Маслосъемное поршневое кольцо Советский патент 1992 года по МПК F16J9/06 F02F5/00 

Изобретение относится к двигателестроению, к конструкции поршневых маслосъемных колец с тангенциальным расширителем.

Известно маслосьемное кольцо с тангенциальным расширителем в виде цилиндрической спиральной пружины со шлифовальной наружной поверхностью, у которой число точек контакта с поверхностями канавки кольца больше, чем у нешлифованной пружины, выполненной из проволоки круглого сечения, что позволяет повысить долговечность и маслосьемную способность кольца 1.

Недостатки известного расширителя необходимость изготовления и применения проволоки большего сечения из расчета того, что ее сошлифовывают по всей наружной поверхности пружины; наличие острых углов перехода от шлифованной наружной полосы на витке к нешлифованной части малого диаметра проволоки пружины, которые в рабочем положении пружины могут внедряться в поверхности канавки кольца; действие витков пружины на две наклонные внутренние поверхности кольца происходит не по нормали и может при незначительных сечениях перемычки между рабочими скребками привести к нарушению плоскостности его торцов за счет изгибания кольца под действием пружины расширителя.

Известно также маслосьемное кольцо с тангенциальным расширителем из спиральной пружины, наружная поверхность которого обработана до образования площаД|«и на наружной стороне отдельных витков пружины с целью равномерного распределения давления пружины расширителя и повышения его долговечности 2.

Однако пружина расширителя при смыкании ее концов может сформироваться в пружинное кольцо-расширитель не однозначно - площадки на поверхности витков могут оказаться как снаружи, так и внутри этого кольца. Такой недостаток значительно затрудняет сборку и установку маслосъемного колъца в двигатель, особенно при применении прямолинейных пружин.

Целью изобретения является повышение маслосбрасывающей способности, увеличение долговечности и удобства сборки за счет гарантированной самоустановки расширителя.

Поставленная цель достигается тем, что в поршневом маслосъемном кольце, состоящем из кольцевого скребкового злемента и тангенциального расширителя в виде спиральной пружины с площадками на наружной стороне витков, опирающегося на внутреннюю поверхность кольца, внутренняя опорная поверхность кольца выполнена цилиндрической, а площадки выполнены на обеих противоположных радиальных периферийных сторонах каждого витка по всему

периметру пружины, образуя концентрические поверхности. В предлагаемом кольце площадки каждого витка могут лежать в двух параллельных плоскостях, параллельных продольной оси кольца, или площадки

0 на витках могут быть выполнены зеркально в виде цилиндрических поверхностей выпуклостью наружу, а образующие зтих поверхностей параллельны продольной оси кольца.

5 На фиг. 1 изображено размещенное в поршне маслосъемное кольцо с тангенциальным расширителем, опирающимся на цилиндрическую внутреннюю поверхность канавки кольца; на фиг. 2 - то же, опирающимся в цилиндрическую внутреннюю поверхность кольца; на фиг. 3 - заготовка расширителя, у которого площадки каждого витка лежат в двух параллельных плоскостях (до сборки); на фиг. 4 - то же, у которого

5 площадки каждого витка выполнены зеркально, выпуклостью наружу (до сборки); на фиг. 5 - расширитель в сборе.

Поршневое маслосьемное кольцо состоит из кольцевого скребкового элемента 1

0 с внутренней опорной цилиндрической поверхностью 2 и упирающегося на нее тангенциального расширителя 3 в виде спиральной пружины с площадками 4, выполненными на обеих противоположных радиальных периферийных сторонах каждого витка по всему периметру пружины, образуя концентрические поверхности.

Площадки 4 могут лежать в двух плоскостях, параллельных продольной оси кольца

0 (фиг. 3). С целью увеличения количества точек контакта расширителя с кольцом площадки 4 могут быть выполнены зеркальными в виде цилиндрических поверхностей выпуклостью наружу, образующие

5 которых параллельны продольной оси кольца (фиг. 4).

Особенностью конструкции расширителя 3 является то, чтохэн в первоначальном состоянии, до установки в кольцо, представляет собой прямолинейную цилиндрическую пружину.

При смыкании концов пружины расширителя 3 соединительным проволочным штифтом 5 она формируется в пружи нное

5 кольцо-расширитель, который в силу снятия части металла на противоположных радиальных периферийных сторонах витков и возникающей при этом разности напряжений в целых и утоньшенных сечениях витков обязательно имеет на наружной своей поверхности опирающиеся на внутреннюю цилиндрическую поверхность 2 кольца 1 площадки 3, выполненные на наружной периферий|10й поверхности витков, т.е. расширитель с площадками, выполненными на двух противоположных сторонах витков, обладает высокой гарантированной самоустанaвnивae 4ocтью, в результате чего процесс сборки всего кольца может быть интенсифицирован и автоматизирован.

Сборка поршневого маслосьемного кольца может быть произведена двумя способами.

Первый - кольцевой скребковый элемент вместе с расположенным в его канавке 6 расширителем 3 разводится, одевается на п оршенъ 7,а затем вводится в его кольцевую канавку 8.

Второй - расширитель 3 вводится в канавку 8 поршня 7, затем туда же помещается кольцевой элемент 1, в результате расширитель 3 оказывается за кольцевым злементом 1 или в его канавке 6.

