KR20000077014A - 스터핑 박스 링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피스톤 로드(3)에 의하여 크로스 헤드와 연결되 피스톤이 앞뒤로 이동될 수 있도록 배치되어 있는 실린더를 포함하고 있는 2행정 디젤 엔진의 스터핑 박스용 스터핑 박스 링에 관한 것으로,

스터핑 박스(1)는 공기 배기실(4)로부터 크랭크샤프트 공간(5)으로 피스톤 로드(3)의 통로를 제공하고,

작동 상태에서 피스톤 로드(3)를 따라서 미끄러지는, 스터핑 박스 링(10, 11, 12)의 작동 표면은 내마모 경질 코팅을 갖고 있다.

Description

스터핑 박스 링{STUFFING BOX RING}

본 발명은 특허청구범위 독립항의 전제부에 따른 2행정 대형 디젤 엔진의 스터핑 박스(stuffing box)용 스터핑 박스 링에 관한 것이다.

종방향 소기형 2행정 대형 디젤 엔진은, 예를 들어, 배들의 주 구동장치 설비로 사용되며, 일반적으로 복수의 실린더를 가지고 있고, 각 실린더에는 피스톤이 앞뒤로 이동할 수 있도록 배열된다. 피스톤은 엔진 하우징에서 미끄럼 통로에 이동할 수 있게 지지된 크로스 헤드와 피스톤 로드에 의하여 연결된다. 크로스 헤드는 스러스트 로드에 의하여 엔진의 크랭크샤프트의 타단부에 연결된다. 피스톤 로드를 실린더로 통과하도록 하기 위하여 스터핑 박스(stuffing box)가 제공되며, 이러한 스터핑 박스는 일반적으로 피스톤 로드의 세로축에 대하여 교대로 배치되고 스터핑 박스를 패킹하기 위한 복수의 스터핑 박스 링을 포함한다.

이러한 스터핑 박스 링은 그 기능에 따라 여러 가지 종류로 구별된다. 하나 이상의 브러시 오프 링들(brush-off rings)은 스터핑 박스의 실린더쪽 끝단부에 제공되며, 그 주요한 기능은 예컨대, 연소 찌꺼기 또는 마모 또는 마멸 입자와 같은 오염물을 피스톤 로드로부터 털어내어 이러한 오염물이 크랭크샤프트 공간 내로 유입되는 것을 방지하도록 하는 것이다. 또한, 하나 이상의 실링 링들(sealing rings)이 제공되며, 그 주요한 기능은 소기 또는 급기 공기가 각각 피스톤 로드를 따라 공기 배기실(air receiver)로부터 벗어날 수 없도록 하기 위하여 크랭크샤프트 공간에 대하여 하부쪽 피스톤 공간 또는 공기 배기실을 밀봉하는데 있다. 실링 링들 다음으로, 하나 이상의 오일 제거 링들(oil brush-off rings)이 배기실에서 피스톤 로드를 따라서 과다한 오일 공급 즉, 피스톤 로드의 윤할을 위하여 필요 이상의 공급을 방지하기 위하여 제공된다.

일반적으로 대형 디젤 엔진에 있어서 종래의 스터핑 박스 링들은 비철금속 또는 회색 주물 재료(gray casting material)로 되어 있다. 상기한 스터핑 박스 링들은 예를 들면 하나 이상의 립(lips)과, 작동 상태에서 피스톤 로드를 따라 미끄러지는 작동 표면을 형성하는 반경 방향의 내측 경계면을 가지고 있다. 작동에 의하여 발생되는 마모 뿐만 아니라 2행정 대형 디젤 엔진에 작용되는 매우 큰 힘과, 그 때문에 요구되는 예를 들어 30cm 이상의 피스톤 로드의 큰 직경의 결과로서, 이런 종류의 엔진에 있어서 스터핑 박스 링들은 상당히 많은 량의 재료로서 매우 튼튼하게 제조되어야 한다. 따라서, 종래의 스터핑 박스 링들은 굽힘에 대하여 매우 저항성이 크기 때문에, 만약 조금 있다고 하여도 매우 한정된 적응성만을 가지고 있다.

이런 이유로 스터핑 박스 링들은 오늘날 일반적으로 3개의 링 세그멘트로 조립되는데, 이는 그 링들이 새로운 상태에서 적어도 피스톤 로드의 전 둘레를 따라 대체로 접촉한 상태로 있도록 하기 위한 것이다. 그러한 링 세그멘트(ring segment)들은 이들을 외주 방향으로 둘러싸고 있는 스프링에 의하여 함께 지지되며, 그리고 피스톤 로드에 대하여 바이어스력(bias force)을 받고 있다.

