RU2560637C1 - Composite piston ring for internal combustion engines or compressor - Google Patents
Composite piston ring for internal combustion engines or compressor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2560637C1 RU2560637C1 RU2014132824/06A RU2014132824A RU2560637C1 RU 2560637 C1 RU2560637 C1 RU 2560637C1 RU 2014132824/06 A RU2014132824/06 A RU 2014132824/06A RU 2014132824 A RU2014132824 A RU 2014132824A RU 2560637 C1 RU2560637 C1 RU 2560637C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spring
- rings
- piston ring
- internal combustion
- expander
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве компрессионного поршневого кольца для двигателей внутреннего сгорания и компрессоров.The invention relates to mechanical engineering and can be used as a compression piston ring for internal combustion engines and compressors.
Известно поршневое кольцо (Патент СССР №1786327 А1. Опубл. 07.01.1993), в котором вместо поршневых колец используется проволока, уложенная в винтовые канавки, выполненные на рабочей поверхности поршня. Поршень с рабочей поверхностью в виде слоя антифрикционного материала, армированного витками проволоки, уложенными с обеспечением их контакта между собой, имеет на рабочей поверхности винтовые канавки, в которых расположена проволока, а в поршне выполнены глухие отверстия, в которых зафиксированы концы проволоки.A piston ring is known (USSR Patent No. 1786327 A1. Publ. 07.01.1993), in which instead of piston rings a wire is used, laid in helical grooves made on the working surface of the piston. A piston with a working surface in the form of a layer of antifriction material reinforced with coils of wire laid to ensure their contact with each other has screw grooves on the working surface in which the wire is located, and blind holes are made in the piston in which the ends of the wire are fixed.
Известное техническое решение имеет ряд существенных недостатков: сложность изготовления корпуса поршня, сложность изготовления поршневого кольца и низкая ремонтопригодность.The known technical solution has a number of significant drawbacks: the complexity of manufacturing the piston body, the complexity of manufacturing the piston ring and low maintainability.
Известно поршневое кольцо (Патент РФ №2416750. Опубл. 20.04.2011). Устройство включает два концентрично расположенных в канавке поршня, кольца и расширитель в виде набора спиральных пружин. Рабочее поршневое кольцо имеет на внутренней цилиндрической поверхности периодически выполненные клинообразные выступы, которые свободно входят в пазы дополнительного кольца. Между поверхностями пазов и клинообразных выступов помещены цилиндрические пружины. Под воздействием пружин поршневое кольцо по наклонным поверхностям выступов и пазов отодвигается от дополнительного кольца и прижимается к зеркалу цилиндра, создавая уплотнительный эффект устройства. Пазы выполнены на внешней цилиндрической поверхности дополнительного кольца, а клинообразные выступы - на внутренней цилиндрической поверхности поршневого кольца. Изобретение повышает надежность работы уплотнительного устройства поршня.A piston ring is known (RF Patent No. 2416750. Publish. 04/20/2011). The device includes two pistons concentrically located in the groove, rings and an expander in the form of a set of coil springs. The working piston ring has periodically made wedge-shaped protrusions on the inner cylindrical surface, which freely enter the grooves of the additional ring. Between the surfaces of the grooves and wedge-shaped protrusions are placed cylindrical springs. Under the influence of springs, the piston ring moves along the inclined surfaces of the protrusions and grooves from the additional ring and is pressed against the cylinder mirror, creating a sealing effect of the device. The grooves are made on the outer cylindrical surface of the additional ring, and the wedge-shaped protrusions on the inner cylindrical surface of the piston ring. The invention improves the reliability of the sealing device of the piston.
Недостатком устройства является сложность изготовления и эксплуатации уплотняющего устройства из-за необходимости выполнения пазов в поршневом кольце и выступов в канавке поршня, которые создают вынужденную конструктивную взаимозависимость между поршневым кольцом и поршнем.The disadvantage of this device is the complexity of the manufacture and operation of the sealing device due to the need for grooves in the piston ring and protrusions in the piston groove, which create a forced structural interdependence between the piston ring and the piston.
