RU2578892C2 - Device for heat fixing of piston rings in packet - Google Patents

Device for heat fixing of piston rings in packet Download PDF

Info

Publication number
RU2578892C2
RU2578892C2 RU2014122884/02A RU2014122884A RU2578892C2 RU 2578892 C2 RU2578892 C2 RU 2578892C2 RU 2014122884/02 A RU2014122884/02 A RU 2014122884/02A RU 2014122884 A RU2014122884 A RU 2014122884A RU 2578892 C2 RU2578892 C2 RU 2578892C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rings
piston
mandrel
piston rings
ring
Prior art date
Application number
RU2014122884/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014122884A (en
Inventor
Борис Павлович Загородских
Александр Владимирович Хохлов
Сергей Викторович Абрамов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова"
Priority to RU2014122884/02A priority Critical patent/RU2578892C2/en
Publication of RU2014122884A publication Critical patent/RU2014122884A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2578892C2 publication Critical patent/RU2578892C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to fusing and sealing piston rings in package. Device for fusing piston rings in package mandrel 1 comprises fixed flange 2 and cylindrical shaft 3 with thread for axial compression piston ring pack 4 through 5 nut 7 movable flange. For radial compression package with tie bolts of piston rings 5 of its outer surface is covered by a flexible elastic steel band 8 of circle 10 and nuts 11. Between flexible resilient steel belt 8 and piston rings 5 are arranged in twisted steel expanders 12 form circular rings. Between flexible resilient steel belt 8 and piston rings 5 arranged twisted steel dilators as circular rings 12, allowing piston rings to provide adhesion to mandrel compressive elastic steel band 8.
EFFECT: technical result is to increase durability and reliability of seal assemblies by making piston and sealing rings with required calculated radial pressures on their circumference.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к термической обработке, в частности к термофиксации поршневых и уплотнительных колец в пакете, и может быть использовано при изготовлении разрезанных круглых поршневых и уплотнительных колец с параллельными торцевыми поверхностями.The invention relates to heat treatment, in particular to the heat setting of piston and o-rings in a bag, and can be used in the manufacture of cut round piston and o-rings with parallel end surfaces.

Известно устройство для термофиксации поршневых колец в пакете, содержащее трубу соответствующего диаметра, на которую предварительно устанавливают кольца с разведением замков до определенной величины для получения упругости и требуемой формы в свободном состоянии. (Энглиш К. Поршневые кольца. - М.: 1962, Т. 1, с. 365) (аналог).A device is known for thermofixing piston rings in a bag containing a pipe of the appropriate diameter, onto which rings are previously installed with the locks diluted to a certain value to obtain elasticity and the required shape in a free state. (English K. Piston rings. - M.: 1962, T. 1, p. 365) (analogue).