2행정 대형 디젤 엔진용으로 이미 종래의 스터핑 박스 링들은, 마모에 대하여서는 불리하다. 피스톤 로드에 놓여 있는 마멸, 마모 또는 다른 오염물로 인한 단단한 입자들은 피스톤 로드가 스터핑 박스 링들을 지나서 이동할 때 스터핑 박스 링들의 작동 표면에 칩입하고, 바람직하지 못한 마멸 효과가 발생되므로 인하여 피스톤 로드 뿐만 아니라 스터핑 박스 링들에 있어서도 특히 심하게 마모를 증가하게 한다.

브러시 오프(brush-off) 작용과 실링 작용 각각에 관하여 스터핑 박스 링의 효율에 대한 결정적인 요소는 비표면 압력(specific surface pressure)인데, 그 압력은 링들의 립(lip) 또는 작동 표면들이 각각 피스톤 로드를 가압하는 압력을 말한다.

그러나 이러한 비표면 압력은 피스톤 로드와 스터핑 박스 링에 있어서 재료 편성의 스커핑(scuffing)의 결과로서, 특히 2행정 대형 디젤 엔진에 있어서, 너무 크게 되지 않아야 한다. 상대적으로 낮은 비표면 압력은 제거 작용과 실링 작용의 효율을 감소시키게 한다. 또한 링 세그멘트들은 매우 강성(stiff)하기 때문에, 피스톤 로드의 외주에서 볼 때 스터핑 박스 링은 불균일하게 접촉하고 있다.

이렇게 제거와 실링 효율이 감소되는 것은 특히 높은 피스톤 속도와 높은 급기 압력으로 작동되는 현대식 2행정 대형 디젤 엔진에 있어서 매우 불리하다. 그 한 예로서 피스톤 로드로부터 배기실로 이송되는 윤활유의 상당한 량이 손실된다.

이러한 종래 기술로부터 시작해서, 본 발명의 목적은 크로스 헤드를 가진 2행정 대형 디젤 엔진용 스터핑 박스 링과, 제거와 실링 효율을 각각 개선한 상기 스터핑 박스 링을 제공하기 위한 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 스터핑 박스 링은 독립항의 특징에 의하여 기술된다.

그러므로 본 발명에 따라서, 피스톤 로드에 의하여 크로스 헤드와 연결된 피스톤이 앞뒤로 이동될 수 있도록 배치되어 있는 실린더를 포함하고 있는 2행정 디젤 엔진의 스터핑 박스용 스터핑 박스 링과, 공기 배기실로부터 크랭크축 공간으로 피스톤 로드의 통로를 제공하는 상기한 스터핑 박스가 제안되어 있다.

작동 상태에서 피스톤 로드를 따라서 미그러지는 스터핑 박스 링의 작동 표면은 내마모 경질 코팅을 갖고 있다.

작동 표면의 코팅으로 인하여 스터핑 박스 링의 작동면이 피스톤 로드에 대하여 누르는 비표면 압력은 작동 표면과 피스톤 로드 부산물 사이에 스커핑(scuffing) 없이 상당히 증가될 수 있다.

증가된 표면 압력 때문에 스터핑 박스 링의 제거와 실링 작용이 각각 상당히 증가된다. 이것은 오일 투과성이 감소된 결과로서 오일 소모의 감소가 바람직하며, 그리고 스터핑 박스의 감소된 오염물 투과성의 결과로서 피스톤 로드와 스터핑 박스 링의 저 마모로 이르게 하며, 이로 인하여 피스톤 로드는 물론 스터핑 박스의 수명도 증가된다.

또한, 오염물 제거의 효율과 아울러 코팅의 경도를 개선함으로써, 스터핑 박스 링의 작동 표면에서 입자들이 박히는 단점이 제거되며, 따라서 불리한 마멸 효과가 더 이상 발생되지 않는다. 이것으로부터 마찬가지로 피스톤 로드와 스터핑 박스 링의 마모가 감소된다.

