УПЛОТНЕНИЕ ПОРШНЯ Советский патент 1973 года по МПК F16J9/00 F16J9/20 

Известны уплотнения поршней, например, компрессоров высокого давления, состоящие из набора последовательно надетых на тело поршня уплотнительных и опорных колец. Под действием сил инерции и трения, а также обратных неретечек газа из закольцевых объемов при наличии в них достаточных избыточных давлений, поршневые кольца занимают неустойчивое положение с очень кратковременным прижатие.м к обоим торцам канавок, смыкаются в своей плоскости и вибрируют. Пр:и этом кольцо теряет герметичность, что приводит к повышенному перепаду давлений на следуюш,ее уплотнительное кольцо и к его быстрому износу. Предлагаемое уплотнение с целью повышения его герметичности и надежности путем предотвращения вибрации унлотнительных колец снабжено кольцевым элементом, установленным перед уилотнительными кольцами со стороны камеры сжатия. На одной торцовой поверхности элемента со стороны камеры сжатия выполнены радиальные глухие пазы, которые чередуются с радиальными сквозными иазами, выполненными на иротивоположной его торцовой поверхности, пропускающими рабочую среду из камеры сжатия к уплотпительным кольцам и иреиятствующими обратным перетечкам этой среКольцевой элемент может быть также выполнен либо в виде разрезного кольца с глухими в осевом направлении радиальными пазами, обращенными в сторону, притовоположную камере , либо в виде односторонней манжеты. На фиг. 1 схематически изображено поршневое уплотнение в разрезе с кольцевым элементом в виде перазрезного кольца; на фнг. 2 - вид на торец кольца со стороны высокого давления с разрезами по А-А и Б-Б; на фиг. 3 - часть кольца, в аксонометрии; па фиг. 4 - кольцо с односторон1Н1ми пазами и развертка его; па фиг. 5 - часть гюрш ;евого уплотнения с кольцевым элементом Б виде одностороппей ма 1жеты. Описываемое уилотнение выполнено в виде наборного поршня, включающего в себя головку /, стержень 2 с упорной торцовой поверхностью 3, унлотннтельные поршневые кольца 4 с экснандером 5, расположеииь е па своих обоймах 6, опорные кольца 7 и 8 надетЕмс на обоймы 9 и 10, и кольцевой элемент, выполненный в виде неразрезного кольца и, расположенного на обойме 12. Кольцо //, изготовленное нз неметаллического материала, например, на основе фторонласта, содержит радиальные пазы /5 (фиг. 2), расположенные со стороны торца М и выполненные глухими в виде треугольника,

3

открытого на части длины наружной рабочей поверхности 15. Торец 14 кольца направлен В сторону камеры сжатия. Пазы 16, расположенные со стороны торца 17, выполнены сквозными в форме транецни, открытой но всей длине внутренней поверхности 18 и на части наружной поверхности /5. Меж.ту смежнымн пазами образуются ynpyriie наклонные неремычки 19 (фиг. 3).

Кольцо 11 может применяться с пружинным экспандером, установленным под кольцо в поршневой канавке. Экспандер прижимает наружную рабочую новерхность 15 кольца к зеркалу цилиндра. Кроме того, кольцо 11 может быть установлено с минимальным радиальным зазором на цилиндрическую новерхность поршневой канавки или на кольцевую вставку 20, перекрывающую сквозные пазы 16 со стороны внутреиней поверхности.

Кольцевой элемент может быть выиолне 1 в виде разрезного кольца 21 (фиг. 4) с расположенными по окружности радиальными пазами 22 на одной торцовой его поверхности 23. Пазы выполнены по всей радиальной толщине кольца глухими в осевом иаправлент и. Кольцо 21, являясь элементом поршневого уплотнения, устанавливается иазами 22 в сторону, противоположную камере сжатия, и применяется с пружинным экспандером 24.

Кольцевой элемент выполняют ,и в виде односторонней манжеты 25 (фиг. 5).

При работе неразрезное кольцо 11 пропускает рабочую среду к уплотнительным кольцам через осевой зазор кольца и паз 16, а кольцо 21 - через осевой зазор, закольцевую полость и пазы 22. При перекидке кольца к противоположному торцу поррневой канавки кольцевой элемент уплотняет камеру

4

сжатия, препятствуя перетечке в нее газа из закольцевых иолосгей, ноэтому уплотйительные кольца, расположенные за кольцевым элементом, ие понадают в режим работы, как в известных уилотненнях, воспринимают иа себя необходи1А ую долю иеренада давлеп1-:я н не разрушаются под действие.м обратнон плотной струи газа.

Предмет изобретен 11 я

1.Уплотнение поршня, например, компрессора высокого давления, состоящее из набора последовательно надетых на тело поршня уплотннтельных н онорных колец, отличающееся тем, что, с целью повышения герметичности и надежности уплотнения путем предотвращения явления вибрации уплотнительных колец, оно снабжено кольцевым элементом, установленным перед yплotнительными кольцами со стороны камеры сжатия, на одной торцовой поверхности которого со стороны камеры сжатия выполнены радиальные глухие пазы, чередующиеся с радиальными сквозиыми пазами, выполненными на противоположной его торцовой поверхности, пропускающими рабочую среду из камеры сжатия к уплотнительным кольцам и препятствующими обратным перетечкам этой среды.

2.Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что кольцевой элемент выполнен в виде разрезного кольца с глухими в осевом направлении радиальными пазами, обращенными в сторону, цротивоположную камере .

3.Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что кольцевой элемент выполнен в виде односторонней манжеты.

Фиг.:5

21

гз

22