Поршневой узел Советский патент 1992 года по МПК F16J9/00 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может найти применение в качестве маслосьемных колец поршней двигателей и компрессоров.

Целью изобретения является повышение надежности поршневого узла за рчет обеспечения свободного прохода масла к маслоотводному отверстию и вращения кольца в канавке поршня.

На фиг. 1 изображен участок лоршнево-: го узла (вид с внешней стороны); на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - участок поршневого узла в аксонометрии (вид с наружной торцовой поверхности нижнего кольцевого элемента).

Устройство состоит из верхнего 1 и нижнего 2 кольцевых элементов и упругих расширителей 3, установленных в канавке 4. Каждый из кольцевых элементов 1 и 2 содержит равномерно расположенные по окружности на обращенных одна к другой торцовых поверхностях выступы 5 и 6 с торцовыми поверхностями 7 и 8 и наклонными поверхностями 9, 10.

Упругие расширители 3 устанавливаются между торцовыми поверхностями 7 и 8 соседних выступов 5 и 6 верхнего 1 и нижнего 2 кольцевых элементов. Кольцевые элементы 1 и 2 обращены друг к другу выступами 5 и 6, которые контактируют между собой наклонными поверхностями 9 и 10. Количество выступов 5 кольцевого элемента 1 соответствует количеству выступов б кольцевого элемента 2,

Кольцевые элементы 1, 2 прижимаются наружными торцовыми поверхностями к поверхностям 11 и 12 канавки 4 поршня 13, а рабочей внешней цилиндрической поверхностью к зеркалу цилиндра 14 кольцевыми поясками 15 и 16.

Нижний кольцевой элемент 2 имеет по всей окружности наружной торцовой поверхности 17, прилегающей к поверхности 12 поршневой канавки 4, параллельные дугообразные канавки 18.

Канавки 18 - сквозные и начинаются от рабочей внешней поверхности кольцевого пояска 15 под некоторым углом сСк радиусу кольцевого элемента 2 и заканчиваются выходом на внутренней поверхности 19 кольцевого элемента 2 по его радиусу.

Канавки 18 необходимы для прохода масла в полость канавки 4 поршня 13 и далее по маслоотводным отверстиям 20 в картер двигателя. Оси канавок 18 выгнуты навстречу углу наклона поверхностей 9 и 10 контактирующих выступов 5 и 6, т.е. кривизна дуги канавки 1В обращена в сторону действия пружин сжатия 3 на верхний кольцевой элемент 1.

Устройство работает следующим образом.

Пружины сжатия 3, расположенные между торцами 7 и 8 выступов 5 и 6 верхнего 1 и нижнего 2 кольцевых элементов, раздвигают их.

При этом верхний кольцевой элемент 1 и нижний кольцевой элемент 2 поворачиваются в разные стороны вокруг своей оси относительно друг друга. Угловое смещение верхнего кольцевого элемента 1 относительно нижнего 2 преобразуется в поступательное движение доль их оси в результате перемещения по наклонным поверхностям 9 и 10 выступов В и 6. Кольцевые элементы 1 и 2, раздвигаясь вдоль оси, прижимаются наружными торцовыми поверхностями к поверхностям 11 и 12 канавки 4.

Этим самым практически полностью исключается торцовый зазор между составным и поверхностями 11 и 12 канавки 4. Поэтому при движении поршня 13 от верхней точки к нижней мертвой точке в процессе снятия масла с зеркала цилиндра 14 наблюдается повышенное давление масла перед кольцевым пояском 15 нижнего кольцевого элемента 2. Наличие большого количества параллельных дугообразных

канавок 18 на наружной торцовой поверхности 17 нижнего кольцевого элемента 2 позволяет маслу с определенной скоростью проходить по канавкам 18 по каналам,

стенки которых образованы поверхностью 12 канавок поверхностями канавок 18 нижнего кольцевого элемента 2.

Кривизна канавок 18 изменяет направление движения масла, что создает силу,

действующую на нижний кольцевой элемент 2.

Таким образом, ту силу Q, которая движет масло по дугообразной кайавке 18, можно разложить на две составляющие радиальную R, направленную по радиусу составного кольца к центру, и тангенциальную Т, перпендикулярную радиусу, направленную в сторону выгнутости дуги канавки 18. Суммарная тангенциальная сила, действуя на нижний кольцевой элемент 2, передает свое усилие верхнему кольцевому элементу 1 через пружину сжатия 3. Направление действия тангенциальной силы Т на нижний кольцевой элемент 2 совпадает с

направлением действия пружины сжатия 3 на верхний кольцевой элемент 1, что обеспечивает вращение кольцевых элементов канавке 4 поршня 13,

Масло, выходя из канавки 18 в канавку

4, стекает по маслоотводным отверстиям 20 поршня 13 в картер двигателя.

Конструкция поршневого узла обеспечивает свободный проход масла к маслоотводным отверстиям и вращение кольца в

канавке, что устраняет условия для коксования масла и улучшает охлаждение поршневого кольца.

Формула из обретения

Поршневой узел, содержащий установленные в поршневой канавке верхний и нижний кольцевые элементы с равномерно расположенными на обращенных одна к другой торцовых поверхностях выступами,

часть поверхности которых выполнена накл.онной к торцовой поверхности кольцевого элемента по высоте последнего, и упругие расширители, при этом выступы расположены напротив друг друга с возможностью взаимодействия по наклонным плоскостям, а упругие расширители размещены между торцами выступов верхнего и нижнего ко/1ьцевого элементов, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения

надежности уплотнения за счет обеспечения свободного прохода масла к маслоотводному отверстию и вращения кольца в канавке поршня,на наружной торцовой поверхности нижнего кольцевого элемента в,ыполнены сквозные дугообразные канавки с осями, выгнутыми навстречу углу наклона части поверхности, при этом в месте пересечения с внутренней цилиндрической поН

SS3

L /

в .1 верхностью нижнего кольцевого элемента оси дугообразных канавок сопряжейы с его радиусом. 4 ivTv

Изобретение относится к уплотнитель- ной технике и может быть использовано в качестве маслосьемных колец поршней двигателей и компрессоров. Целью изобретения является повышение надежности уплотнения. Поршневой узел состоит из верхнего 1 и нижнего 2 кольцевых элементов, размещенных в канавке поршня. На торцовых поверхностях кольцевых элементов 1, 2 расположены выступы 5, 6, взаимодействующие между собой по поверхностям, выполненным наклонными к торцовым поверхностям соответствующих кольцевых элементов. Между торцовыми поверхностями выступов 5, 6 верхнего и нижнего 2 кольцевых элементов размещены упругие расширители 3, обеспечивающие поджим кольцевых элементов 1, ^ в осевом направлении. Проход масла к маслоотвод- ному отверстию поршня осуществляется через сквозные дугообразные канавки 18, выполненные на наружной торцовой поверхности нижнего 2 кольцевого элемента. Канавки выполнены с осями, выгнутыми навстречу углу наклона поверхностей выступов нижнего 2 кольцевого элемента к его торцовой поверхности. При этом в месте пересечения с внутренней цилиндрической поверхностью нижнего 2 кольцевого элемента 2 оси дугообразных канавок 18 сопряжены с его радиусом. Такой изгиб осей канавок 18 обеспечивает вращение кольца в канавке поршня. 4 ил.

1 4i/ дзиг.Ъ