К недостаткам такого устройства для термофиксации следует отнести получение колец с большой овальностью и повышенным давлением в спинке и на концах кольца. В других зонах кольца возможны просветы в контрольном калибре, т.е. качество колец, изготовленных термофиксацией на трубе, очень низкое. Также с помощью данного устройства невозможно получение поршневых колец с равномерным радиальным давлением и пониженным давлением в зоне замка. Причем такие кольца используются в современных двигателях внутреннего сгорания и уплотнительных устройствах.The disadvantages of such a device for thermal fixation include obtaining rings with great ovality and increased pressure in the back and at the ends of the ring. In other zones of the ring, gaps in the control gauge are possible, i.e. the quality of the rings made by heat setting on the pipe is very low. Also, using this device, it is impossible to obtain piston rings with uniform radial pressure and reduced pressure in the castle area. Moreover, such rings are used in modern internal combustion engines and sealing devices.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является устройство для термофиксации поршневых колец в пакете, содержащее цилиндрическую оправку, набранный на оправку пакет поршневых колец, средство осевой стяжки, выполненное в виде двух фланцев, связанных посредством цилиндрического стержня с резьбой и гайки, причем верхний фланец подвижный, а нижний фланец неподвижный и выполнен заодно с оправкой, где оправка состоит из двух цилиндрических частей, одна часть которой формирует половину кольца от спинки (0°) до 90° и 270° радиусом r1, равным r1=d/2=(πD+Skα/2sin(α/2))/2π-t, где d - диаметр цилиндрической части оправки, мм, D - номинальный диаметр поршневого кольца, мм, S - размер замка поршневых колец в свободном состоянии, мм, k - коэффициент усадки материала кольца, равный 1,15-1,25, α - угол, определяющий зону замка S кольца, град, t - радиальная толщина поршневого кольца, мм, другая цилиндрическая часть оправки состоит из двух дополнительных цилиндрических частей, из которых первая дополнительная цилиндрическая часть оправки формирует часть кольца от 90° до 140° и от 220° до 270°, а центр радиуса цилиндрической части расположен от центра номинального радиуса кольца в сторону замка на расстоянии Δ=R·f, где R - номинальный радиус поршневого кольца, мм, f - коэффициент, равный для колец с пониженным давлением в зоне замка - 0,026, для колец с равномерной эпюрой давления - 0,036, для колец с повышенным давлением в зоне замка - 0,046, а вторая дополнительная цилиндрическая часть оправки формирует часть кольца от 140° и 210° до замка, а центр радиуса цилиндрической части расположен от центра номинального радиуса кольца в сторону спинки на расстоянии Δ1=R·f1, где f1 - коэффициент, равный 0,03, при этом наружная поверхность пакета поршневых колец охватывается по окружности средством радиальной стяжки в виде гибкой упругой стальной ленты, на концах которой выполнены лапки, отогнутые в радиальном направлении наружу, при этом в лапках выполнены отверстия, куда вставлены стяжные болты с навинченными на их концах гайками, причем ширина гибкой упругой стальной ленты должна соответствовать высоте сжатого в осевом направлении пакета поршневых колец (прототип - Патент РФ №2487179, МПК C21D 9/40, опубл. 10.07.2013, бюл. №18).The closest in technical essence to the claimed object is a device for thermofixing piston rings in a bag, containing a cylindrical mandrel, a piston ring pack assembled on the mandrel, an axial coupler made in the form of two flanges connected by a cylindrical rod with a thread and a nut, the upper flange movable, and the lower flange is stationary and made integral with the mandrel, where the mandrel consists of two cylindrical parts, one part of which forms half the ring from the back (0 °) to 90 ° and 270 ° p radius r 1 equal to r 1 = d / 2 = (πD + Skα / 2sin ( α / 2)) / 2π-t, where d - diameter of the cylindrical portion of the mandrel, mm, D - nominal diameter of the piston ring mm, S - the size of the lock of the piston rings in the free state, mm, k is the shrinkage coefficient of the material of the ring, equal to 1.15-1.25, α is the angle defining the area of the lock S of the ring, deg, t is the radial thickness of the piston ring, mm, another cylindrical part the mandrel consists of two additional cylindrical parts, of which the first additional cylindrical part of the mandrel forms part of the ring from 90 ° to 140 ° and from 220 ° to 270 °, and cent the radius of the cylindrical part is located from the center of the nominal radius of the ring towards the lock at a distance Δ = R · f, where R is the nominal radius of the piston ring, mm, f is the coefficient equal to 0.026 for rings with reduced pressure in the lock zone, for rings with uniform the pressure plot is 0.036, for rings with increased pressure in the lock zone it is 0.046, and the second additional cylindrical part of the mandrel forms part of the ring from 140 ° and 210 ° to the lock, and the center of the radius of the cylindrical part is located from the center of the nominal radius of the ring towards the back Δ 1 = R · f 1 , where f 1 is a coefficient equal to 0.03, while the outer surface of the piston ring pack is circumferentially covered by means of a radial screed in the form of a flexible elastic steel tape, at the ends of which there are legs that are bent in the radial direction outward, while in the paws holes are made where coupling bolts are inserted with nuts screwed on their ends, and the width of the flexible elastic steel tape should correspond to the height of the axially compressed piston ring package (prototype - RF Patent No. 2487179, IPC C21D 9/40, opub l 07/10/2013, bull. No. 18).