작동 표면의 코팅은 크롬 코팅 또는 크롬 세라믹 코팅으로 하는 것이 특히 바람직한데, 왜냐하면 이런 종류의 코팅은 매우 경질이고 내마모성이 있기 때문이다. 오늘날 일반적으로 피스톤 로드로 사용되는 재료로 편성되는 재료로서, 예를 들면 경화강, 크롬 또는 크롬 세라믹은 각각 매우 양호한 작동 특성과 미끄럼 특성을 가지며 스커핑성이 매우 낮다.

제조상의 이유 때문에 스터핑 박스 링의 작동 표면은 보다 바람직하게 전기 도금에 의하여 코팅하며, 그리고 특히 전기 도금 방식으로 경질 크롬 도금한다.

작동 표면에 코팅을 적용하는 것은 분무법 또는 플라즈마법 또는 레이저 응용법에 의하여, 특히 레이져 클래드법(cladding)에 의하여도 마찬가지로 가능하다.

본 발명에 따른 스터핑 박스 링은 보다 바람직하게 분할될 수 있도록 설계되며, 그리고 그것은 링을 형성하기 위하여 서로 보완할 수 있도록 외주 방향으로 인접하게 배열되는 링 세그멘트들을 가지고 있는, 적어도 2개의 링 세그멘트들을 포함하는 것을 의미한다. 분할 설계는 가능한 한 피스톤 로드에서 스터핑 박스 링을 확실히 양호한 접촉 상태로 있도록 하며, 따라서 스터핑 박스 링의 실링과 제거 작용에 각각 명확하게 작용한다.

마모가 감소되고, 본 발명에 따라 스터핑 박스 링이 작용될 수 있는 비표면 압력이 상당히 증가되는 결과로서, 반경 방향의 폭 및/또는 축 방향의 높이를 종래의 스터핑 박스 링들과 비교하여 더 작게 설계하는 것이 가능하다.

이러한 기준에 의하여 굽힘에 대하여 낮은 강성(stiffness)을 갖게 되며, 따라서 더 큰 적응성을 갖게 된다. 그 결과 스터핑 박스 링은 더 좋게, 그리고 외주의 전면을 고려할 때 피스톤 로드에서 접촉할 때 더 균일한 상태에 놓여 있게 되는데, 이는 제거와 실링 작용 각각을 유리하게 증가시키게 한다. 실링 작용은 이 후의 작동에서 피스톤 로드에 마모가 발생하는 경우에도 장시간의 작동에 걸쳐서 일정하다.

증가된 적응성 때문에, 스터핑 박스 링은 그로 인하여 부정적으로 영향을 미치는 피스톤 로드에서 스터핑 박스 링을 접촉 상태로 있게 하지 않으면서 정확하게 단지 두 개의 링 세그멘트로 이루어지는 실시예가 가능하다. 단지 2개의 링 세그멘트를 제공하는 방법은 이를 통하여 로크(lock)의 수 즉, 인접한 링 세그멘트들의 맛대기 이음의 수가 줄어들 수 있기 때문에 특히 바람직한데, 이는 스터핑 박스 링의 제거와 실링 작용 각각에 대하여 명확한 효과를 가지고 있다.

바람직한 실시시예에 따라서 스터핑 박스 링의 반경 방향의 폭은, 피스톤 로드와 균일할 뿐만 아니라 높은 비표면 압력에 스터핑 박스 링의 충분한 적응성을 부여하기 위하여 많아야 피스톤 로드의 직경의 7% 특히, 5%에 상당한다.

피스톤 로드에서 스터핑 박스 링의 가압 때문에 그리고 분할된 실시예에서 링 세그멘트들을 함께 지지하고 있기 때문에, 스터핑 박스 링의 외주를 둘러싸며 그리고 스터핑 박스 링을 피스톤 로드로 가압하는 스프링이 제공되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 스터핑 박스 링에 의하여, 2행정 크로스 헤드 대형 디젤 엔진용 스터핑 박스는 종래의 스터핑 박스들과 비교하여 제거와 실링 작용을 상당히 증가시키는 것이 가능하다. 이러한 종류의 스터핑 박스에 있어서, 하나 이상 또는 바람직하게는 모든 스터핑 박스 링들은 본 발명에 따라서 설계될 수 있다. 효율의 증가과 스터핑 박스 링들은 물론 피스톤 로드의 마모 감소의 결과로서, 본 발명에 따른 스터핑 박스를 갖는 대형 디젤 엔진은 장기적인 작동 상태가 개선된다. 특히, 스터핑 박스 링의 탄성은 피스톤 로드 또는 스터핑 박스 링에서 각각 마모가 발생하더라도 양호한 제거와 실링 작용이 유지되는 것을 확실하게 한다.

