Pierwszenstwo: Opublikowano: 1.X.1973 KI. 27b,17 MKP F04b 39/00 UKD Twórca wynalazku: Stanislaw Kulig Wlasciciel patentu: Osrodek Badawczo-Rozwojowy Przemyslu Budowy Urzadzen Chemicznych CEBEA, Kraków (Polska) Pierscien uszczelniajacy z prowadzeniem sprezarki bezsmarowej Przedmiotem wynalazku jest pierscien uszczel¬ niajacy z prowadzeniem sprezarki bezsmarowej.Dotychczas stosowane sa w sprezarkach pierscie¬ nie uszczelniajace, które sa dociskane do gladzi cylindra w róznoraki sposób. Znane sa sprezarki rozprezajace posiadajace ksztalt zamknietego wie- loboku o przekroju luku kola, trójkata, trapezu, litery „V" lub kombinacji tych przekrojów.Wada tego rozwiazania jest to, ze pierscien uszczelniajacy nie jest ustalony wzgledem tloka, zwlaszcza w sprezarkach dla wysokich cisnien, w których to sprezarkach stosowane sa jeden lub wiecej pierscieni uszczelniajacych. Pierscienie te dociskane do gladzi cylindra ulegaja podczas pracy sprezarki zuzyciu, ich grubosc mierzona w kierunku promieniowym systematycznie maleje, na skutek czego zwiekszaja sie szczeliny na obwo¬ dzie w tak zwanych zamkach i powoduja nieszczel¬ nosci pomiedzy tlokiem a gladzia cylindra, a tym samym spadek wydajnosci sprezarki. W sprezarkach wysokocisnieniowych, w których tloki posiadaja wiecej niz jeden pierscien uszczelniajacy, pierscie¬ nie te z braku skutecznego zabezpieczenia stabili¬ zujacego ich polozenie wzgledem tloka przemiesz¬ czaja sie podczas pracy obwodowo i szczeliny po¬ wstajace na skutek ubytku materialu w pierscie¬ niach uszczelniajacych dociskanych nieprzerwanie do gladzi cylindra nie przeslaniaja sie wzajemnie, lecz pod wplywem sprezanego medium ukladaja sie liniowo równolegle do osi tloka, tworzac w ten 2 sposób szkodliwy kanal o najmniejszym oporze dla uchodzacego przez ten kanal sprezanego medium.Prowadzi to do spadku wydajnosci sprezarki i strat energetycznych. 5 Znane jest równiez inne rozwiazanie polegajace na tym, ze w dno rowka tloka, przeznaczonego dla pierscienia uszczelniajacego, jest wbity cylindrycz¬ ny metalowy kolek ustalajacy, który drugim swoim koncem wchodzi w kanalik pierscienia uszczelniaja- io cego. Celem tego kolka jest zabezpieczenie pierscie¬ nia uszczelniajacego przed niepozadanym jego przemieszczeniem obwodowym podczas pracy spre¬ zarki. Metalowy kolek ustalajacy styka sie z ka¬ nalikiem pierscienia uszczelniajacego tylko liniowo. 15 Tworzywa niemetalowe, z których wykonane sa pierscienie uszczelniajace, poza niewatpliwymi dob¬ rymi zaletami jak samosmarnosc i znaczna odpor¬ nosc na scieranie, posiadaja niska wytrzymalosc mechaniczna, a w szczególnosci odznaczaja sie 20 znaczna kruchoscia. Podczas pracy sprezarki na skutek ruchu posuwisto-zwrotnego tloka, pierscie¬ nie tlokowe uszczelniajace, dociskane do gladzi cylindra sprezynami rozprezajacymi z biegiem czasu stopniowo wycieraja sie i ich grubosc w kie- 25 runku promieniowym stale maleje. W zwiazku z tym maleje takze liniowy styk pomiedzy meta¬ lowym kolkiem ustalajacym a kanalikiem w pier¬ scieniu uszczelniajacym.W tych warunkach istnieje graniczna dlugosc 30 liniowego styku pomiedzy metalowym kolkiem 68 1343 ustalajacym a wspólpracujaca scianka kanaliku w pierscieniu uszczelniajacym z tworzywa