Поршень Советский патент 1980 года по МПК F04B53/14 F16J1/00 

Изобретение относится к области ком прессоростроения, а именно к поршням компрессоров высокого давления, работйюших без смазки. Известен поршень с поршневыми коль цами на опорной поверхности и осевым каналом, сообщенным с межкольцевыми пространствами с помощью радиальных каналов 1. Этот поршень является наиболее близким к предлагаемому техническим решеаием из известных. Недостатком указанного поршня являе ся малая надежность и долговечность, вследствие неравномерного износа поршне вых колец, вызванного невозможностью обеспечения равномерного перепада давле ния в межкольцевых пространствах. Целью настояшего изобретения являет ся повышение надежности и долговечности поршня путем равномерного распределения давления в межкольцевых простран ствах. Указаннгш цель достигается тем, что поршень снабжен перепускными каналами, сообщающими между собой межкольцевые прсхлранства, осевой канал выполнен открытым со стороны рабочего торца поршня, а в радиальных и перепускных каналах установлень обратные клапаны. На чертеже изображен хфедлагаемый псршень. В поршне размещены пс шневые кольца I на опорной поверхности 2. Поршень имеет осевой канал 3, сообшеннь-.й с межкольцевыми пространствами 4 с помощью радиальных каналов 5. В поршне вьшолнвны перепускные каналы 6, сообщающие между собой межкольцевые пространства 4. При этом осевой канал 3 выполнен открытым со стороны рабочего торца 7 поршня, а в радиальных и перепускных каналах 5 и 6 установлены обратные клапаны 8. Сам поршень выполнен составным из наружной, средней и внутренней секций 9, 10 и 11. Каждый обратный клапан 8 3 содержит шарик 12, пружину 13 и регули ровочный винт 14. В процессе нагнетания газ черва эазср в замках поршневых колец 1 и зазоры поршневыми кольцами 1 и цилиндром проходит поочередно в межкольцевые пространства 4, образованные между соседними, начиная от рабочего торца 7 поршн поршневыми кольцами 1. Прошедший газ создает в межкольцевых пространствах 4 определенное давление. Газ также будет со стороны рабочего торца 7 поршня пост пать по каналу 3 и каналам 5 к шарикам 12 клапанов 8, которые в нqpмaльнoм состоянии перекрывают отверстия каналов 5. Таким образом, на шарик 12 клапана 8, находяшегося в радиальном канале 5, с одной стороны будет действовать суммарное усилие от давления в межкопьцеБом пространстве 4 и от пружины 13, с яругой стороны - усилие от давления газов, поступающих в каналы 5 по каналу 3 со стороны нагнетания. Усилие на шарик 12 клапана 8, находящегося в перепускном канале 6, будет вызвано с одной стороны давлением в смежном межкольце вом пространстве 4, лежащем ближе к стороне нагнетания, с другой стороны суммарным усилием пружины 13 и давлением в смежном межкольцевом пространстве 4, лежащем дальше от нагнетания. Усилие предварительной затяжки пружины 13 рассчитывается для ке ждогр межкольцевого пространства отдельно в зависимости от необходимого давления помощи регулировочного винта 14. По мере температурного расширения колец в процессе работы, изменения режима течения газа в межкольцевых пространствах, износа поршневых колец дав ление в межкольцевых пространствах будет меняться. При давлении в межкопь цевом пространстве ниже расчетного, усилие на шарик 12 клапана 8, . находящегося в канале 5, со стороны этого ка ла превысит суммарное усилие от давления в I межкольцевом пространстве 4 и щэужины 13 и шарик 12 откроет отверстие канала 5, тем самым пропуская 7 аз и увеличивая давление в межкольцевом пространстве 4. Когда давление в межкольцевом пространстве достигнет расчетного, клапан 8 закроется. При давлении в межкольцевом пространтве, выше расчетного, усилие на шарик 12клапана 8, находящегося в канале 6, превысит суммарное усилие от давления в межкольцевом пространстве и пружины 13и шарик 12 откроет. отверстие канала 6, тем самым перепуская газ из одного межкольцевого пространства в дру-. гое. Когда давление в соседних межкольцевых пространствах выровняются, то клапан 8 закроется. Таким образом, применение данной конструкции прошня позволит обеспечить равномерное распределение давления в межкольцевых пространствах независимо от переменных факторов работы и благодаря тому, что поршень снабжен перепускными каналами, сообщающими между собой межкольцевые пространства, осевой ка- /нал выполнен открытым со стороны рабочего торий поршня, а в радиальных и перепускных каналах установлены обратные клапаны, существенно повысить его надежность и долговечность. Формула изобретения Поршень, хчэеимущественно компрессора высокого давдения, с поршневыми кольцами на опсфной поверхности и осевым каналом, сообщенным с межкольцевыми щ остранствами с помощью радиальных каналов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности путем равномерного распределения в межкольцевых пространствах, поршень снабжен перепускными каналами, сообщающими между собой межкольцевые 1Ц)остранства, осевой канал выполнен открытым со стороны рабочего торца поршня, а в радиальных и перепускных каналах установлены обратные клапаны. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 314025, кл. F 04, В 39/00, 1967. У////////////////////////А /)(///////А У////Л //////А /J /4