RU1828964C

RU1828964C - Piston oil control ring

Info

Publication number: RU1828964C
Application number: SU914934384A
Authority: RU
Inventors: Аркадий Ильич Флаксин; Глеб Тихонович Проскуряков
Original assignee: Одесский Конструкторско-Технологический Институт По Поршневым Кольцам
Priority date: 1991-05-05
Filing date: 1991-05-05
Publication date: 1993-07-23

Abstract

Использование: изобретение может быть использовано как маслосъемное устройство дл поршней компрессоров и двигателей . Сущность изобретени : поршневое кольцо из стальной ленты U-образного сечени имеет на соединительной перемычке надрезки, отгибы которых обращены внутрь, и спиральный расширитель. Особенностью маслосъемного поршневого кольца вл етс то, что надрезки и образуемые ими дренажные окна и отгибы расположены относительно друг друга в шахматном пор дке, а спиральный расширитель выполнен в виде смещенных уступами одинаковых участков пружины, опирающихс на перемычку и контактирующих с ее отгибами. Конструкци кольца обеспечивает рассредоточение поджимных усилий расширител в осевом направлении и приближение их к плоскост м рабочих полок кольца, дренажные окна свободны и не перекрываютс витками расширител . 2 ил.Usage: the invention can be used as an oil scraper for pistons of compressors and engines. SUMMARY OF THE INVENTION: A piston ring made of a steel strip of U-shaped cross section has cuts on the connecting jumper, the bends of which are turned inward, and a spiral expander. A feature of the oil scraper piston ring is that the notches and the drainage windows and bends formed by them are arranged in a checkerboard pattern relative to each other, and the spiral expander is made in the form of equal sections of the spring displaced by the steps, resting on the bridge and in contact with its bends. The design of the ring ensures the axial direction of the expander's compressive forces and their approximation to the planes of the working shelves of the ring, the drainage windows are free and do not overlap the expander turns. 2 ill.

Description

Изобретение относитс к уплотнитель- ной технике и может быть использовано как маслосъемное устройство дл поршней компрессоров и двигателей.The invention relates to a sealing technique and can be used as an oil scraper for pistons of compressors and engines.

Цель изобретени - повышение мас- лосъемной способности и долговечности поршневого кольца.The purpose of the invention is to increase the oil capacity and durability of the piston ring.

Конструкци кольца обеспечивает рассредоточение поджимных усилий расширител в осевом направлении и приближение их к плоскости рабочих полок кольца, дренажные окна свободны и не перекрываютс витками расширител .The design of the ring ensures the dispersal of the expander's compressive forces in the axial direction and their approximation to the plane of the working shelves of the ring, the drainage windows are free and do not overlap with the expander turns.

Рабочие полки выполнены меньшей радиальной толщины, что снижает износ рабочих по сков в результате их осевых колебаний.The working shelves are made of smaller radial thickness, which reduces the wear of the working arms as a result of their axial vibrations.

На фиг.1 показано сечение поршневого кольца, помещенного в канавку поршн ; на фиг.2 - кольцо в изометрииFigure 1 shows a cross section of a piston ring placed in a piston groove; figure 2 - ring in isometry

Конструкци маслосъемного поршневого кольца содержит кольцевой элемент 1 U-образного сечени , изготовленный из стальной ленты, и проволочный расширитель 2 в виде спиральной пружины.The design of the oil scraper piston ring comprises an U-shaped annular element 1 made of steel tape and a wire expander 2 in the form of a spiral spring.

Кольцевой элемент 1 имеет две симметричные полки 3. Ребра наружных периметров полок вл ютс рабочими по сками 4. Радиальна толщина полок уменьшена (по сравнению с аналогом и прототипом), что значительно снижает возможность их осевых колебаний.The annular element 1 has two symmetrical shelves 3. The ribs of the outer perimeters of the shelves are working along the skids 4. The radial thickness of the shelves is reduced (compared to the analogue and prototype), which significantly reduces the possibility of their axial vibrations.

