Уплотнение поршня Советский патент 1993 года по МПК F16J15/32 

Изобретение относится к уплотнитель- ной технике, в частности к уплотнениям поршней. Известные кольца круглого сечения обеспечивают герметичность поршня в обоих направлениях, просты по конструкции, обуславливают комплектность уплотнитель- ного узла. Но они обладают незначительной компенсацией износа (малый натяг), не исключают больших сил трения при относительно высоких требованиях к изготовлению сопрягаемых деталей.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является уплотнение поршня в виде установленного в канавку поршня эластичного пальца с кольцевыми канавками на торцевых поверхностях, образующими радиальную перемычку.

Благодаря малой радиальной жесткости кольца изготовляются с большими радиальными натягами, что обеспечивает их высокий ресурс, а силы трения в соединении относительно невысоки. Но такое кольцо при монтаже искривляется, вследствие изгиба перемычки, и линии его контакта с уплотняемыми поверхностями цилиндра и поршня занимают неопределенные положения, что снижает его надежность.

Под давлением рабочей среды уплотнение плотно прижимается к боковой стенке канавки поршня, присасывается к ней. При изменении направления давления рабочая среда заполняет кольцевую канавку уплотнения с некоторым запаздыванием, и не исключено утопание кольца вовнутрь канавки поршня и проникновение рабочей среды в противоположную полость. Это явление особенно вредно при разделении сред воздуха и масла.

Цель изобретения - повышение надежности уплотнения.

Поставленная цель достигается тем, что в уплотнении поршня, содержащем установленное в канавке поршня эластичное кольцо с кольцевыми канавками на торцевых поверхностях, образующих радиальную перемычку, согласно изобретению, на кажЁ

VJ 00

о

00

о

дои стороне перемычки выполнены равномерно расположенные на окружности ее среднего радиуса цилиндрические выступы, ограниченные высоте - :сольца, а на торцевых поверхностях по обе стороны от кольцевой канавки выполнены дополнительные цилиндрические выступы, равномерно расположенные по окружности в шахматном порядке относительно цилиндрических выступов перемычки и совмещенные в сечении кольца рх 7 лв 3ыступами на противоположно стороне перемычки.

На фиг.1 показано кольцо в поперечном сечении; на фиг.2 и 3 - виды слева и справа; на фиг.4 - кольцо в сборе с поршнем и цилиндром в разрезе.

На торцовых поверхностях кольца выполнены кольцевые канавки 1 и 2 (фиг.1), образующие радиальную перемычку 3, на каждой стороне которой выполнены равномерно расположенные по окружности ее среднего радиуса цилиндрические выступы 4 (фиг,2) и 5 (фиг.3),ограниченные высотой в кольца (фиг.1).

На торцовых поверхностях кольца на его рабочих частях 6 и 7, по обе стороны от кольцевых канавок 1 и 2 выполнены дополнительные цилиндрические выступы 8 (фиг.2) и 9 (фиг.З), равномерно расположенные по окружности в шахматном порядке относительно выступов перемычки (4 и 5 соответственно) и совмещенные в сечении кольца с выступами противоположной стороны кольца (5 и 4 соответственно). Высота h дополнительных выступов составляет 0,5...0,8 мм в зависимости от типоразмера кольца,

Диаметр выступов оформляется одним инструментом при изготовлении пресс-формы и составляет 1,5...3,0 мм в зависимости оттипоразмера кольца. Толщина а перемычки составляет 0,20...0,35 высоты в кольца.

Кольцевые канавки снижают радиальную жесткость кольца, а наличие выступов на перемычке обеспечивает при отсутствии избыточного давления рабочей среды устойчивое положение кольца в канавке поршня 10 (фиг.4), и поэтому линии его контакта с герметизируемыми поверхностями поршня 10 и цилиндра 11 лежат в плоскости, расположенной посередине высоты в кольца (в

сечении точки с и d на фиг.4). При избыточном давлении рабочей среды справа или слева кольцо деформируется, но контакты сферических поверхностей наружного и внутреннего диаметров кольца с герметизируемыми поверхностями цилиндра 11 и поршня 10 не нарушаются. Наличие выступов на торцовых поверхностях кольца обеспечивает сообщение, образованных кольцом в канавке поршня, полостей 12 и 13 с рабочей

средой, попеременно действующей справа

или слева. Это сообщение необходимо для предотвращения утопания кольца вовнутрь канавки поршня под резким воздействием давления рабочей среды.

Шахматное расположение выступов на противоположных сторонах перемычки обеспечивает более равномерную радиальную жесткость кольца, а выступов на торцовых его поверхностях позволяет уменьшить

ширину е канавки поршня 10, повысить устойчивость в ней кольца.

Сущность изобретения: в канавку поршня установлено эластичное кольцо с кольцевыми канавками на торцевых поверхностях, образующих радиальную перемычку. На каждой стороне перемычки выполнены равномерно расположенные по окружности ее среднего радиуса цилиндрические выступы, ограниченные высотой кольца. На торцовых поверхностях кольца по обе стороны от кольцевой канавки выполнены дополнительные цилиндрические выступы, равномерно расположенные по окружности в шахматном порядке относительно цилиндрических выступов перемычки и совмещенные в сечении кольца с выступами на противоположной стороне перемычки, 4 ил.

Формула изобретения Уплотнение поршня, содержащее установленное в канавку поршня эластичное кольцо с кольцевыми канавками на торцевых поверхностях, образующих радиальную перемычку, отличающееся тем, что на каждой стороне перемычки выполнены равномерно расположенные по окружности ее среднего радиуса цилиндрические выступы, ограниченные высотой кольца, а на торцевых поверхностях кольца по обе стороны от кольцевой канавки выполнены дополнительные цилиндрические выступы, равномерно расположенные по окружности в

шахматном порядке относительно цилиндрических выступов перемычки и совмещенные в сечении кольца с выступами на противоположной стороне перемычки,