Уплотнение поршня

 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации подвижных соединений деталей. Целью изобретения является повышение надежности уплотнения путем создания нескольких зон повышения давления на эпюре распределения радиального контактного давления между эластичным кольцом и корпусом , а также выполнения кольца с сечением в виде полукруга, переходящего в прямоугольник. Эластичное кольцо 8 при сборке в кольцевой канавке 3 поршня 2 с корпусом упруго деформируется, что приводит к перемещению массы кольца 8, которая при этом частично заполняет канавку 3 и дополнительную компенсационную канавку 7, при этом предусмотрено, что площадь поперечного сечения компенсационной канавки 7 не менее разности между площадью поперечного эластичного кольца 8 и площадью поперечного сечения канавки 3 поршня 2. ПеI рекручивание кольца 8 при движении поршня 2 исключается. 2 ил. W

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (llew (gg g F 16 J 15/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ I И

К ASTOPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3781860/25-08 (22) 20.08.84 (46) 30.10.86. Бюл. 11 40 (72) Г. А. Голубев и В. А, Смирнов (53) 62-762(088,8) (56) Патент ФРГ У 3136927, кл. Р 16 J 15/16, опублик. 1983. (54) УПЛОТНЕНИЕ ПОРШНЯ (57) Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации подвижных соединений деталей. Целью изобретения является повышение надежности уплотнения путем создания нескольких зон повышения давления на эпюре распределения радиального контактного давления между эластичным кольцом и корпусом, а также выполнения кольца с сечением в виде полукруга, переходящего в прямоугольник. Эластичное кольцо 8 при сборке в кольцевой канавке 3 поршня 2 с корпусом упруго деформируется, что приводит к перемещению массы кольца 8, которая при этом частично заполняет канавку 3 и дополнительную компенсационную канавку 7, при этом предусмотрено, что площадь поперечного сечения компенсационной канавки 7 не менее разности между площадью поперечного эластичного кольца 8 и площадью поперечного сечения канавки 3 поршня 2. Перекручивание кольца 8 при движении поршня 2 исключается. 2 ил, 1 12670

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации подвижных соединений деталей, например поршней, посредством эластичных колец. 5

Цель изобретения — повышение надежности уплотнения путем создания нескольких зон повышенного давления на эпюре распределения радиального контактного давления между эластичным кольцом и корпусом, а также выполнения кольца с сечением в виде полукруга, переходящего в прямоугольник, На фиг. 1 показан узел поршня t5 с кольцом; на фиг. 2 — уплотнение с энюрой распределения контактного дав- ления.

Уплотнение содержит корпус 1 и поршень 2 с кольценой канавкой 3 пря- 2б моугольного поперечного сечения, ограниченной плоскими боковыми стенками 4 и 5 и цилиндрическим концентричным дном 6, В дне 6 выполнена дополнительная компенсационная кольце- 25 вая канавка 7. В канавке 3 размещено эластичное, например резиновое, коль.— цо 8, имеющее в поперечном сечении форму полукруга, переходящего в прямоугольник, прилегающий к канавке

3 по ее боковым стенкам 4 и 5 и дну

6. При этом геометрические размеры ,удовлетворяют соотношениям:

1 и r"

Ь = 2r 35

Я

Р з - — — — 2r (Нr)

Э где г - радиус круга; . b - высота прямоугольной части кольца; 40

Ь - основание прямоугольника, равное ширине кольцевой канавки;

Н - глубина основной канавки;

F " площадь поперечного сечения 45 дополнительной канавки, Площадь F может иметь различную форму. например прямоугольника, треугольника, полутора и т,д, Уплотнение работает следующим 50 образом, Эластичное кольцо 8 при сборке в кольцевой канавке 3 норшня.2 с корпусом упруго деформируется, а поскольку резина практически несжима- 55 ема (коэффициент Пуассона близок к

0,5), радиальная деформация, обеспечивающая требуемое контактное давле86 г ние между кольцом и корпусом, приво.дит к перемещению массы кольца 8, которая при этом частично заполняет канавку 3 и дополнительную канавку

7, Поскольку на практике кольца 8 выполняется из твердой резины (6090 ед. по TN-2), а выступающая из канавки 3 часть кольца 8 составляет, как принято для колец круглого сечения, 0,1-0,4 диаметра полукруглой части кольца 8, то при сборке свободный объем канавок 3 и 7 не заполняется полностью материалом кольца

8. Остаются незаполненными участки

9 и 10 в канавке 3 и участки 11 и

12 в канавке 7, В связи с этим площадь Г сечения канавки 7 должна быть не менее величины, определенной по указанной формуле.

При этом перекручивание кольца 8 при движении поршня 2 полностью ис= ключается за счет площадей контакта кольца 8 с канавкой 3 по поверхностям 4-6 и с поверхностью канавки 7.

На эпюре 13 распределения радиального контактного давления между корпусом 1 и кольцом 8 можно выделить три характерных участка: участок от начала контакта до дополнительной канавки 7, участок, соответствующий канавке 7, и участок с противоположной стороны канавки 7 до окончания зоны контакта кольца 8 с поршнем 2. Как показано на эпюре 13, в местах резкого изменения радиаль" ного размера поперечного сечения кольца 8 и в центральной части кольца 8 наблюдаются области повышенного давления. Наличие нескольких зон повышенного контактного давления на эпюре 13 приводит при движении поршня в жидкой среде к появлению в зоне трения гидродинамических микроклиньев, что обеспечивает лучшие условия для смазывания кольца, уменьшает износ и способствует повышению герметичности уплотнения.

Таким образом, предлагаемая конструкция обеспечивает повышение герметичности вследствие нагружения зоны контакта кольца 8 с корпусом 1 по эпюре с максимумами, а также упрощение конструкции кольца 8 и, соответственно, пресс-формы для его изготовления вследствие выполнения кольца с сечением в виде полукруга, переходящего в прямоугольник, Изготовление кольца 8 может быть обеспече1267086 но с помощью пресс-формы, сердечник которой выполнен цилиндрической формы, без выступов или впадин сложной конфигурации.

Формула из обре тения

Фиг, 2

Составитель А, Бельцова

Техред М.Ходаиич Корректор Л. Пилипенко

Редактор А. Orap

Заказ 5745/31 Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Уплотнение поршня, содержащее установленный в корпусе поршень с кольцевой канавкой прямоугольного сечения, в которой размещено эластичное уплотнительное кольцо с противозакручивающим средством, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности уплотнения, протиI возакручивающее средство выполнено в виде дополнительной компенсационной канавки в дне кольцевой канавки поршня, а в поперечном сечении кольцо выполнено в виде полукруга, контактирующего с корпусом и переходящего в прямоугольник, .высота которого равна радиусу полукруга, а ширина— диаметру полукруга и ширине кольце 0 вой канавки, при этом площадь поперечного сечения компенсационной канавки выполнена не менее разности площадей поперечного сечения эластичного кольца и поперечного сечения

15 канавки поршня.