С помощью устройства для термофиксации возможно получать поршневые кольца с равномерной эпюрой давления, а также кольца с пониженным и повышенным давлением в зоне замка путем применения оправок с соответствующей формой радиальной поверхности. Гибкая упругая стальная лента прилегает своей внутренней поверхностью к радиальной наружной поверхности поршневых колец и от усилия стяжных болтов, стягивающих ленту совместно с гайками, стремится прижать поршневые кольца к радиальной поверхности оправки. Однако это не получается в отдельных зонах колец из-за резкого отличия формы оправки от формы окружности. Особенно явно это наблюдается для колец с корректированным давлением (повышенным или пониженным давлением в зоне замка). Второй причиной неполного прижатия лентой колец к оправке может служить разная радиальная толщина колец в пакете. Это получается при обтачивании и растачивании колец на токарных станках с различной установкой резца, при изготовлении колец для одного пакета из разных маслот, при влиянии упругой системы СПИД на погрешности обработки из-за неравномерно снимаемого припуска по периметру колец и других причин. Гибкая лента, ограниченная в радиальном перемещении кольцами с большой радиальной толщиной, не обеспечит плотного прилегания колец с меньшей радиальной толщиной к поверхности оправки. Такое же явление можно наблюдать и при разнотолщинности колец по их периметру. После термофиксации поршневые кольца, не прилегающие своей внутренней радиальной поверхностью к поверхности оправки, не будут обеспечивать необходимую форму, соответствующую требуемой эпюре радиальных давлений. Поэтому устройство для термофиксации поршневых колец в пакете по прототипу не может обеспечить необходимую форму поршневых колец в свободном состоянии и, как следствие, соответствующую оптимальную эпюру радиальных давлений поршневого кольца при его изготовлении из-за возможных зазоров между оправкой и внутренней радиальной поверхностью поршневых колец.Using a device for thermal fixation, it is possible to obtain piston rings with a uniform pressure diagram, as well as rings with reduced and increased pressure in the castle zone by using mandrels with the corresponding radial surface shape. Flexible elastic steel tape adheres with its inner surface to the radial outer surface of the piston rings and from the efforts of the coupling bolts that tighten the tape together with the nuts, tends to press the piston rings against the radial surface of the mandrel. However, this does not work in separate zones of the rings due to the sharp difference between the shape of the mandrel and the shape of the circle. This is especially evident for rings with corrected pressure (high or low pressure in the lock zone). The second reason for the incomplete pressing of the rings to the mandrel by the tape can be the different radial thickness of the rings in the bag. This is obtained by turning and boring rings on lathes with different tool settings, when making rings for one bag from different oils, when the elastic AIDS system affects processing errors due to unevenly removed allowance around the perimeter of the rings and other reasons. Flexible tape, limited in radial movement by rings with a large radial thickness, will not provide a snug fit of rings with a smaller radial thickness to the surface of the mandrel. The same phenomenon can be observed with different thickness of the rings along their perimeter. After thermofixing, piston rings that do not adjoin their inner radial surface to the surface of the mandrel will not provide the necessary shape corresponding to the required radial pressure diagram. Therefore, the device for thermofixing piston rings in the prototype bag cannot provide the necessary shape of the piston rings in a free state and, as a result, the corresponding optimal diagram of the radial pressure of the piston ring during its manufacture due to possible gaps between the mandrel and the inner radial surface of the piston rings.

Технической задачей изобретения является повышение долговечности и надежности работы узлов уплотнения.An object of the invention is to increase the durability and reliability of the nodes of the seal.