niemeta¬ lowego i doswiadczenia eksploatacyjne potwierdzi¬ ly, ze przekroczenie tej granicznej dlugosci liniowe¬ go styku w dól prowadzi nieuchronnie do wy- 5 szczerbienia krawedzi kanaliku i do zniszczenia pierscienia uszczelniajacego. Niezauwazone w czas zniszczenie pierscienia uszczelniajacego moze spo¬ wodowac styk metalowych elementów sprezyn rozprezajacych z gladzia cylindra i jej nieuniknione 10 uszkodzenie.Zywotnosc pierscieni uszczelniajacych wedlug tego rozwiazania jest mala i na skutek tego zacho¬ dzi koniecznosc w stosunkowo krótkich okresach wylaczanie sprezarek z pracy, celem wymiany 15 pierscieni uszkodzonych i najczesciej przeszlifowa- nia uszkodzonej gladzi cylindra. Poza kosztami nowych pierscieni zamiennych przestój sprezarki na ckres demontazu, wybudowania pierscieni uszko¬ dzonych i zabudowania nowych, ponownego mon- 20 tazu tloka i uruchomienia sprezarki polaczony jest ze znacznymi kosztami.Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcyj¬ ne pierscienia uszczelniajacego nie posiadajacego omówionych wyzejwad. 25 Cel ten zostal osiagniety zgodnie z wynalazkiem którego istota jest pierscien rozprezajacy zawiera¬ jacy kcstke wchodzaca w rowek pierscienia uszczel¬ niajacego jedno lub wielosegmentowego, przy czym kostka ma otwór z luzem dla kolka . osadzonego 30 w sciance tloka cienkosciennego lub osadzonego w kostce i wchodzacego w otwór z luzem tloka grubosciennego, ponadto kostka styka sie ze wspól¬ pracujaca scianka rowka pierscienia uszczelniaja¬ cego na calej powierzchni prostokatnej o bokach 35 równych wysokosci i szerokosci rowka.Zaleta pierscienia uszczelniajacego wedlug wy¬ nalazku jest ustalenie wymaganego polozenia wy¬ mienionych pierscieni wzgledem tloka, dzieki czemu nie wystepuja swobodne przemieszczenia sie tych 4o pierscieni wokól osi tloka. Dalsza zaleta jest to, ze nie wystepuja dodatkowe niepotrzebne nieszczel¬ nosci w obrebie zamków dzieki czemu uzyskuje sie znaczne ograniczenia strat energetycznych, 4 szczególnie przy sprezaniu gazu do wysokich cis¬ nien.Pierscien uszczelniajacy z prowadzeniem w spre¬ zarce bezsmarowej jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, w którym fig. 1 przedsta¬ wia tlok cienkoscienny na przyklad zwiniety z blachy i spawany wzdluznie w przekroju po¬ przecznym, fig. 2 — fragment tloka w przekroju po linii A-A wyznaczonej na fig. 1, fig. 3 — piers¬ cien rozprezajacy w widoku, fig. 4 — tlok grubo- scienny na przyklad odlany w przekroju poprzecz¬ nym i fig. 5 — fragment tloka w przekroju po linii B-B wyznaczonej na fig. 4.Pierscien uszczelniajacy z prowadzeniem wedlug wynalazku posiada pierscien rozprezajacy 1, kostke 2 i kolek 6. Kostka 2 wchodzi w rowek 3 pierscie¬ nia uszczelniajacego 4. W sprezarce z tlokiem cienkosciennym 7 wedlug fig. 1 — 3 kolek 6 jest osadzony w sciance tloka 7, a kostka 2 posiada otwór 5 z luzem dla kolka. Natomiast w sprezarce z tlokiem grubosciennym 8 wedlug fig. 4 — 5 kolek 6 jest osadzony w kostce 2, a w tloku 8 jest otwór 9 z luzem dla kolka 6. Dla zmniejszenia nacisku jednostkowego kostka 2 styka sie ze wspólpracuja¬ ca scianka rowka 3 pierscienia uszczelniajacego 4 na calej powierzchni prostokatnej o bokach rów¬ nych wysokosci i szerokosci rowka. PL