Маслосъемное поршневое кольцо Советский патент 1993 года по МПК F16J9/06 

Изобретение относится к уплотнитель- ной технике и может быть использовано как маслосъемное устройство для поршней компрессоров и двигателей.

Цель изобретения - повышение мас- лосъемной способности и долговечности поршневого кольца.

Конструкция кольца обеспечивает рассредоточение поджимных усилий расширителя в осевом направлении и приближение их к плоскости рабочих полок кольца, дренажные окна свободны и не перекрываются витками расширителя.

Рабочие полки выполнены меньшей радиальной толщины, что снижает износ рабочих поясков в результате их осевых колебаний.

На фиг.1 показано сечение поршневого кольца, помещенного в канавку поршня; на фиг.2 - кольцо в изометрии

Конструкция маслосъемного поршневого кольца содержит кольцевой элемент 1 U-образного сечения, изготовленный из стальной ленты, и проволочный расширитель 2 в виде спиральной пружины.

Кольцевой элемент 1 имеет две симметричные полки 3. Ребра наружных периметров полок являются рабочими поясками 4. Радиальная толщина полок уменьшена (по сравнению с аналогом и прототипом), что значительно снижает возможность их осевых колебаний.

Полки 3 кольцевого элемента 1 соединены перпендикулярной к ним перемычкой 5, на которой в шахматном порядке выполнены надрезки, образующие дренажные окна 6 и отгибы 7, ограничивающие осеьое и продольное перемещение расширителя.

Расширитель 2 представляет собой спиральную пружину с одинаковыми участками

00

ю

00

ю о

4

смещенными за счет частичного разгиба смежных витков.

При этом величина осевого смещения участков расширителя должна быть меньше диаметра пружины и не препятствовать его работе как единой цельной пружины, а образуемая общая осевая высота расширителя во избежание его контакта со стенками канавки поршня, должна быть несколько меньшей осевой высоты U-образного кольцевого зле- мента 1.

Длина смещенных участков расширителя 2 по периметру должна быть меньшей расстояния между двумя находящимися на одном уровне дренажными окнами 6 на пе- ремычке 5 кольцевого элемента 1, с таким расчетом, чтобы отгибы 7 не препятствовали установке расширителя 2.

В собранном виде каждый участок 8 расширителя 2 располагается под (или над) одним из дренажных окон 6 и фиксируется в этом положении соответствующими отгибами 7, что исключает возможность контакта пружины со стенками 9 канавками 10 поршня 11, а также возможность продоль- ного смещения (проворота) расширителя. При этом дренажные окна 6 остаются свободными, не перекрываются витками расширителя 2.

Места опоры участков 8 расширителя 2 на перемычку 5 рассредоточены относительно оси симметрии кольцевого элемента 1 и приближены к плоскости его полок 3.

Сочленение расширителя 2 в кольцевую пружину осуществляется стыковкой двух торцевых его участков (находящихся на одном осевом уровне) при помощи штифта, который от продольного смещения ограничивается витками соседи их смещенных участков, частично перекрывающих каналы друг Друга.

Установка маслосъемного кольца в канавку 10 поршня 11 может производиться либо в собранном виде, либо раздельно - сначала в канавку 10 поршня 11 устанавли- вается расширитель 2, а затем U-образный кольцевой элемент 1.

При вводе поршня 11 в цилиндр 12 кольцевой элемент 1 обжимается до величины теплового зазора в замке, сжимая пружину расширителя 2, в результате чего рабочие пояски 4 полок 3 кольцевого элемента 1 плотно прижимаются к стенке цилиндра 12.

В ходе работы двигателя снятое со стен- ки цилиндра 12 рабочими поясками 4 масло отводится через дренажные окна 6 на перемычке 5 и маслоотводные отверстия 13 на поршне 11 в картер двигателя.

При перекладке поршня 11 рабочие пояски 4, благодаря приближению мест приложения поджимных усилий расширителя 3 к плоскости полок 3 кольцевого элемента 1, постоянно поджаты к стенке цилиндра, осуществляя маслосъем с его поверхности,

Таким образом, применение маслосъемного поршневого кольца создает следующие преимущества: повышается маслосьемная способность кольца за счет большей эффективности использования поджимных усилий расширителя, приложение которых приближено к плоскости рабочих полок кольцевого элемента и за счет свободного прохода масла через дренажные окна открытого типа, а также за счет частичной автономии участков расширителя, обеспечивающих поджим кольцевого элемента в период перекладки поршня; повышается долговечность поршневого кольца за счет значительного снижения возможности осевых колебаний и истирания полок кольцевого элемента, имеющих уменьшенную радиальную толщину; более быстрая приработка рабочих поясков и кольца в целом за счет рассредоточения поджимных усилий расширителя; простота изготовления элементов кольца, их сборка и установка в канавке поршня.

С учетом высокой эффективности конструкции поршневого кольца, создается возможность уменьшения количества масло- съемных колец до одного в поршневых комплектах, где предусмотрены два маслосъем- ных кольца.

Особенности конструкции маслосъемного поршневого кольца позволяют повысить экономичность двигателя по топливу на 0,1-0,15% и моторному маслу на 10-15% от расхода топлива, повысить долговечность на 25-30%.

Формула изобретения

Маслосъемное поршневое кольцо, выполненное из стальной ленты U-образного сечения с нарезками на соединительной перемычке, образованными обращенными внутрь кольца отгибами и окнами, а также спирального расширителя, отличающееся тем, что соседние нарезки, отгибы и окна выполнены друг относительно друга в шахматном порядке, а спиральный расширитель выполнен в виде смещенных относительно друг друга по высоте и соединенных удлиненными витками одинаковых участков пружины, опирающихся на перемычку и контактирующих с ее отгибами.

2 S

Использование: изобретение может быть использовано как маслосъемное устройство для поршней компрессоров и двигателей. Сущность изобретения: поршневое кольцо из стальной ленты U-образного сечения имеет на соединительной перемычке надрезки, отгибы которых обращены внутрь, и спиральный расширитель. Особенностью маслосъемного поршневого кольца является то, что надрезки и образуемые ими дренажные окна и отгибы расположены относительно друг друга в шахматном порядке, а спиральный расширитель выполнен в виде смещенных уступами одинаковых участков пружины, опирающихся на перемычку и контактирующих с ее отгибами. Конструкция кольца обеспечивает рассредоточение поджимных усилий расширителя в осевом направлении и приближение их к плоскостям рабочих полок кольца, дренажные окна свободны и не перекрываются витками расширителя. 2 ил.

;

f.

С f / -

9