Задача достигается путем использования устройства для термофиксации поршневых колец в пакете, содержащего цилиндрическую оправку, набранный на оправку пакет поршневых колец, средство осевой стяжки, выполненное в виде двух фланцев, связанных посредством цилиндрического стержня с резьбой и гайки, причем верхний фланец подвижный, а нижний фланец неподвижный и выполнен заодно с оправкой, где оправка состоит из двух цилиндрических частей, одна часть которой формирует половину кольца от спинки (0°) до 90° и 270° радиусом r1, равным r1=d/2=(πD+Skα/2sin(α/2))/2π-t, где d - диаметр цилиндрической части оправки, мм, D -номинальный диаметр поршневого кольца, мм, S - размер замка поршневых колец в свободном состоянии, мм, k - коэффициент усадки материала кольца, равный 1,15-1,25, α - угол, определяющий зону замка S кольца, град, t - радиальная толщина поршневого кольца, мм, другая цилиндрическая часть оправки состоит из двух дополнительных цилиндрических частей, из которых первая дополнительная цилиндрическая часть оправки формирует часть кольца от 90° до 140° и от 220° до 270°, а центр радиуса цилиндрической части расположен от центра номинального радиуса кольца в сторону замка на расстоянии Δ=R·f, где R - номинальный радиус поршневого кольца, мм, f - коэффициент, равный для колец с пониженным давлением в зоне замка 0,026, для колец с равномерной эпюрой давления - 0,036, для колец с повышенным давлением в зоне замка - 0,046, а вторая дополнительная цилиндрическая часть оправки формирует часть кольца от 140° и 210° до замка, а центр радиуса цилиндрической части расположен от центра номинального радиуса кольца в сторону спинки на расстоянии Δ1=R·f1, где f1 - коэффициент, равный 0,03, при этом наружная поверхность пакета поршневых колец охватывается по окружности средством радиальной стяжки в виде гибкой упругой стальной ленты, на концах которой выполнены лапки, отогнутые в радиальном направлении наружу, при этом в лапках выполнены отверстия, в которые вставлены стяжные болты с навинченными на их концах гайками, причем ширина гибкой упругой стальной ленты должна соответствовать высоте сжатого в осевом направлении пакета поршневых колец, где согласно изобретению между наружной поверхностью поршневых колец и внутренней поверхностью гибкой упругой стальной ленты располагаются витые стальные расширители в виде круглых колец, количество которых соответствует количеству поршневых колец в оправке, при этом внутренний диаметр колец равен наружному диаметру поршневых колец, а диаметр навивки колец равен высоте поршневых колец.The task is achieved by using a device for thermofixing piston rings in a bag containing a cylindrical mandrel, a piston ring pack assembled on the mandrel, an axial tie means made in the form of two flanges connected by a cylindrical rod with a thread and a nut, the upper flange being movable and the lower flange fixed and made integral with the mandrel, where the mandrel consists of two cylindrical parts, one part of which forms a half ring from the back (0 °) to 90 ° and 270 ° with a radius r 1 equal to r 1 = d / 2 = (πD + Skα / 2sin (α / 2)) / 2π-t, where d is the diameter of the cylindrical part of the mandrel, mm, D is the nominal diameter of the piston ring, mm, S is the lock size of the piston rings in the free state, mm, k is the shrinkage coefficient of the ring material, equal to 1, 15-1.25, α is the angle defining the lock zone S of the ring, deg, t is the radial thickness of the piston ring, mm, the other cylindrical part of the mandrel consists of two additional cylindrical parts, of which the first additional cylindrical part of the mandrel forms a part of the ring from 90 ° to 140 ° and from 220 ° to 270 °, and the center of the radius of the cylindrical part p is located from the center of the nominal radius of the ring towards the lock at a distance Δ = R · f, where R is the nominal radius of the piston ring, mm, f is the coefficient equal to 0.026 for rings with reduced pressure in the lock zone, and 0.036 for rings with a uniform pressure diagram , for rings with increased pressure in the castle zone it is 0.046, and the second additional cylindrical part of the mandrel forms part of the ring from 140 ° and 210 ° to the castle, and the center of the radius of the cylindrical part is located from the center of the nominal radius of the ring towards the back at a distance Δ 1 = R · f 1, where f 1 - coefficient equal to 0.03, while the outer surface of the piston ring package is circumferentially covered by a radial screed in the form of a flexible elastic steel tape, at the ends of which legs are made, bent radially outward, with holes made in the legs into which the coupling bolts are inserted with nuts screwed at their ends, and the width of the flexible elastic steel tape must correspond to the height of the axially compressed piston ring package, where according to the invention between the outer surface of the piston rings and the inner surface of the flexible steel tape twisted steel expanders arranged in the form of circular rings, which number corresponds to the number of piston rings in the mandrel, the internal diameter of the rings is equal to the outer diameter of the piston rings and the diameter of winding rings equal to the height of the piston rings.

Наличие изобретения в предлагаемом устройстве для термофиксации поршневых колец в пакете доказывается тем, что между наружной поверхностью поршневых колец и внутренней поверхностью гибкой упругой стальной ленты располагаются витые стальные расширители в виде круглых колец, количество которых соответствует количеству поршневых колец в оправке, при этом внутренний диаметр витых стальных расширителей в виде круглых колец равен наружному диаметру поршневых колец, а диаметр сечения колец равен высоте поршневых колец.The presence of the invention in the proposed device for thermofixing piston rings in a package is proved by the fact that between the outer surface of the piston rings and the inner surface of the flexible elastic steel tape are twisted steel expanders in the form of round rings, the number of which corresponds to the number of piston rings in the mandrel, while the inner diameter of the twisted steel expanders in the form of round rings is equal to the outer diameter of the piston rings, and the diameter of the section of the rings is equal to the height of the piston rings.