Известно поршневое кольцо (Патент РФ №2399819 C1. Опубл. 20.09.2010) с вспомогательной радиальной упругостью, содержащее уплотнительное поршневое кольцо и радиальный расширитель в виде спиральной пружины, установленные в канавке поршня, причем спиральная пружина разделена на группы витков, оси которых расположены по радиусам к оси поршняA piston ring is known (RF Patent No. 2399819 C1. Publ. September 20, 2010) with auxiliary radial elasticity, comprising a piston ring and a radial expander in the form of a spiral spring installed in the piston groove, the spiral spring being divided into groups of turns, the axes of which are located along radii to the axis of the piston
Недостатком устройства является сложность изготовления расширителей, большая потеря упругости как расширителей, так и поршневых колец под действием нагрева от прорывающихся раскаленных газов в заколечное пространство из камеры сгорания.The disadvantage of this device is the complexity of the manufacture of expanders, a large loss of elasticity of both expanders and piston rings under the influence of heating from bursting hot gases into the annulus from the combustion chamber.
Наиболее близким, по конструкции к заявляемому решению является составное поршневое кольцо с тангенциальным расширителем (Патент РФ №2177569. Опубл. 27.12.2001). Составное поршневое кольцо содержит пластинчатые кольца и пружинный тангенциальный расширитель, выполненные цельноизогнутыми из металлических лент прямоугольного сечения со скругленными кромками. Пластинчатые кольца и тангенциальный расширитель выполнены из металлических лент, ширина которых B и b соответствуют соотношению b/B=0,450,15, а толщина Η и h - соотношению h/H=0,850,15.The closest in design to the claimed solution is a composite piston ring with a tangential expander (RF Patent No. 2177569. Publish. 12/27/2001). The composite piston ring contains plate rings and a spring tangential expander made integrally curved from metal tapes of rectangular cross section with rounded edges. Lamellar rings and a tangential expander are made of metal tapes, the width of which B and b corresponds to the ratio b / B = 0.450.15, and the thickness Η and h to the ratio h / H = 0.850.15.
Известное техническое решение имеет следующие недостатки. Низкая ремонтопригодность. Отношение радиальной и осевой нагрузок на кольца, образующееся от тангенциальной силы расширителя, при сжатии его витков, практически не управляемо, несмотря на имеющуюся компенсацию осевого усилия зазором между радиальными полками, которые имеют возможность отгибаться на величину этого зазора между радиальными полками.Known technical solution has the following disadvantages. Low maintainability. The ratio of the radial and axial loads on the rings, formed from the tangential force of the expander, during compression of its turns, is practically uncontrollable, despite the axial force compensation by the gap between the radial shelves, which have the ability to bend by the size of this gap between the radial shelves.
Задачей настоящего изобретения является улучшение ремонтопригодности и повышение ресурса цилиндропоршневой группы двигателей внутреннего сгорания и компрессоров.The present invention is to improve maintainability and increase the resource cylinder-piston group of internal combustion engines and compressors.
Поставленная задача решается тем, что в составном поршневом кольце для двигателя внутреннего сгорания и компрессоров, содержащем пластинчатые кольца, между которыми расположен пружинный расширитель, выполненный цельноизогнутым прямоугольного сечения, новым является то, что на наружной поверхности пружинного расширителя дополнительно устанавливается пружинный вкладыш в виде винтовой цилиндрической пружины квадратного сечения со скругленными кромками, а пружинный расширитель выполнен в виде гофрированной стальной ленты, ширина которой равна расстоянию между пластинчатыми кольцами.The problem is solved in that in a composite piston ring for an internal combustion engine and compressors containing lamellar rings, between which there is a spring expander made of an integrally curved rectangular section, it is new that an additional spring insert in the form of a cylindrical screw is additionally installed on the outer surface of the spring expander square springs with rounded edges, and the spring expander is made in the form of corrugated steel tape, the width of the cat The distance is equal to the distance between the plate rings.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами:The invention is illustrated by drawings:
на фигуре 1 - общий вид составного поршневого кольца;figure 1 is a General view of a composite piston ring;
на фигуре 2 - общий вид пружинного расширителя;figure 2 is a General view of a spring expander;
на фигуре 3 - пружинный вкладыш, установленный на поршне в канавке между пластинчатыми кольцами;figure 3 - spring liner mounted on the piston in the groove between the plate rings;
на фигуре 4 - разрез в сечении В-В, поверх пластинчатого кольца;figure 4 is a section in section bb, over a plate ring;
на фигуре 5 - местный вид Б на замок пластинчатого кольца и установленный ниже пружинный расширитель;figure 5 is a partial view B of the lock of the plate ring and the spring expander installed below;
где 1 - пружинный расширитель;where 1 is a spring expander;
2 - пружинный вкладыш;2 - spring insert;
3, 4 - пластинчатые кольца;3, 4 - plate rings;
5 - стенка цилиндра.5 - cylinder wall.