오일과 오염물 제거와 실링 작용의 고효율에 의하여, 게다가 종래의 스터핑 박스들과 비교하여 스터핑 박스 링들의 수를 감소하는 것이 가능하다. 이것은 대형 디젤 엔진의 높이가 줄어들 수 있기 때문에, 스터핑 박스가 전체로서 더 작게 설계될 수 있다는 이점을 가질 수 있다. 또한, 링들의 수가 감소되면 비용면에서도 유리하다.

또한, 유리한 방법과 본 발명의 바람직한 실시예는 종속항으로부터 유래된다.

그리고 본 발명은 바람직한 실시예와 도면을 참조하여 다음에서 더욱 상세하게 설명될 것이다.

도시된 것은 개략적인 도면으로서 척도에 맞추어 진 것이 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 스터핑 박스 링들의 바람직한 실시예를 갖는 스터핑 박스의 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 스터핑 박스 링의 바람직한 실시예의 평면도.

도 3은 도 2에서 Ⅲ-Ⅲ 단면선을 따라 도 2에서 예시된 바람직한 실시예에 의한 단면도.

도 4는 도 2에서 Ⅳ-Ⅳ 단면선을 따라 도 2에서 예시된 바람직한 실시예에 의한 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 스터핑 박스 링의 다른 예시적 실시예를 도시하며 도 4에 대응하는 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 스터핑 박스 링의 예시적인 실시예를 추가적으로 도시하면 도 4에 대응하는 단면도.

본 발명에 따른 스터핑 박스 링은 2행정 크로스 헤드 대형 디젤 엔진을 위하여 제안된다.

예컨대 배들의 주 구동장치 설비로 사용되는, 이런 종류의 엔진들은 알려진 바와 같이 일반적으로 복수의 실린더를 가지고 있고, 각 실린더에는 피스톤이 앞뒤로 이동할 수 있도록 배치된다. 상기한 피스톤은 크랭크샤프트에 스러스트 로드를 경유하여 다른 끝단부에 연결되는 피스톤 로드(3)(도 1 참조)에 의하여 크로스 헤드와 연결된다. 크로스 헤드는 미끄럼 통로에 직선 모양으로 지지되어 있다. 미끄럼 통로들은 사용을 위하여 통상의 위치에 대하여 하부에 배열되어 있는 엔진 하우징의 크랭크샤프트 공간(5)에 고정된다. 스터핑 박스는 피스톤 로드를 크랭크샤프트 공간(5) 으로부터 공기 배기실(4)로 통과하도록 한다.

도 1은 종방향 소기형 2행정 크로스 헤드 대형 디젤 엔진용 스터핑 박스의 바람직한 실시예를 도시한 단면도로서, 참조부호 1은 스터핑 박스의 전체를 지시한다. 스터핑 박스(1)는 엔진 하우징(도시되지 않음)에 대하여 고정되고 피스톤 로드(3)을 둘러싸는 하우징(2)을 포함한다. 복수의 스터핑 박스 링들(10,11,12)은 원래 알려지고 각각의 경우에 피스톤 로드를 둘러싸며 그리고 작동 상태에서 후반부를 따라서 미끄러지는 방식으로 하우징(2)에서 피스톤 로드(3)의 종축 A에 대하여 잇따라 배치된다. 상부에 도시되어 있으며, 그리고 공기 배기실(4)에 직면한 스터핑 박스의 끝단부에 배치되는 두 스터핑 박스 링들(10)은, 예를 들면 피스톤 로드(3)으로부터의 연소 찌꺼기 또는 마모 또는 마멸 입자와 같은, 오염물을 제거하는 것이 주기능인 브러시 오프 링들(brush-off rings)로 취급된다. 브러시 오프 링들(10)에 이어서, 소기와 급기가 각각 실린더로부터 피스톤 로드(3)을 따라서 벗어나지 않도록 하기 위하여 크랭크샤프트(5)에 대하여 공기 배기실을 밀폐하는 것이 주기능인 복수의― 여기서는 4개―실링 링들(11)(sealing rings)이 제공된다. 실링 링들(11)에 이어서, 피스톤 로드(3)을 따라서 공기 배기실로 과다한 오일 이송 즉, 윤활을 위하여 필요로 하는 것 이상의 이송을 방지하기 위하여 복수의―여기서는 10개―오일 제거 링들(12)이 제공된다. 스터핑 박스(1)의 다른 끝단부에서, 크랭크샤프트 공간(5)에 직면하는 브러시 오프 링이 크랭크샤프트 공간(5)의 바깥에서 공기 배기실(4)의 안으로 오일의 이송을 방지하기 위하여 또 제공된다.