Оригинальность данного решения заключается в том, что применение предлагаемого средства радиальной стяжки пакета поршневых колец позволяет обеспечить гарантированное плотное прилегание внутренней радиальной поверхности поршневых колец к поверхности оправки по всему периметру с различной ее формой. Вследствие этого после термофиксации поршневые кольца будут иметь по всей своей окружности эпюры радиального давления, соответствующие расчетным.The originality of this solution lies in the fact that the use of the proposed means of radial screed of the piston ring package allows you to ensure a guaranteed tight fit of the inner radial surface of the piston rings to the surface of the mandrel around the entire perimeter with different shapes. As a result of this, after heat-setting, the piston rings will have radial pressure plots corresponding to the calculated ones along their entire circumference.

Предложенное устройство для термофиксации поршневых колец в пакете отличается от прототипа тем, что кроме осевой и радиальной стяжек пакета поршневых колец между внутренней поверхностью гибкой упругой стальной ленты и наружной поверхностью поршневых колец используются круглые упругие кольца, обеспечивающие плотное прилегание поршневых колец к поверхности оправки по всему ее периметру. Количество витых стальных расширителей в виде круглых колец соответствует количеству поршневых колец в оправке. Внутренний диаметр витых стальных расширителей в виде круглых колец равен наружному диаметру поршневых колец, а диаметр сечения витых стальных расширителей в виде круглых колец равен высоте поршневых колец. Такие расширители можно изготовить из тонкой стальной проволоки в виде витого расширителя, применяемого для маслосъемных колец (Энглиш К. Поршневые кольца. - М.: 1962, Т. 1, с. 493, фиг. 410). Они, сжимаясь гибкой упругой стальной лентой, воздействуют своей внутренней поверхностью на наружную поверхность поршневых колец индивидуально и прижимают их к наружной поверхности оправки по всему периметру.The proposed device for thermofixing piston rings in a package differs from the prototype in that in addition to the axial and radial screeds of the piston ring package, round elastic rings are used between the inner surface of the flexible elastic steel tape and the outer surface of the piston rings to ensure that the piston rings fit snugly to the surface of the mandrel throughout perimeter. The number of twisted steel expanders in the form of round rings corresponds to the number of piston rings in the mandrel. The inner diameter of the twisted steel expanders in the form of round rings is equal to the outer diameter of the piston rings, and the cross-sectional diameter of the twisted steel expanders in the form of round rings is equal to the height of the piston rings. Such expanders can be made of thin steel wire in the form of a twisted extender used for oil scraper rings (English K. Piston rings. - M .: 1962, T. 1, p. 493, Fig. 410). They, being compressed by a flexible elastic steel tape, individually act on their outer surface on the piston rings and press them to the outer surface of the mandrel around the entire perimeter.

Предлагаемое устройство для термофиксации поршневых колец в пакете поясняется чертежами. На фиг. 1 показан продольный разрез устройства для термофиксации поршневых колец в пакете; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1.The proposed device for thermofixing piston rings in a package is illustrated by drawings. In FIG. 1 shows a longitudinal section through a device for thermofixing piston rings in a bag; in FIG. 2 is a section AA of FIG. one.

Устройство для термофиксации поршневых колец в пакете содержит цилиндрическую оправку 1 с неподвижным фланцем 2 и цилиндрическим стержнем 3, снабженным резьбой и гайкой 4 для осуществления осевой стяжки пакета поршневых колец 5 с замками 6 через подвижный фланец 7. Средство радиальной стяжки состоит из гибкой упругой стальной ленты 8 с отогнутыми в радиальном направлении наружу лапками 9 с отверстиями, куда устанавливаются стяжные болты 10 с гайками 11. Между гибкой упругой стальной лентой 8 и поршневыми кольцами 5 располагаются витые стальные расширители в виде круглых колец 12 (фиг. 1, фиг. 2).The device for thermofixing piston rings in a bag contains a cylindrical mandrel 1 with a fixed flange 2 and a cylindrical rod 3 provided with a thread and a nut 4 for axial screed of a packet of piston rings 5 with locks 6 through a movable flange 7. The radial screed means consists of a flexible elastic steel tape 8 with tabs 9 radially outwardly bent outward with holes where the tie bolts 10 with nuts 11 are installed. Between the flexible elastic steel tape 8 and the piston rings 5 are twisted steel expanders in the form of round rings 12 (Fig. 1, Fig. 2).

