Составное поршневое уплотнение Советский патент 1988 года по МПК F16J9/00 

. Изобретение относится к уплотни тельной технике и может быть использовано для уплотнения поршней.

Целью изобретения является повышение надежности уплотнения за счет повышения маслосъемных свойств при, помощи вспомогательного пластинчатог элемента.

На фиг. 1 показано уплотнение, разрез; на фиг. 2 - то же, при подходе поршня к нижней мертвой точке (НМТ).

Составное поршневое уплотнение включает втулку 1 цилиндра, поршень 2, в канавке 3 которого установлены верхнее компрессионное 4 и нижнее 5 кольца и контактирующий с кольцами ппастинаатый маслосъемный элемент 6. Кольцо А имеет равнорасположенные по окружности пазы 7, в которых с радиальными и осевыми зазорами расположены выступы 8 кольца 5, наружный диаметр которого выполнен меньше диаметра втулки 1 цилиндра. Пластинчаты элемент 6 выполнен в виде усеченного конуса, вершина которого обращена в сторону верхнего кольца 4 (в сторону головки поршня), а угол d.у основания конуса выбран в пределах 0,5 - 1,5°. Для удобства монтажа и снижения опасности поломки кольца 5 при его установке в канавку 3 поршня 2 кольцо 5 может быть выполнено из двух половинок.

. Работа уплотнения заключается в следующем.

На первой половине хода поршня 2 от верхней мертвой точки (ВМТ) к НМТ пленка масла со стенок втулки 1 цилиндра снимается кольцом 4 и масло- съемным элементом 6. Во второй половине хода поршня 2, когда скорость его движения замедляется, силы инерции кольца 4 упруго деформируют маслосъемный элемент 6, который становится плоским и начинает контактировать с втулкой 1 цилиндра нижней кромкой, при этом сама поверхность располагается к зеркалу цилиндра под углом , величина которого при полном контакте элемента 6 с кольцом 5 равна углу о.

При переводе маслосъемного элемента 6 из исходного конического в плоское состояние увеличиваются силы упругости элемента, поджимающие его к зеркалу втулки 1 цилиндра. Возникающие в зоне непосредственного

0

5

0

5

30

5

40

45

50

55

контакта элемента 6 с втулкой 1 удельные давления будут еще больше вследствие контакта по кромке, а практически - по узкому пояску.

Отмеченные обстоятельства приводят к резкому увеличению маслосъемных свойств элемента 6 в нижней части втулки 1 цилиндра, снижению расхода масла на угар. В начале хода поршня от НМТ к ВМТ элемент 6, продолжая оставаться в деформированном (плоском) состоянии, всплывает на набегающей пленке масла, чем уменьшается заброс масла в надколечное пространство, т.е. дополнительно снижается расход масла на угар.

Масло, снятое со стенок втулки 1 цилиндра через дренажные отверстия в поршне 2, отводится на его внутреннюю поверхность и сбрасывается в картер. Для повьш1ения полноты отвода масла под скребком элемента 6 выполнена маслосборная полость 9, для чего наружный диаметр вспомогательного кольца 5 выбран меньше диаметру втулки 1 цилиндра.

Закон изменения упругости элемента 6 по длине втулки можно варьировать, изменяя массу кольца 4 и угол элемента 6.

Величина угла о , с одной стороны, не должна быть меньше технологически допустимой неперпендикулярности нижней полки канавки 3 поверхности втулки 1 цилиндра, образующейся при изготовлении деталей и при угловых поворотах поршня 2 в пределах существующего зазора поршень - втулка, а с другой стороны, не должна быть больше возможной угловой деформации элемента 6 под воздействием максимальной силы инерции компрессионного кольца 4. Практически рекомендуется величину угла с/ выполнять равной 1°±ЗО , т.е. в пределах 0,5 - 1 S

1 , Э .

Формула ,из об р ет ения

Составное поршневое уплотнение, содержащее установленное в канавке поршня нижнее кольцо с торцовыми выступами, размещенными с радиальными и осевыми зазорами в пазах верхнего кольца, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения надежности уплотнения за счет повышения ма,слосъемных свойств, оно снабжено

пластинчатым элементом в виде усеченного конуса, размещенным между верхним и нижним кольцами и контактирующим с ними, при этом вершина конуса пластинчатого элемента обращена в сторону верхнего кольца.

сриг.2