Полки 3 кольцевого элемента 1 соединены перпендикул рной к ним перемычкой 5, на которой в шахматном пор дке выполнены надрезки, образующие дренажные окна 6 и отгибы 7, ограничивающие осеьое и продольное перемещение расширител .The shelves 3 of the annular element 1 are connected by a jumper 5 perpendicular to them, on which, in a checkerboard pattern, cuts are made forming drainage windows 6 and bends 7 restricting the axial and longitudinal movement of the expander.

Расширитель 2 представл ет собой спиральную пружину с одинаковыми участкамиThe expander 2 is a spiral spring with equal sections

0000

юYu

0000

ю оu o

44

смещенными за счет частичного разгиба смежных витков.offset due to the partial extension of adjacent turns.

При этом величина осевого смещени участков расширител должна быть меньше диаметра пружины и не преп тствовать его работе как единой цельной пружины, а образуема обща осева высота расширител во избежание его контакта со стенками канавки поршн , должна быть несколько меньшей осевой высоты U-образного кольцевого зле- мента 1.Moreover, the axial displacement of the expander sections should be less than the spring diameter and not impede its operation as a single integral spring, and the total axial height of the expander formed in order to avoid its contact with the walls of the piston groove should be slightly less than the axial height of the U-shaped annular cop 1.

Длина смещенных участков расширител 2 по периметру должна быть меньшей рассто ни между двум наход щимис на одном уровне дренажными окнами 6 на пе- ремычке 5 кольцевого элемента 1, с таким расчетом, чтобы отгибы 7 не преп тствовали установке расширител 2.The length of the displaced sections of the expander 2 along the perimeter should be less than the distance between the two drainage windows 6 located at the same level on the jumper 5 of the annular element 1, so that the bends 7 do not interfere with the installation of the expander 2.

В собранном виде каждый участок 8 расширител 2 располагаетс под (или над) одним из дренажных окон 6 и фиксируетс в этом положении соответствующими отгибами 7, что исключает возможность контакта пружины со стенками 9 канавками 10 поршн 11, а также возможность продоль- ного смещени (проворота) расширител . При этом дренажные окна 6 остаютс свободными , не перекрываютс витками расширител 2.In assembled form, each section 8 of the expander 2 is located under (or above) one of the drainage windows 6 and is fixed in this position by the corresponding bends 7, which excludes the possibility of contact of the spring with the walls 9 of the grooves 10 of the piston 11, as well as the possibility of longitudinal displacement (rotation ) expander. In this case, the drainage windows 6 remain free, do not overlap the turns of the expander 2.

Места опоры участков 8 расширител 2 на перемычку 5 рассредоточены относительно оси симметрии кольцевого элемента 1 и приближены к плоскости его полок 3.Places of support sections 8 of the expander 2 on the jumper 5 are dispersed relative to the axis of symmetry of the annular element 1 and are close to the plane of its shelves 3.

Сочленение расширител 2 в кольцевую пружину осуществл етс стыковкой двух торцевых его участков (наход щихс на одном осевом уровне) при помощи штифта, который от продольного смещени ограничиваетс витками соседи их смещенных участков , частично перекрывающих каналы друг Друга.The expander 2 is articulated into an annular spring by joining its two end sections (located at the same axial level) using a pin, which is limited from the longitudinal displacement by the turns of the neighbors of their displaced sections, partially overlapping the channels of each other.

Установка маслосъемного кольца в канавку 10 поршн 11 может производитьс либо в собранном виде, либо раздельно - сначала в канавку 10 поршн 11 устанавли- ваетс расширитель 2, а затем U-образный кольцевой элемент 1.Installation of the oil scraper ring in the groove 10 of the piston 11 can be done either in assembled form or separately - first, an expander 2 is installed in the groove 10 of the piston 11, and then a U-shaped ring element 1.