Перед термофиксацией поршневые кольца 5 набирают на оправку 1. Первое поршневое кольцо устанавливается на неподвижный фланец 2. Все остальные кольца устанавливаются на оправке 1 друг на друга. Причем поршневые кольца располагают таким образом, чтобы замки 6 поршневых колец 5 располагались симметрично поперечной оси оправки 1, проходящей через замок 6 и спинку поршневых колец 5. Затем по окружности пакета поршневых колец 5 устанавливают круглые упругие кольца 12 и гибкую упругую стальную ленту 8 так, чтобы замки поршневых колец 6 и отогнутые лапки 9 располагались симметрично продольной плоскости оправки 1. С помощью гибкой упругой стальной ленты 8, стяжных болтов 10 и гаек 11 пакет поршневых колец 5 стягивают в радиальном направлении до полного прилегания внутренней поверхности пакета поршневых колец 5 к наружной поверхности оправки 1. Сверху на пакет поршневых колец 5 устанавливают подвижный фланец 7 и, навинчивая гайку 4 на цилиндрический стержень 3, сжимают пакет поршневых колец в осевом направлении для предотвращения коробления поршневых колец 5 по их торцам в процессе термофиксации. Набранный таким образом пакет поршневых колец 5 подвергается термообработке, в результате чего поршневые кольца 5 приобретают требуемую форму. Режим термообработки должен обеспечить снятие внутренних напряжений в материале поршневых колец 5 и зафиксировать полученную расчетную форму поршневых колец 5 в свободном состоянии. Режим термообработки не относится к предмету данного изобретения, который определяется физико-механическими свойствами и химическим составом материала, размерами колец и технологическим процессом предшествующей механической обработки (Энглиш К. Поршневые кольца. Теория, изготовление, конструкция и расчет. Т. 1. М.: Машгиз, 1963, с. 366).Before thermofixing, the piston rings 5 are mounted on the mandrel 1. The first piston ring is mounted on a fixed flange 2. All other rings are mounted on the mandrel 1 on top of each other. Moreover, the piston rings are arranged so that the locks 6 of the piston rings 5 are located symmetrically to the transverse axis of the mandrel 1 passing through the lock 6 and the back of the piston rings 5. Then, round elastic rings 12 and flexible elastic steel tape 8 are installed around the circumference of the piston ring package 5 so that so that the locks of the piston rings 6 and the bent tabs 9 are located symmetrically to the longitudinal plane of the mandrel 1. Using a flexible elastic steel tape 8, coupling bolts 10 and nuts 11, the package of piston rings 5 is pulled in a radial direction to The abutment of the inner surface of the piston ring pack 5 to the outer surface of the mandrel 1. On top of the piston ring pack 5, a movable flange 7 is installed and, by screwing the nut 4 on the cylindrical rod 3, compress the piston ring pack in the axial direction to prevent the piston rings 5 from warping at their ends in the process of heat setting. The stack of piston rings 5 thus collected is subjected to heat treatment, as a result of which the piston rings 5 acquire the desired shape. The heat treatment mode should ensure the removal of internal stresses in the material of the piston rings 5 and fix the resulting calculated shape of the piston rings 5 in a free state. The heat treatment mode does not apply to the subject of this invention, which is determined by the physicomechanical properties and chemical composition of the material, the size of the rings and the technological process of the previous machining (English K. Piston rings. Theory, manufacturing, design and calculation. T. 1. M .: Mashgiz, 1963, p. 366).

Технико-экономический эффект предлагаемого устройства для термофиксации поршневых колец в пакете заключается в том, что имеется возможность изготовить поршневые и уплотнительные кольца с требуемым расчетным радиальным давлением по их окружности. Это повысит долговечность и надежность работы узлов уплотнения.The technical and economic effect of the proposed device for thermofixing piston rings in a bag is that it is possible to produce piston and sealing rings with the required calculated radial pressure around their circumference. This will increase the durability and reliability of the seal assemblies.

