RU34673U1

RU34673U1 - Поршневое уплотнение

Info

Publication number: RU34673U1
Application number: RU2003128175/20U
Authority: RU
Inventors: С.Н. Калинин
Original assignee: Калинин Сергей Николаевич
Priority date: 2003-09-22
Filing date: 2003-09-22
Publication date: 2003-12-10

Abstract

1. Поршневое уплотнение, содержащее поршень с выполненной на его боковой поверхности канавкой и размещенным в ней уплотнительным кольцом, отличающееся тем, что поршень снабжен не менее чем двумя канавками и дополнительно - не менее чем одной цилиндрической проточкой, выполненной на боковой поверхности поршня, примыкающей к его торцу, а уплотнительное кольцо выполнено сплошным, поверхность кольца, контактирующая с поверхностью цилиндра, выполнена цилиндрической, а поверхность кольца, контактирующая с поверхностью канавок, повторяет форму последних, при этом между внутренней поверхностью кольца и поверхностью упомянутой проточки выполнен гарантированный зазор, причем уплотнительное кольцо выполнено, например наваркой или заливкой.2. Поршневое уплотнение по п.1, отличающееся тем, что уплотнительное кольцо выполнено из материала с низким коэффициентом трения, например фторопласта.

Description

МПК: F 16 J 1/08, F 02 F 5/00, F 16 J 9/00. ПОРШНЕВОЕ УПЛОТНЕ1ЖЕ.

Полезная модель относится к области уплотнительной техники и может быть использована для создания надежного уплотнения кинематических пар поршень-цилиндр, где имеется перепад давлений, в частности в двигателях и насосах.

Задача создания надежного уплотнения между поршнем и цилиндром в современном машиностроении решается различными путями. Известно, например, уплотнение поршневой машины, содержащее цилиндр, поршень с двумя кольцевыми компрессионными элементами, размешенными один под другим в одной канавке поршня, на дне которой выполнена выточка, причем в последней установлен по меньшей мере один пластинчатый промежуточный элемент, в котором пластинчатый промежуточный элемент выполнен с наружной рабочей поверхностью, контактируюш;ей со стенкой цилиндра (патент RU № 2031232, кл. F 02 F 5/00, F 16 J 9/00, опубл. 20.03. 95 г., бюл. №8).

Недостатком данного уплотнения является то, что использование относительно тонкого пластинчатого промежуточного элемента, контактирующего со стенкой цилиндра, позволяет повысить эффективность уплотнения по замкам компрессионных кольцевых элементов и по закольцевому пространству, но не-решает задачу повышения эффективности уплотнения между цилиндром и поршнем вследствие быстрого износа тонкого пластинчатого элемента.

Известно также уплотнение цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания, содержащее уплотнительный элемент, выполненный в виде многовитковой пружины прямоугольного сечения из антифрикционного материала, размещенный в канавке поршня с предварительным натягом, причем канавка поршня в поперечном сечении выполнена по форме ласточкина хвоста, наружные поверхности крайних, свободных витков пру2003128175

111Г

жины выполнены коническими и сопряжены с соответствующими боковыми поверхностями канавки поршня, при этом сопрягаемые конические поверхности уплотнительного элемента и канавки поршня выполнены эквидистантными (патент RU № 2076227, кл. F 02 F 5/00, F 16 J 9/04, опубл. 27.03.97, бюл. № 9).

Недостатком известного зтшотнения является сложность его изготовления.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели является поршневое уплотнение, содержащее установленные в канавке поршня и контактирующие по всей высоте с цилиндром два разрезных уплотняющих кольца и промежуточное кольцо, выполненное в виде неразрезного пластинчатого кольца, поршень выполнен составным, а в дне канавки выполнена дополнительная кольцевая канавка, одна из стенок которой образована торцевой поверхностью части поршня и в которую установлено промежуточное кольцо (патент RU № 2037703, кл. F 16 J 9/00, опубл. 19.06.95г., бюл. № 3).

Недостатком данного поршневого уплотнения является выполнение порщня составным, что снижает его механическую прочность и усложняет изготовление. Кроме того, выполнение двух уплотняющих колец разрезными снижает надежность и долговечность уплотнения.

Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков и повыщение надежности, долговечности и герметичности уплотнения.

Поставленная задача решается в предлагаемом поршневом уплотнении, содержащем поршень с выполненной на его боковой поверхности канавкой и размещенным в ней уплотнительным кольцом, в котором поршень снабжен не менее чем двумя канавками и дополнительно - цилиндрической проточкой, выполненной на боковой поверхности поршня, примыкающей к его торцу, а уплотнительное кольцо выполнено сплошным, поверхность кольца, контактирующая с поверхностью цилиндра, выполнена цилиндрической, а поверхность кольца, контактирующая с поверхностью канавок.

повторяет форму последних, при этом между внутренней поверхностью кольца и поверхностью упомянутой цилиндрической проточки выполнен гарантированный зазор, причем уплотнительное кольцо выполнено наваркой или запивкой.

Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 изображено поршневое уплотнение, в разрезе.

Поршневое уплотнение включает в себя поршень 1, на торцевой поверхности которого выполнены две или несколько кольцевых канавок 2, которые могут иметь различный профиль, например, прямоугольный. На боковой поверхности поршня, примыкающей к его торцу 3, выполнена дополнительная кольцевая проточка 4. Аналогичная проточка может быть выполнена и с другой сторон ы поршня. В канавках 2 и выточке 4 на боковой поверхности порп1ня закреплено уплотнительное кольцо 5, форма внутренней стороны которого повторяет форму канавок и выточки. При этом между поверхностью уплотнительного кольца 5 и поверхностью кольцевой проточки 4 выполнен гарантированный зазор 6. В торце поршня выполнено отверстие 7 для крепления штока поршня (на чертеже не показан). Наружная поверхность уплотнительного кольца 5 выполнена цилиндрической и взаимодействует с внутренней поверхностью цилиндра (на чертеже не показан).

Поршневое уплотнение работает следующим образом. В конце такта сжатия двигателя, насоса или компрессора рабочая среда проникает в зазор 6 и прижимает часть уплотнительного кольца к поверхности цилиндра. При этом рабочая среда, воздействуя на часть уплотнительного кольца, находящуюся между зазором и цилиндром, оказывает дополнительное радиальное давление на указанную часть кольца, увеличивая его уплотняющз ю способность. При выполнении поршня с двумя проточками аналогичный эффект достигается и с другой стороны поршня. Благодаря такой конструкции уплотнения обеспечивается постоянное высокоэффективное уплотнение, достигаемое за счет использования зазора между частью кольца и цилиндром.

Выполнение на торцевой поверхности поршня нескольких канавок позволяет обеспечить более надежное крепление уплотнительного кольца на поршне, снизить шум от вибраций и повысить долговечность всего уплотнения, Уплотнительное кольцо выполнено сплошным из материала с низким коэффициентом трения и установлено на поршне с использованием наварки или заливки. Выполнение уплотнительного кольца сплошным повышает прочность, а установка его на поршень методом наварки или заливки устраняет шум и вибрацию.

Предлагаемое поршневое уплотнение обеспечивает снижение шума от работы цилиндро-поршневой группы, повышает надежность и долговечность уплотнения, обеспечивает более высокую степень уплотнения зазора между поршнем и цилинд ром, улучшает условия притирания поршня к цилиндру.

Claims

1. Поршневое уплотнение, содержащее поршень с выполненной на его боковой поверхности канавкой и размещенным в ней уплотнительным кольцом, отличающееся тем, что поршень снабжен не менее чем двумя канавками и дополнительно - не менее чем одной цилиндрической проточкой, выполненной на боковой поверхности поршня, примыкающей к его торцу, а уплотнительное кольцо выполнено сплошным, поверхность кольца, контактирующая с поверхностью цилиндра, выполнена цилиндрической, а поверхность кольца, контактирующая с поверхностью канавок, повторяет форму последних, при этом между внутренней поверхностью кольца и поверхностью упомянутой проточки выполнен гарантированный зазор, причем уплотнительное кольцо выполнено, например наваркой или заливкой.

2. Поршневое уплотнение по п.1, отличающееся тем, что уплотнительное кольцо выполнено из материала с низким коэффициентом трения, например фторопласта.