각 스터핑 박스 링(10, 11, 12)은 외주를 따라서 스터핑 박스 링(10) 또는 (11) 또는 (12)를 둘러싸며 그리고 스터핑 박스 링의 종류에 따라 다르게 될 수 있는 비표면 압력을 가지고 피스톤 로드(3)에 대하여 가압되는 적어도 한 스프링(6)에 의하여 피스톤 로드(3)에 대하여 바이어스력(bias force)을 받게 된다.

도 2, 3, 4는 도 1에 도시된 바와 같이 가장 상부에 위치하고, 본 발명에 따른 스터핑 박스 링의 바람직한 실시예로서 설계된 브러시 오프 링(10)을 상세하게 도시한다. 도 2는 종축 A의 방향으로부터 평면도로 브러시 오프 링(10)을 도시한다; 도 3은 도 2에서 Ⅲ-Ⅲ 단면선을 따라 브러시 오프 링(10)에 의한 단면도; 그리고 도 4는 더 나은 이해를 위하여 부가적으로 표시된 피스톤 로드(3)와 함께 도 2에서 Ⅳ-Ⅳ 단면선을 따라 브러시 오프 링(10)의 횡단면을 도시한다.

브러시 오프 링(10)은 외주 방향에 대하여 서로 인접하게 배치된 2개의 실질상 동일한 링 세그멘트(101)들로 구성된다. 맏대기 이음 또는 로크(lock)(102)는 링 세그멘트(101)의 상호 직면하는 끝단부 사이에서 각각의 경우에 위치하게 되는 반경 방향으로 뻗어 있는 간극으로 설계된다. 각 링 세그멘트(101)는 그 내측에서 전체 링 세그멘트(101)을 따라서 각각의 경우에 외주 방향으로 뻗어 있으며 그리고 그 축방향에 대하여 서로 일정한 간격을 유지하고, 피스톤 로드(3)의 종축 A의 방향으로 되고, 반경 방향의 내부에 뻗어 있는 돌출 립(lips) 103을 적어도 2개 가지고 있다. 립(103)의 2개의 반경 방향의 내부에 가로 놓여 있는 경계 표면은 각각 축 높이 H1과 H2를 가지고 있으며, 작동 상태에서 피스톤 로드(3)을 따라서 미끄러지는 브러시 오프 링(10)의 작동 표면(30)을 함께 형성한다. 따라서 상기한 작동 표면(30)은 축 높이 H = H1 + H2를 가지고 있다.

각 링 세그멘트(101)의 외측에서 각각의 경우에 외주 방향으로 뻗어 있는 두 개의 홈들(105)이 스프링(6)을 수용하기 위하여 제공된다. 축 방향에 대하여 홈(105)은 그 홈에 수용되는 스프링이 브러시 오프 링(10)에 립(103)의 높이에서 대체로 바이어스력을 받게 하는 방식으로 각각의 경우에 배열된다.

본 발명에 따른 스터핑 박스 링(10)의 작동 표면(30)은 내마모 경질 코팅 (20)을 갖고 있다. 코팅(20)은 적어도 비커스 경도(Vickers hardness) 800 HV1를 가지고 있으며, 그리고 스터핑 박스 링이 제조되는 기본 재료보다 마모가 작으며 또한 피스톤 로드(3)가 되는 재료에 좋은 작동 반응을 보이는 재료로 구성된다. 2행정 대형 디젤 엔진에서 오늘날 사용되고, 대개 경화된 피스톤 로드에서, 크롬과 크롬 세라믹은 작동 표면(30)의 코팅(20)을 위하여 특히 적당한 재료인 것으로 입증되었다. 크롬은 보다 바람직하게 전기에 의하여 적용된다. 예컨대, 작동 표면(30)은 전기 도금에 의하여 크롬으로 경화된다. 그것은 코팅(20)의 두께가 적어도 0.3mm에 상당하는 가치가 있는 것으로 입증되었다. 여기서 설명된 바람직한 실시예에서 코팅의 두께는 0.3mm와 0.7mm사이에 놓여 있다.