Claims (1)

Устройство для термофиксации поршневых колец в пакете, содержащее цилиндрическую оправку с пакетом поршневых колец на ней, средство осевой стяжки, выполненное в виде двух фланцев, связанных посредством цилиндрического стержня с резьбой и гайки, причем верхний фланец выполнен подвижным, а нижний фланец выполнен неподвижным и заодно с оправкой, при этом оправка состоит из двух цилиндрических частей, одна из которых формирует половину поршневого кольца от его спинки до 90° и 270° радиусом r1, равным r1=d/2=(πD+Skα/2sin(α/2))/2π-1, где d - диаметр цилиндрической части оправки, мм, D - номинальный диаметр поршневого кольца, мм, S - размер замка поршневых колец в свободном состоянии, мм, k - коэффициент усадки материала кольца, равный 1,15-1,25, α - угол, определяющий зону замка S кольца, t - радиальная толщина поршневого кольца, мм, другая цилиндрическая часть оправки состоит из двух дополнительных цилиндрических частей, из которых первая дополнительная цилиндрическая часть оправки формирует часть поршевого кольца от 90° до 140° и от 220° до 270°, а центр радиуса цилиндрической части расположен от центра номинального радиуса кольца в сторону замка на расстоянии Δ=R·f, где R - номинальный радиус поршневого кольца, мм, f - коэффициент для колец с пониженным давлением в зоне замка, равный 0,026, для колец с равномерной эпюрой давления - 0,036, для колец с повышенным давлением в зоне замка - 0,046, а вторая дополнительная цилиндрическая часть оправки формирует часть поршневого кольца от 140° и 210° до замка, а центр радиуса цилиндрической части расположен от центра номинального радиуса упругого кольца в сторону спинки на расстоянии Δ1=R·f1, где f1 - коэффициент, равный 0,03, при этом наружная поверхность пакета поршневых колец охватывается по окружности средством радиальной стяжки в виде гибкой упругой стальной ленты, на концах которой выполнены лапки, отогнутые в радиальном направлении наружу, при этом в лапках выполнены отверстия для установленных в них стяжных болтов с гайками, причем ширина гибкой упругой стальной ленты соответствует высоте в осевом направлении сжатого пакета поршневых колец, отличающееся тем, что между наружной поверхностью поршневых колец и внутренней поверхностью гибкой упругой стальной ленты расположены витые стальные расширители в виде круглых колец, количество которых соответствует количеству поршневых колец в оправке, при этом внутренний диаметр витых стальных расширителей равен наружному диаметру поршневых колец, а диаметр сечения витых стальных расширителей равен высоте поршневых колец. A device for thermofixing piston rings in a package, containing a cylindrical mandrel with a package of piston rings on it, axial screed means made in the form of two flanges connected by means of a cylindrical rod with a thread and a nut, the upper flange made movable and the lower flange made stationary and integral with a mandrel, while the mandrel consists of two cylindrical parts, one of which forms half of the piston ring from its back to 90 ° and 270 ° with a radius r 1 equal to r 1 = d / 2 = (πD + Skα / 2sin (α / 2 )) / 2π-1, where d is the cylinder diameter part of the mandrel, mm, D is the nominal diameter of the piston ring, mm, S is the size of the lock of the piston rings in the free state, mm, k is the shrinkage coefficient of the material of the ring, equal to 1.15-1.25, α is the angle defining the area of the lock S rings, t is the radial thickness of the piston ring, mm, the other cylindrical part of the mandrel consists of two additional cylindrical parts, of which the first additional cylindrical part of the mandrel forms a part of the piston ring from 90 ° to 140 ° and from 220 ° to 270 °, and the center the radius of the cylindrical part is located from the center of the nomi of the radius of the ring toward the lock at a distance Δ = R · f, where R is the nominal radius of the piston ring, mm, f is the coefficient for rings with reduced pressure in the lock zone equal to 0.026, for rings with a uniform pressure diagram - 0.036, for rings with increased pressure in the lock zone - 0.046, and the second additional cylindrical part of the mandrel forms a part of the piston ring from 140 ° and 210 ° to the lock, and the center of the radius of the cylindrical part is located from the center of the nominal radius of the elastic ring towards the back at a distance Δ 1 = R · f 1 , where f 1 is a coefficient equal to 0.03, while the outer surface of the piston ring package is circumferentially covered by means of a radial screed in the form of a flexible elastic steel tape, at the ends of which there are legs that are bent radially outward, and holes are made in the legs for the bolts installed in them with nuts, and the width of the flexible elastic steel tape corresponds to the height in the axial direction of the compressed package of the piston rings, characterized in that between the outer surface of the piston rings and the inner surface of the flexible goy steel tape twisted steel expanders arranged in the form of circular rings, which number corresponds to the number of piston rings in the mandrel, wherein the inner diameter of twisted steel expanders equal to the outer diameter of the piston rings and the diameter of the cross section of twisted steel expanders equal to the height of the piston rings.
RU2014122884/02A 2014-06-04 2014-06-04 Device for heat fixing of piston rings in packet RU2578892C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014122884/02A RU2578892C2 (en) 2014-06-04 2014-06-04 Device for heat fixing of piston rings in packet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014122884/02A RU2578892C2 (en) 2014-06-04 2014-06-04 Device for heat fixing of piston rings in packet

