Уплотнение поршня компрессора высокого давления Советский патент 1992 года по МПК F16J9/00 

Фиг.1

Изобретение относится к уплотнитель- ной технике и может быть использовано, например, при уплотнении поршней газовых компрессоров, работающих при высоких перепадах давлений уплотняемой среды.

Целью изобретения является повышение надежности уплотнения.

На фиг. 1 изображена конструкция уплотнения поршня компрессора высокого давления; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - эпюры действующих на кольцо сил давления уплотняемой среды.

В поршне 1 с канавкой 2 размещено разрезное уплотнительное кольцо 3, торцо- вая поверхность которого со стороны низкого давления выполнена в виде двух участков 4 и 5 с различными классами шероховатости, расположенными концентрично друг другу. Участок 5 начинается от наружной кромки 6 торцовой поверхности кольца 3 со стороны уплотняемой поверхности цилиндра 7.

Работу уплотнения поршня компрессора осуществляют следующим образом.

Под действием уплотняемого давления кольцо 3 прижимается к стенке канавки 2, противоположной камере сжатия. Благодаря специальной обработке торцовой поверхности кольца 3 в зоне контакта образуется два участка: дросселирующий 4 и уплотняющий 5. Степень разгрузки кольца зависит от класса шероховатости участка 5, чем он ниже, тем выше степень разгрузки. Например, при четвертом классе шероховатости - уп- лотнительное кольцо разгружается на 4%, а при третьем клесса шероховатости -до 7%.

Участок 4 имеет меньшее гидравлическое сопротивление по сравнению с участком 5, но падение давления уплотняемого газа на нем невелико, это в свою очередь

приводит к снижению падения давления газа и на уплотняющем участке 5.

Благодаря этому суммарное усилие, прижимающее кольцо 3 к стенке канавки 2 поршня 1 снижается, обусловливая определенную степень разгрузки кольца 3 и увеличивая срок его службы.

Выполнение дросселирующего 4 и уплотняющего 5 участков со стороны низкого давления равной ширины обеспечивает равномерное распределения нагрузки на кольцо 3 в осевом направлении от сил давления уплотняемой среды, обусловливая равно- прочность его по сечению, тем самым повышается надежность кольца 3 в период эксплуатации, примерно в 2-2,5 раза.

Выполнение участка 4, начинающимся от внутренней кромки торцовой поверхности кольца 3, обеспечивает непосредственное сообщение его с подкольцевым пространством, что позволяет реализовать расчетную степень разгрузки кольца 3 в начальный период работы компрессора.

Уплотнение может быть также использовано при конструировании сальниковых уплотнительных элементов истоков поршневых компрессоров.

Формула изобретения

Уплотнение поршня компрессора высокого давления, содержащее установленное в канавку поршня, размещенного в цилиндре, разрезное уплотнительное кольцо, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности уплотнения, торцовая поверхность кольца, обращенная к стороне низкого давления, выполнена в виде двух концентрично расположенных кольцевых участков с разными классами шероховатости, при этом участок, расположенный со стороны уплотняемой поверхности цилиндра, выполнен с более высоким классом шероховатости.

Изобретение позволяет повысить надежность уплотнения поршня компрессора высокого давления. В канавке 2 поршня 1. размещенного в цилиндре 7, установлено разрезное уплотнительное кольцо 3. Торцовая поверхность кольца 3, обращенная к стороне низкого давления, выполнена в виде двух концентрично расположенных кольцевых участков 4, 5 равной ширины с разными классами шероховатости. Участок 5, расположенный со стороны уплотняемой поверхности цилиндра 7, выполнен с более высоким клапаном шероховатости. Выполнение участков 4, 5 равной ширины обеспечивает равномерное распределение нагрузки на кольцо 3 в осевом направлении от сил давления уплотняемой среды. 3 ил.

Фие.1