코팅(20)은 피스톤 로드(3)에 대하여 양호한 작동 반응을 보이는 다른 내마모 경질 재료로 구성될 수 있다. 예를 들어 스텔라이트(stellite), 트리밸로이(tribaloy), 니켈 인 또는 유사한 재료가 적당하다. 사용되는 재료에 따라서, 분무법 또는 플라즈마법 또는 레이저 응용법, 특히 레이져 클래드법(cladding)과 같은 다른 방법은 전해법(electrolytic methods) 이외에 또 코팅(20)의 적용에 적합하다.

2행정 대형 디젤 엔진에서 스터핑 박스 링용으로 일반적으로 사용되는 모든 재료, 예를 들면 회주철(gray cast iron), 강(steel), 연청동(leaded bronze), 구리-알루미늄 합금들, 구리-납 합금들과 구리-주석 합금들과 같은 비철 금속재료가 특히, 브러시 오프 링(10)이 제조되는 기본 재료로서 특히 적당하다.

브러시 오프 링(10) 또는 그 링 세그멘트(101)가 각각 기본 재료로서 제조된 후, 코팅(20)이 작동 표면(30)에 적용된다.

본 발명에 따른 스터핑 박스 링(10)은, 내마모 경질 코팅(20)의 결과로서 종래의 스터핑 박스 링들 보다 상당히 더 바람직한 마모 값과 더 높은 수명을 갖는다. 게다가 경질의 입자들이 작동 표면(30)에 박히는 것이 방지되며 그리고 이로 인하여 마멸 효과가 발생되지 않기 때문에, 피스톤 로드(3)에서 마모 현상이 또한 상당히 감소된다. 또한, 코팅(20)은 부산물에 의하여 작동 표면(30)과 피스톤 로드(3) 사이에서의 스커핑 없이 브러시 오프 링(10)을 피스톤 로드에 대하여 상당히 높은 비표면 압력을 가지고 가압될 수 있게 한다. 더 높은 비표면 압력은 작동 표면(30)(종래의 브러시 오프 링과 비교하여)의 전체 높이에 있어서 감소를 통하여 및/또는 브러시 오프 링(10)의 홈(105)에서의 더 강한 스프링(6)의 사용을 통하여 얻을 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 브러시 오프 링(10)은 적어도 30 N/cm²의 비표면 압력을 가지고 피스톤 로드에 대하여 가압된다. 이는 브러시 오프 링(10)의 제거 작용을 상당히 향상시켜 주도록 한다.

브러시 오프 링(10)은 특히 크게 감소된 마모의 결과로서, 종래의 링들과 비교하여 상당히 감소된 반경 방향의 폭 B를 갖도록 설계될 수 있다. 브러시 오프 링(10)의 반경 방향 폭은 많아야 피스톤 로드(3)의 직경의 7%, 그리고 특히 많아야 5%에 상당하는 것이 바람직하다. 재료의 절약 이외에 이러한 방법은 제거 작용이 더 증가되는 것에 의하여, 브러시 오프 링(10)이 실질적으로 더 탄력 있으며 그리고 피스톤 로드(3)에 대한 높은 적응성을 갖는 이점을 가지고 있다. 그밖에 브러시 오프 링(10)의 탄성은 단지 두 링 세그멘트(101)로 제조되는 것을 가능하게 한다. 이로 인하여 로크(locks)(10)의 수가 감소되고, 이러한 것은 달성된 제거 효율에 마찬가지로 명백한 영향을 미치게 된다. 외주를 고려할 때 작동의 결과로 인한 마모가 발생하는 경우에도 유지되는, 작동 표면(30)의 더 일정한 가압이 외주를 통하여 발생되기 때문에 탄성이 높을수록 더욱 유리하다.

그러나 본 발명에 따른 스터핑 박스 링(10, 11, 12)이 또한 3개의, 4개의 또는 더 이상의 링 세그멘트로 구성될 수 있는 것은 명백하다.

도 2에 도시된 발명에 따른 스터핑 박스 링의 바람직한 실시예에 대한 설명은 실링 링들(11)과 오일 브러시 오프 링들(12) 또는 2행정 대형 디젤 엔진의 스터핑 박스에서 스터핑 박스의 다른 종류에 대하여도 마찬가지로 유사하게 적용될 수 있다.