Составное поршневое кольцо для двигателя внутреннего сгорания и компрессоров состоит из пластинчатых колец 3, 4 толщиной 1 мм. Между пластинчатыми кольцами 3, 4 расположен пружинный расширитель 1, выполненный цельноизогнутым прямоугольного сечения из металлической ленты. Между пластинчатыми кольцами 3, 4 на наружной поверхности пружинного расширителя 1 дополнительно устанавливается пружинный вкладыш 2 в виде винтовой цилиндрической пружины квадратного сечения со скругленными кромками. Цилиндрическая пружина выполнена из проволоки толщиной 1,5 мм. Пружинный расширитель 1 выполнен в виде гофрированной стальной ленты, ширина которой равна расстоянию между пластинчатыми кольцами.The composite piston ring for an internal combustion engine and compressors consists of
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
В двигателе внутреннего сгорания или компрессоре при возвратно-поступательном движении поршня пружинный вкладыш 2 из проволоки квадратного сечения за счет своей упругости разжимает пластинчатые кольца 3 и 4. Кроме того, пружинный вкладыш 2 прижимается к стенкам цилиндра 5 за счет собственной упругости и упругости пружинного расширителя 1, выполненного в виде гофрированной ленты. Пружинный вкладыш 2 установлен относительно пластинчатых колец 3, 4 так, чтобы замок пластинчатых колец был установлен на противоположной стороне от выхода витка пружинного вкладыша 2. За счет этого меньше прорыв газов в картер, выше производительность и объем перекачиваемого воздуха (для компрессоров).In an internal combustion engine or compressor, with a reciprocating motion of the piston, a spring insert 2 of a square wire due to its elasticity expands the
Торцы пружины шлифуют, а витки подгибают - это необходимо для более плотного прилегания к пластинчатым кольцам, что обеспечивает дополнительную преграду для газов в камере сгорания. Увеличение трения компенсируется приработкой сопряжения. Поскольку система динамически инерционна, то при возвратно-поступательных движениях поршня пружинный вкладыш за счет инерционности будет сохранять зазор между витками.The ends of the springs are ground, and the turns are bent - this is necessary for a more snug fit to the plate rings, which provides an additional barrier for gases in the combustion chamber. The increase in friction is compensated by the running in of the interface. Since the system is dynamically inertial, during reciprocating movements of the piston, the spring insert due to inertia will maintain a gap between the turns.
Улучшение ремонтопригодности достигается за счет замены только пластинчатых колец на кольца большей толщины, за счет чего пружинный вкладыш сжимается и увеличивает наружный диаметр. Кроме того, такая операция выполняется в несколько раз реже, чем осуществляется обычная замена колец.Improvement of maintainability is achieved by replacing only the lamellar rings with rings of greater thickness, due to which the spring liner is compressed and increases the outer diameter. In addition, such an operation is performed several times less than conventional ring replacement.