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014122884A RU2014122884A (en) 2015-12-10
RU2578892C2 true RU2578892C2 (en) 2016-03-27

Family

ID=54843228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014122884/02A RU2578892C2 (en) 2014-06-04 2014-06-04 Device for heat fixing of piston rings in packet

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2578892C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2848361A (en) * 1953-06-03 1958-08-19 Thomspon Products Inc Method for shaping piston rings
SU1028727A1 (en) * 1981-11-16 1983-07-15 Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева Devce for hardening hollow products
RU2364635C1 (en) * 2008-02-28 2009-08-20 Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Аграрный Университет Имени Н.И. Вавилова" Packaged piston ring heat-setting machine
RU2371489C1 (en) * 2008-07-15 2009-10-27 Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Аграрный Университет Имени Н.И. Вавилова" Device for heat setting of piston rings in packet
RU2487179C1 (en) * 2012-06-08 2013-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова" Device for thermal fixation of piston rings in packet

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2848361A (en) * 1953-06-03 1958-08-19 Thomspon Products Inc Method for shaping piston rings
SU1028727A1 (en) * 1981-11-16 1983-07-15 Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева Devce for hardening hollow products
RU2364635C1 (en) * 2008-02-28 2009-08-20 Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Аграрный Университет Имени Н.И. Вавилова" Packaged piston ring heat-setting machine
RU2371489C1 (en) * 2008-07-15 2009-10-27 Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Аграрный Университет Имени Н.И. Вавилова" Device for heat setting of piston rings in packet
RU2487179C1 (en) * 2012-06-08 2013-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова" Device for thermal fixation of piston rings in packet

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014122884A (en) 2015-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0122099B1 (en) Connection of and sealing of tubular members
US2535694A (en) Self-sealing coupling
JP2014507276A (en) Grinding roller
US2196953A (en) Gasket pressure control
WO2015152728A1 (en) Interface device for tensioning a nut and a bolt assembly
US2295521A (en) Piston head assembly
JP2021507190A5 (en)
RU2578892C2 (en) Device for heat fixing of piston rings in packet
KR101395490B1 (en) Mandrel assembly
US2909335A (en) Resilient and bonded drum lining
RU2487179C1 (en) Device for thermal fixation of piston rings in packet
US2576085A (en) Production of high-pressure pipes and vessels
US1321539A (en) twummert
RU2371489C1 (en) Device for heat setting of piston rings in packet
RU144556U1 (en) DEVICE FOR THERMOFIXING PISTON RINGS IN A PACKAGE
EA025949B1 (en) Process for the manufacture of thin-walled elastoporous parts in the form of bushings in metal-rubber material
US1705643A (en) Method of manufacturing metallic rings for packing purposes
JP2002355808A (en) Method for manufacturing reinforced concrete pipe
RU2675574C1 (en) Mandrel for making wound thin-walled cylindrical shells made of composite materials
US1396135A (en) Metaled-end concrete pipe
RU2621960C1 (en) Nut with tightening force regulator
US618587A (en) Nimrod simmons
RU187050U1 (en) Mandrel for the manufacture of pipes with internal grooves from composite materials
GB2579478A (en) Slotted backup ring assembly
US1222363A (en) Piston-packing expander.

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160605