При вводе поршн 11 в цилиндр 12 кольцевой элемент 1 обжимаетс до величины теплового зазора в замке, сжима пружину расширител 2, в результате чего рабочие по ски 4 полок 3 кольцевого элемента 1 плотно прижимаютс к стенке цилиндра 12.When the piston 11 is inserted into the cylinder 12, the annular element 1 is crimped to the thermal gap in the lock, compressing the spring of the expander 2, as a result of which the working along the 4 shelves 3 of the annular element 1 are tightly pressed against the wall of the cylinder 12.

В ходе работы двигател сн тое со стен- ки цилиндра 12 рабочими по сками 4 масло отводитс через дренажные окна 6 на перемычке 5 и маслоотводные отверсти 13 на поршне 11 в картер двигател .During operation of the engine, oil removed from the cylinder wall 12 by working arms 4, the oil is discharged through the drainage windows 6 on the jumper 5 and the oil drain holes 13 on the piston 11 into the engine crankcase.

При перекладке поршн 11 рабочие по ски 4, благодар приближению мест приложени поджимных усилий расширител 3 к плоскости полок 3 кольцевого элемента 1, посто нно поджаты к стенке цилиндра, осуществл маслосъем с его поверхности,When the piston 11 is shifted, the working rails 4, due to the approximation of the places of application of the pressing forces of the expander 3 to the plane of the shelves 3 of the ring element 1, are constantly pressed against the cylinder wall, oil is removed from its surface,

Таким образом, применение маслосъемного поршневого кольца создает следующие преимущества: повышаетс маслосьемна способность кольца за счет большей эффективности использовани поджимных усилий расширител , приложение которых приближено к плоскости рабочих полок кольцевого элемента и за счет свободного прохода масла через дренажные окна открытого типа, а также за счет частичной автономии участков расширител , обеспечивающих поджим кольцевого элемента в период перекладки поршн ; повышаетс долговечность поршневого кольца за счет значительного снижени возможности осевых колебаний и истирани полок кольцевого элемента, имеющих уменьшенную радиальную толщину; более быстра приработка рабочих по сков и кольца в целом за счет рассредоточени поджимных усилий расширител ; простота изготовлени элементов кольца, их сборка и установка в канавке поршн .Thus, the use of an oil scraper piston ring creates the following advantages: the oil scavenging ability of the ring is increased due to the greater efficiency of using the expander's pressing forces, the application of which is close to the plane of the working shelves of the annular element and due to the free passage of oil through open drainage windows, as well as due to partial autonomy of the expander sections, providing clamping of the annular element during the period of piston shifting; increased durability of the piston ring due to a significant reduction in the possibility of axial vibrations and attrition of the shelves of the annular element having a reduced radial thickness; the running-in of the workers of the shafts and the ring as a whole due to the dispersal of the pressing forces of the expander is faster; ease of manufacture of the ring elements, their assembly and installation in the piston groove.

С учетом высокой эффективности конструкции поршневого кольца, создаетс возможность уменьшени количества масло- съемных колец до одного в поршневых комплектах , где предусмотрены два маслосъем- ных кольца.Given the high efficiency of the piston ring design, it is possible to reduce the number of oil scraper rings to one in piston sets where two oil scraper rings are provided.

Особенности конструкции маслосъемного поршневого кольца позвол ют повысить экономичность двигател по топливу на 0,1-0,15% и моторному маслу на 10-15% от расхода топлива, повысить долговечность на 25-30%.The design features of the oil scraper piston ring make it possible to increase the fuel efficiency of the engine by 0.1-0.15% and engine oil by 10-15% of fuel consumption, and increase durability by 25-30%.

Claims

The claims

An oil scraper piston ring made of a U-shaped steel strip with grooves on the connecting jumper formed by bends and windows facing the inside of the ring, as well as a spiral expander, characterized in that adjacent threads, bends and windows are made in a checkerboard pattern relative to each other, and the spiral expander is made in the form of equal sections of the spring displaced relative to each other in height and connected by elongated coils, resting on the bridge and in contact with its bends.

2 s

;

f.

C f / -

9