Повышение ресурса достигается за счет возможности компенсации диаметрального износа пружинного вкладыша путем установки под него пружинного расширителя, а также замены пластинчатых колец на кольца большей толщины без замены других элементов.Increasing the resource is achieved due to the possibility of compensating for the diametrical wear of the spring liner by installing a spring expander under it, as well as replacing the plate rings with rings of greater thickness without replacing other elements.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014132824/06A RU2560637C1 (en) | 2014-08-08 | 2014-08-08 | Composite piston ring for internal combustion engines or compressor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014132824/06A RU2560637C1 (en) | 2014-08-08 | 2014-08-08 | Composite piston ring for internal combustion engines or compressor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2560637C1 true RU2560637C1 (en) | 2015-08-20 |
Family
ID=53880760
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014132824/06A RU2560637C1 (en) | 2014-08-08 | 2014-08-08 | Composite piston ring for internal combustion engines or compressor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2560637C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU225576U1 (en) * | 2024-01-19 | 2024-04-24 | Акционерное общество "Омское машиностроительное конструкторское бюро" | Belt Spring Expander |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2758480A1 (en) * | 1977-12-28 | 1979-07-05 | Nii Tekh Traktor | Spreader spring for oil scraper piston rings - consists of flattened round wire of convoluted shape subsequently wound on mandrel for shaping and heat treatment |
US4183544A (en) * | 1977-05-06 | 1980-01-15 | Goetzewerke, Friedrich Goetze Ag | Multi-part piston oil ring |
RU2177569C2 (en) * | 2000-01-13 | 2001-12-27 | ООО "Стакол-Инжиниринг" | Multipiece piston ring |
RU2399819C1 (en) * | 2009-07-06 | 2010-09-20 | Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Аграрный Университет Имени Н.И. Вавилова" | Piston ring with additional radial flexibility |
RU2416750C1 (en) * | 2010-02-01 | 2011-04-20 | Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Аграрный Университет Имени Н.И. Вавилова" | Packing device of piston |
-
2014
- 2014-08-08 RU RU2014132824/06A patent/RU2560637C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4183544A (en) * | 1977-05-06 | 1980-01-15 | Goetzewerke, Friedrich Goetze Ag | Multi-part piston oil ring |
DE2758480A1 (en) * | 1977-12-28 | 1979-07-05 | Nii Tekh Traktor | Spreader spring for oil scraper piston rings - consists of flattened round wire of convoluted shape subsequently wound on mandrel for shaping and heat treatment |
RU2177569C2 (en) * | 2000-01-13 | 2001-12-27 | ООО "Стакол-Инжиниринг" | Multipiece piston ring |
RU2399819C1 (en) * | 2009-07-06 | 2010-09-20 | Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Аграрный Университет Имени Н.И. Вавилова" | Piston ring with additional radial flexibility |
RU2416750C1 (en) * | 2010-02-01 | 2011-04-20 | Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Аграрный Университет Имени Н.И. Вавилова" | Packing device of piston |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU225576U1 (en) * | 2024-01-19 | 2024-04-24 | Акционерное общество "Омское машиностроительное конструкторское бюро" | Belt Spring Expander |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9915220B2 (en) | Sliding assembly | |
KR101881601B1 (en) | Stripping lamella | |
EP3665405B1 (en) | Piston sealing ring assembly having a gap cover element | |
JP6490775B2 (en) | Piston rings for internal combustion engines | |
CN101482158B (en) | Shearing valve type magneto-rheological fluid damping vibration absorber | |
EP2815155B1 (en) | Piston ring for an internal combustion engine | |
EP2815156B1 (en) | Piston ring for an internal combustion engine | |
RU2560637C1 (en) | Composite piston ring for internal combustion engines or compressor | |
GB2540210A (en) | Piston ring configured to reduce friction | |
US11187269B2 (en) | Bearing assembly | |
RU2399819C1 (en) | Piston ring with additional radial flexibility | |
US10385970B2 (en) | Bearing interface with recesses to reduce friction | |
RU2637587C1 (en) | Piston | |
RU2703126C1 (en) | Piston compression ring of internal combustion engine | |
RU2750742C1 (en) | Gas sealing of cylinder-and piston group of internal combustion engine | |
US20130213221A1 (en) | Piston ring for an internal combustion engine | |
RU34673U1 (en) | PISTON SEAL | |
RU2312263C2 (en) | Piston seal | |
RU2516764C1 (en) | Piston ring with auxiliary radial spring power | |
US20170328471A1 (en) | Two-piece piston ring | |
WO2011000073A2 (en) | Cylinder-piston group |