Расширитель 3 сжимается и надавливает своими площадками 4 на внутреннюю цилиндрическую опорную поверхность 2 скребкового элемента 1 (или цилиндрическую опорную поверхность 2 канавки 6), который под действием радиальных сил прижимается наружной рабочей поверхностью 9 скребковых кольцевых злементов 1 к рабочей поверхности цилиндра iOv

Расширитель изготавливается из прямолинейной пружины.

Расширитель, у которого площадки каждого витка лежат в двух параллельных плоскбстях, изготавливается обработкой пружины b прямолинейном состоянии пропусканием ее между двумя абразивными кругами.

Расширитель, у которого площадки на наружных поверхностях витков выполнены зеркально в виде цилиндрических поверхностей выпуклостью наружу, может быть получен шлифованием площадок на наружных поверхностях витков поочередным изгибанмем противолежащих поверхностей пружины на радиусе Ri « R -f , где R радиус цилиндрической внутренней поверхности кольца: Др - слой, снимаемый при шлифовании.

Расши(ттель с зеркальными поверхностями выпуклостью наружу может быть получен притиркой в абразивной иди чугун юй гильзе. В предлагаемой конструкции удельные давления и контактные напряжения в точках контакта расширителя с кольцом ниже, чем у известных конструкций.

При работе двигателя в ходе возвратнопоступательного движения и перекладки поршня 7 тангенциальный расширитель 3 маслосъемного кольца сжимается и разжимается и его витки наружными площадками 4 скользят пЬ цилиндрической внутренней поверхности 2 кольцевых скребковых злементов 1 (канавки б кольца).

Благодаря наличию площадок на противоположных радиальных периферийных сторонах каждого витка, помимо гарантированного устранения внедрения витков в тело кольца, достигается уменьшение внутренних напряжений, искажение формы площадок и выкручивание витков, происходящее из-за несимметричности снятия металла с одной внешней стороны витков (как, например, в прототипе), что способствует более качественной работе кольца по маслораспределению и маслосбросу.

Применение поршневого маслосьемного кольца с цилиндрической внутренней поверхностью и тангенциальным расширителем в виде спиральной пружины с площадками, выполненными на обеих противоположных радиальных периферийных сторонах каждого витка расширителя по всему периметру пружины, создает следую щие преимущества: предлагаемая конструк ция позволяет осуществлять гарантированную установку расширителя с площадкамй,. так чтобы его площадки были обращенье к внутренней цилиндрической поверхности кольца;

в предлагаемой конструкции удельное давление и контактные напряжения а точка г контакта расширителя с кольцом ниже, чем у известных конструкций;

исключается трудоемкая операция термофиксация пружины в круглом состоя НИИ, которая была необходима для гарантированного положения площадок rtor наружной стороне пружины.

К достоинствам предлагаемой конструкции следует также отнести высокую технoлoгичнoctь изготовления расширителя.

Предлагаемая конструкция позволяет повысить маслосбрасывающую способность поршневого узла и снизить расход . масла на угар на 0,,1 % от расхода топлива (примерно 4-5 тыс. т в год только в области тракторного и комбайнового двигателестроения) и повысить долговечность кольца за счет увеличения ресурса его работы не менее чем на 1000 ч.

Формула изобретения

1. Маслосьемное поршневое кольцо, состоящее из ольцевого скребкового злемента и тангенциального расширителя в виде спиральной пружины с площадками на наружной стороне витков, опирающегося на внутреннюю поверхность кольца, о т л и ч аю щ е вся тем, что. с повышения маслоЬбрасывающей способности, увеличения долговечности и удобства при сборке за счет гарантированной самоустанавливаемости расшир14теля, внутренняя опорная поверхность кольца выполнена цилин/щической, а Ш1ои|адки выполнены на обеих .п|Ц1тивоположных радиальных периферийных ctopOHax каждого витка по всему пери гЧ Ч

Фtfг. 2

метру пружины, образуя концентрические поверхности.

2. Кольцо по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем. что площадки каждого витка лежат в

двух параллельных плоскостях, параллельных продольной о(м кольца,

3.Кольцопоп. 1;отличающееся тем, что площадки на витках выполнены зеркально в виде цилиндрических поверхностей выпуклостью наружу, аобразуюичие этих поверхностей параллельны продольной оси кольца.

Изобретение относится к двигателест- роению, а именно к конструкции поршневых маслосъемных колец с тангенциаль);1ым расширителем, и позволяет повысить мас- лосбрасывающую способность, увеличить долговечность и удобство сборки за счет самоустановки расширителя, Маслосьем- ное поршневое кольцо состоит из кольцевого скребкового элемента 1 и тангенциального расширителя 3 в виде спиральной7,8 Юцилиндрической пружины, контактирующей с внутренней опорной цилиндрической поверхностью 2 кольца. Особенностью конструкции является то. что на обеих противоположных радиальных периферийных сторонах каждого витка по всему периметру пружины выполнены плои^дки 4, образующие концентрические поверхности, В предлагаемом кольце площадки 4 кёждого витка пружины расширителя 3 могут лежать в двух плоскостях^параллельных продольной оси кольца, либо могут быть выполнены зеркальными в виде цилиндрических поверхностей выпуклостью наружу, а образующие этих поверхностей параллельны продольной оси кольца. Такая конструкция расширителя обеспечивает гарантированную самоустанавливаемость расширителя с площадками так, чтобы его площадки были обращены к внутренней цилиндрической поверхности кольца, кроме того, уменьшаются контактные напряжения в зоне контакта расширителя с кольцом, повышается долговечность конструкции кольца. 2 з.п.ф-лы. 5 ил.Ii^ N5ON5^ >&

Фиа4

0ffe5