도 5는, 본 발명에 따른 스터핑 박스 링으로 설계된 실링 링(11)의 바람직한 실시예의 횡단면도인 도 4와 유사한 예를 도시한다. 참조 부호들은 이미 설명된 의미를 가지고 있다. 실링 링(11)에서 전체적으로 반경 방향의 내부에 가로 놓여있는 경계 표면은 코팅(20)을 갖고 있는 작동 표면(30)을 형성한다. 실링 링의 높은 실링 작용의 결과로서, 이 실링 링(11)은 높은 소기 또는 급기 압력을 각각 가지고 작동되는 대형 디젤 엔진에 특히 적합하다.

도 4와 유사한 예로서, 도 6은 본 발명에 따른 스터핑 박스 링으로서 설계된 오일 브러시 오프 링(12)의 바람직한 실시예의 횡단면 표면을 도시한다. 참조 부호들은 이미 설명된 의미를 가지고 있다. 브러시 오프 링(10)에서와 유사한 방식으로, 오일 브러시 오프 링(12)에서 2개의 립들(123)이 제공되며, 그 반경 방향의 내부에 가로 누워있는 경계 표면이 코팅(20)을 갖고 있는 작동 표면(30)을 함께 형성한다.

2행정 크로스 헤드 대형 디젤 엔진을 위하여 도 1에서 도시된 스터핑 박스(1)에서, 모든 스터핑 박스 링들(10, 11, 12)는 본 발명에 따라 설계될 수 있다. 그러나 스터핑 박스(1)의 실시예는 스터핑 박스 링들의 단 하나 또는 수개가 작동 표면(30) 위에 코팅(20)을 갖고 있는 것이 물론 가능하다.

그러므로, 본 발명을 통하여, 2행정 크로스 헤드 대형 디젤 엔진용 스터핑 박스 링(10, 11, 12)이 제안되며, 그 작동 표면(30)은 내마모 경질 코팅(20)을 갖고 있다. 이로 인하여 높은 비표면 압력이 가능하다.

본 발명에 따른 스터핑 박스 링은 종래의 링들과 비교하여 각각 상당히 높은 제거와 실링 작용을 하며, 이로 인하여 피스톤 로드와 스터핑 박스의 마모와 오일 소모가 상당히 감소된다.

Claims (10)

1. 2행정 대형 디젤 엔진의 스터핑 박스용 스터핑 박스 링에 있어서,

   피스톤 로드(3)에 의하여 크로스 헤드와 연결되는 피스톤이 앞뒤로 이동할 수 있도록 배치되는 실린더를 포함하고,

   스터핑 박스(1)는 공기 배기실(4)로부터 크랭크샤프트 공간(5)으로 피스톤 로드(3)의 통로를 제공하고,

   작동 상태에서 피스톤 로드(3)를 따라 미끄러지는 스터핑 박스 링(10,11,12)의 작동 표면(30)은 내마모 경질 코팅(20)을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 스터핑 박스 링.
2. 제1항에 있어서, 코팅(20)이 크롬 코팅 또는 크롬 세라믹 코팅인 스터핑 박스 링.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 작동 표면(30)이 전기 도금으로 코팅되는 스터핑 박스 링.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 코팅(20)이 분무법 또는 플라즈마법 또는 레이져 응용법, 특히 레이져 클래드법에 의하여 작동 표면에 적용되는 스터핑 박스 링.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 링(10, 11, 12)을 형성하기 위하여 서로 보완할 수 있도록 외주 방향으로 인접하게 배치되는 링 세그멘트(101)를 갖는, 적어도 2개의 링 세그멘트(101)를 포함하는 스터핑 박스 링.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스터핑 박스 링이 두 개의 링 세그멘트(101)로 되어 있는 스터핑 박스 링.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 반경 방향의 폭(B)이 많아야 피스톤 로드 직경의 많아야 7%, 특히 많아야 5%에 상당하는 스터핑 박스 링.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 스터핑 박스 링(10, 11, 12)의 외주를 둘러싸며, 스터핑 박스 링(10, 11, 12)을 피스톤 로드(3)에 대하여 가압하는 스프링(6)을 포함하는 스터핑 박스 링.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항을 따르는 적어도 하나의 스터핑 박스 링(10, 11, 12)을 포함하는 2행정 대형 크로스 헤드 디젤 엔진용 스터핑 박스.
10. 제1 내지 제8항 중 어느 한 항 또는 제9항을 따르는 스터핑 박스 링(10, 11, 12)을 포함하는 2행정 대형 크로스 헤드 디젤 엔진.