Сборный поршень Советский патент 1980 года по МПК F16J1/00 F16J15/32 

(54) СБОРНЫЙ ПОРШЕНЬ

1

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в буровых поршневых насосах, а также в поршневых гидравлических устройствах одностороннего и двустороннего действий.

По основному авт. свид. № 631722 из- j вестен сборный поршень, включающий сердечник с опорным буртом, запорные шайбы, пружинные замковые кольца и эластичное кольцевое уплотнение с раструбной передней поверхностью и кольцевыми канавками на наружной и внутренней цилиндри- Ю ческих поверхностях, соединенных смазочными каналами, причем кольцевые канавки на внутренней цилиндрической поверхности уплотнения снабжены уплотняюшей губой, направленной в сторону опорного бурта сердечника

Недостатком этого устройства является повышенный износ рабочих поверхностей поршня вследствие недостаточного количества смазки, автоматически подаваемой на рабочую поверхность уплотнения поршня, 20 из-за утечки смазочной жидкости к опорному бурту сердечника по неподвижному соединению между внутренней цилиндрической поверхностью уплотнения и поверхностью сердечника поршня, а также вследствие проникновения в смазку поршня из рабочей абразивосодержащей среды, нагнетаемой поршнем, значительного количества крупных абразивных частиц, проникаюших через кольцевой зазор между раструбной поверхностью кольцевого уплотнения и тыльной поверхностью запорной шайбы.

Целью изобретения является уменьшение износа рабочих поверхностей поршня.

Цель достигается тем, что кольцевые канавки на внутренней поверхности кольцевого уплотнения снабжены дополнительной губой, направленной в сторону передней раструбной поверхности уплотнения, на которой выполнена уплотняющая кольцевая губа, сопряженная уплотняющей кромкой с тыльной поверхностью запорной шайбы.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан сборный поршень насоса одностороннего действия, вид спереди с частичным разрезом; на фиг. 2 - уплотнительный элемент поршня, вертикальный разрез.

Сборный поршень состоит из сердечника 1 с опорным буртом 2, запорной шайбы 3, пружинного замкового кольца 4 и эластичного кольцевого уплотнения 5 с раструбной передней поверхностью 6. На наружной цилиндрической поверхности уплотнения выполнена наружная кольцевая канавка 7, а на внутренней цилиндрической поверхности - внутренняя кольцевая канавка 8. Канавки 7 и 8 соединены между собой радиальными смазочными каналами 9, выполненными в теле уплотнения. Внутренняя кольцевая канавка 8 снабжена передней уплотняющей кольцевой гу0ой 10, направленной уплотняющей кромкой в сторону опорного бурта сердечника, и задней кольцевой уплотняющей губкой 11, направленной уплотняющей кромкой в сторону передней раструбной поверхности уплотнения 5. Раструбная поверхность 6 уплотнения снабжена кольцевой уплотняющей губой 12, сопряженной уплотняющей кромкой с тыльной поверхностью запорной щайбы 3. При сборке поршня на сердечнике 1 кольцевые уплотняющие губы 11 и 12 уплотнения 5 деформируются и контактируют с сопрягаемыми деталями поршня с натягом, обеспечивая поршню герметичность по переднему и внутреннему сопряжениям уплотнения 5 с запорной шайбой 3 и сердечником 1.

Поршень работает следующим образом. При такте нагнетания поршня (рабочем ходе) рабочая жидкость, нагнетаемая поршнем в цилиндре насоса, проникает под давлением в кольцевой зазор между внутренней цилиндрической поверхностью запорной шайбы 3 и сердечником 1, отжимает от поверхности сердечника 1 переднюю раструбную часть эластичного уплотнения 5 и проникает далее в кольцевую канавку 8 на внутренней поверхности уплотнения. Благодаря наличию в уплотнении задней кольцевой уплотняющей губы 11, расположенной сзади кольцевой канавки 8, утечка смазочной жидкости к опорному бурту 2 сердечника исключена, и вся смазочная жидкость, проникшая из рабочей среды между внутренней цилиндрической поверхностью уплотнения 5 и сердечником 1, направляется под давлением по смазочным каналам 9 в наружную кольцевую канавку 7, расположенную на поверхности трения уплотнения, откуда затягивается движущимся поршнем на поверхность трения уплотнения 5 и снижает коэффициент трения и силу трения в цилиндропоршневой паре насоса, благодаря чему снижается износ рабочих поверхностей поршня и зеркала цилиндрической втулки насоса.

При холостом ходе поршня (при движении поршня назад), когда давление рабочей жидкости в цилиндре снижается, оставшаяся благодаря наличию внутренних кольцевых самоуплотняющихся губ 10 и 11 в канавках 7 и 8 смазочная жидкость затягивается движущимся поршнем на переднюю часть поверхности трения уплотнения 5 и улучшает режим трения поршня, уменьшая износ поверхности трения улотнения и зеркала цилиндровой втулки.

После остановки поршня в разогретой втулке и снижения давления рабочей среды в цилиндре насоса смазочная жидкость, находящаяся под давлением в радиальных каналах 9 и в кольцевых канавках 7 и 8, самопроизвольно выдавливается из канавки 7 на поверхность трения эластичного уплотнения, разъединяет поверхности трения уплотнения и зеркала втулки и предупреждает адгезию уплотнения с зеркалом разогретой втулки, благодаря чему исключается разрушение контактируюшего с зеркалом втулки поверхностного слоя уплотнения при последующем запуске насоса.

Формула изобретения

Сборный порщень по авт. св. Л 631722, отличающийся тем, что, с целью уменьшения износа рабочих поверхностей поршня, кольцевые канавки на внутренней поверхности кольцевого уплотнения снабжены дополнительной губой, направленной в сторону передней раструбной поверхности уплотнения, на которой выполнена уплотняющая кольцевая губа, сопряженная уплотняюшей кромкой с тыльной поверхностью запорной шайбы.

-12

- /О в