Поршневой узел Советский патент 1992 года по МПК F16J9/00 

Изобретение относится к области уп- лотнительной техники и может найти применение в качестве поршневых маслосъемных колец двигателя внутреннего сгорания и компрессоров.

Целью изобретения является повышение надежности поршневого узла путем улучшения маслосьемных свойств,

На фиг. 1 изображен поршень с поршневым узлом вблизи нижней мертвой точки, при движении вверх; на фиг. 2 - поршневой узел вблизи верхней мертвой точки при движении поршня вверх; на фиг. 3 - то же, при движении поршня вниз; на фиг. 4 - то же, вблизи нижней мертвой точки; на фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 1,

Поршневой узел состоит из основного двухскребковогомаслосъемного кольца 1 из упругого материала и инерционного элемента 2 с кольцевой проточкой 3, в которой установлено дополнительное маслосъем- ное кольцо 4. Маслосъемное кольцо 1 и инерционный элемент 2 с дополнительным маслосъемным кольцом размещены в канавке 5 поршня,

Маслосъемное кольцо 1 выполнено с верхним скребком 6, взаимодействующим со стенкой канавки 5 и нижним скребком 7, взаимодействующим с инерционным элементом 2. Нижний скребок 7 маслосъемного кольца 1 выполнен с конической поверхностью, вершина которой направлена в сторону полости высокого давления. Инерционный элемент 2 установлен под нижним скребком 7 маслосъемного кольца 1 и выполнен с диаметром меньшим, чем диаметр маслосъемного кольца 1. Последнее взаимодействует с поверхностью 8 цилиндра 9 рабочими кромками 10 и 11. Инерционный элемент состоит из установленных в канавке 5 поршня 12 полуколец 13 и 14. Дополнительное маслосъемное кольцо 4 поджимается к поверхности 8 цилиндра 9 радиальным расширителем 15.

При движении поршня 12 вверх в первой половине хода поршня сила трения Т дополнительного маслосъемного кольца 4 и сила инерции Ри инерционного элемента 2 направлены в одну сторону - против направления движения Vi поршня 12. Дополнительное маслосъемное кольцо 4 и инерционный элемент 2 прижимаются суммарным усилием от силы трения Т и силы инерции Ри к нижней торцовой поверхности поршневой канавки 5 и не воздействуют на маслосъемное кольцо 1 в осевом направлении. При этом радиальная сила RI скребков 6 и 7, действующая на поверхность 8 цилиндра 9, незначительная. Таким образом, мас- ло, находящееся на поверхности 8

цилиндра 9, не перемещается скребками 6 и 7 маслосъемного кольца 1 к верхней мертвой точке в зону высоких температур и в камеру сгорания.

Во второй половине хода поршня 12 при

его движении вверх направление действия силы инерции Ри инерционного элемента 2 изменяется на противоположное, а сила трения Т остается постоянной и по величине

0 и по направлению. Сила трения Т компенсирует силу инерции Ри инерционного элемента 2 при определенной массе последнего. При этом маслосъемное кольцо 1 также не испытывает воздействия в осевом направ5 лении со стороны инерционного элемента 2 и не перемещает масло в зону высоких температур.

При движении поршня 12 вниз в первой половине хода сила трения Т дополнитель0 ного маслосъемного кольца 4 и сила инерции Ри инерционного кольца 2 направлены против направления Va хода поршня 12. Возникающая при этом осевая сила F сжимает маслосъемное кольцо 1 на некоторую

5 величину А . В результате сила, действующая со стороны рабочей кромки 11 скребка 7 на поверхность 8 цилиндра 9, увеличивается до величины R2, и повышается маслосбрасывающее действие основного

0 маслосъемного кольца 1 в целом. Масло перемещается им из зоны высоких температур в сторону нижней мертвой точки.

Во второй половине хода поршня 12 при его движении вниз направление силы инер5 ции Ри инерционного элемента 2 изменяется на противоположное, а сила трения Т остается постоянной по величине и направлению. Однако сила инерции Ри меньше силы трения Т и, следовательно

0 маслосъемное кольцо 1 сжато в осевом направлении и масло перемещается им в сторону нижней мертвой точки. При подходе к нижней мертвой точке величина силы инерции Ри возрастает и в нижней мертвой точке

5 сравнивается по величине с силой трения Т. Радиальная сила R2 уменьшается, и сброс масла также ослабевает.

Таким образом, при движении поршня 12 вниз в первой половине хода поршня, т.

0 е. в области с наиболее высокой температурой, сброс масла происходит наиболее эффективно.

Формула изобретения Поршневой узел, содержащий разме5 щенные в канавке поршня двухскребковое маслосъемное кольцо из упругого материала с верхним скребком, взаимодействующим со стенкой канавки и нижним скребком, выполненным с конической по- верхностью, вершина которой направлена в

сторону полости высокого давления, и инер- ционный элемент, взаимодействующий с нижним скребком, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности узла путем улучшения маслосъемных свойств, он снабжен дополнительным маслосьемным кольцом, а инерционный элемент выполнен

с диаметром меньшим, чем диаметр мас- лосъемного кольца и установлен под нижним скребком последнего, при этом на наружной поверхности инерционного элемента выполнена кольцевая проточка, в которой установлено дополнительное маслосъемное кольцо.

А-А

Изобретение относится к уплотнитель- ной технике и может найти применение в качестве поршневых маслосъемных колец двигателей внутреннего сгорания и компрессоров. Целью изобретения является повышение надежности поршневого узла путем улучшения маслосъемных свойств. Поршневой узел состоит из основного двух- скребкового маслосъемного кольца 1 из упругого материала и инерционного элемента 2, установленных в канавке 5 поршня 12. Верхний скребок 6 маслосъемного кольца 1 взаимодействует со стенкой канавки 5, а нижний скребок 7, выполненный с конической поверхностью, вершина которой направлена в сторону полости высокого давления, - с инерционным элементом 2, В кольцевой проточке 3 инерционного элемента 2, выполненного с диаметром меньшим, чем диаметр маслосъемного кольца, установлено дополнительное маслосъемное кольцо 4. При движении поршня 12 вверх воздействие инерционного элемента 2 на маслосъемное кольцо и, следовательно, поджим скребков 6 и 7 к цилиндру 2 незначительны. Масло при этом скребками 6 и 7 не захватывается и не перемещается вверх. При движении поршня 12 вниз в первой половине его хода, т. е. в области с наиболее высокой температурой, усилие поджима скребков 6 и 7 к цилиндру 9 достигает максимальной величины и сброс масла осуществляется наиболее эффективно. 5 ил. 6 w Ё

Фиг. 5.