Поршневой узел

 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в качестве маслосьемных колец поршней двигателей и компрессоров. Целью изобретения является повышение надежности уплотнения. Поршневой узел состоит из верхнего 1 и нижнего 2 кольцевых элементов, размещенных в канавке поршня. На торцовых поверхностях кольцевых элементов 1, 2 расположены выступы 5, 6, взаимодействующие между собой по поверхностям, выполненным наклонными к торцовым поверхностям соответствующих кольцевых элементов. Между торцовыми поверхностями выступов 5, 6 верхнего и нижнего 2 кольцевых элементов размещены упругие расширители 3, обеспечивающие поджим кольцевых элементов 1, ^ в осевом направлении. Проход масла к маслоотводному отверстию поршня осуществляется через сквозные дугообразные канавки 18, выполненные на наружной торцовой поверхности нижнего 2 кольцевого элемента. Канавки выполнены с осями, выгнутыми навстречу углу наклона поверхностей выступов нижнего 2 кольцевого элемента к его торцовой поверхности. При этом в месте пересечения с внутренней цилиндрической поверхностью нижнего 2 кольцевого элемента 2 оси дугообразных канавок 18 сопряжены с его радиусом. Такой изгиб осей канавок 18 обеспечивает вращение кольца в канавке поршня. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 16 J 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4780825/29 (22) 10.01.90 (46) 15,02.92. Бюл, N 6 (71) Саратовский институт механизации сельского хозяйства им. М. И. Калинина (72) B. Н. Горшков, Н. Я, Калинников и Г. Г.

Загребин (53) 62-762(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1492126, кл. F 16 J 9/06, 1987.. (54) ПОРШНЕВОЙ УЗЕЛ (57) Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в качестве маслосьемных колец поршней двигателей и компрессоров. Целью изобретения является повышение надежности уплотнения. Поршневой узел состоит из . верхнего 1 и нижнего 2 кольцевых элементов, размещенных в канавке поршня. На торцовых поверхностях кольцевых- элементов 1, 2 расположены выступы 5, 6, взаимодействующие между собой по поверИзобретение относится к уплотнитель.ной технике и может найти применение в, качестве маслосъемных колец поршней двигателей и компрессоров.

Целью изобретения является повышение надежности поршневого узла за счет обеспечения свободного прохода масла кмаслоотводному отверстию и вращения кольца в канавке поршня, Нэ фиг. 1 изображен участок поршнево-. го узла (вид с внешней стороны); на фиг. 2— разрез А — А на фиг. 1; нэ фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 — участок поршневого узла в аксонометрии (вид с наружной торцо.„.. Ж,„, 1712714 А1 хностям, выполненным наклонными к торцовым поверхностям соответствующих кольцевых элементов. Между торцовыми поверхностями выступов 5, 6 верхнего и нижнего 2 кольцевых элементов размещены упругие расширители 3, обеспечивающие поджим кольцевых элементов 1, в осевом направлении. Проход масла к маслоотводному отверстию поршня осуществляется через сквозные дугообразные канавки 18, выполненные на наружной торцовой поверхности нижнего 2 кольцевого элемента, Канавки выполнены с осями, выгнутыми навстречу углу наклона поверхностей выступов нижнего 2 кольцевого элемента к его торцовой поверхности. При этом в месте пересечения с внутренней цилиндрической поверхностью нижнего 2 кольцевого элемента 2 оси дугообразных канавок 18 сопряжены с его радиусом. Такой изгиб осей канавок 18 обеспечивает вращение кольца в канавке поршня. 4 ил. вой поверхности нижнего кольцевого элемента).

Устройство состоит из верхнего 1 и нижнего 2 кольцевых элементов и упругих расширителей 3, установленных в канавке 4, Каждый из кольцевых элементов 1 и 2 содержит равномерно расположенные по окружности на обращенных одна к другой торцовых поверхностях выступы 5 и 6 с торцовыми поверхностями 7 и 8 и наклонными поверхностями 9, 10.

Упругие расширители 3 устанавливаются между торцовыми поверхностями 7 и 8 соседних выступов 5 и 6 верхнего 1 и нижнего 2 кольцевых элементов. Кольцевые эле1712714 менты 1 и 2 обращены друг к другу выступами 5 и 6, которые контактируют между собой наклонными поверхностями 9 и 10. Количество выступов 5 кольцевого элемента 1 соответствует количеству выступов 6 кольцевого элемента 2, Кольцевые элементы 1, 2 прижимаются наружными торцовыми поверхностями к поверхностям 11 и 12 канавки 4 поршня 13, а рабочей внешней цилиндрической поверхностью — к зеркалу цилиндра 14 кольцевыми поясками 15 и 16.

Нижний кольцевой элемент 2 имеет по всей окружности наружной торцовой поверхности 17, прилегающей к поверхности

12 поршневой канавки 4, параллельные дугообразные канавки 18.

Канавки 18 — сквозные и начинаются от рабочей внешней поверхности кольцевого пояска 15 под некоторым углом aL к радиусу кольцевого элемента 2 и заканчиваются выходом на внутренней поверхности 19 кольцевого элемента 2 по его радиусу.

Канавки 18 необходимы для прохода масла в полость канавки 4 поршня 13 и далее по маслоотводным отверстиям 20 в картер двигателя. Оси канавок 18 выгнуты навстречу углу наклона поверхностей 9 и 10 контактирующих выступов 5 и 6, т.е. кривизна дуги канавки 18 обращена в сторону действия пружин сжатия 3 на верхний кольцевой элемент 1.

Устройство работает следующим образом, Пружины сжатия 3, расположенные между торцами 7 и 8 выступов 5и 6 верхнего

1 и нижнего 2 кольцевых элементов, раздви гают их.

При этом верхний кольцевой элемент 1 и нижний кольцевой элемент 2 поворачиваются в разные стороны вокруг своей оси относительно друг друга. Угловое смещение верхнего кольцевого элемента 1 относительно нижнего 2 преобразуется в поступательное движение вдоль их оси в результате перемещения по наклонным поверхностям

9 и 10 выступов 5 и 6. Кольцевые элементы

1 и 2, раздвигаясь вдоль оси, прижимаютвя наружными торцовыми поверхностями к поверхностям 11 и 12 канавки 4.

Этим самым практически полностью исключается торцовый зазор между составным кольцом и поверхностями 11 и 12 канавки 4, Поэтому при движении поршня

13 от верхней точки к нижней мертвой точке в процессе снятия масла с зеркала цилиндра 14 наблюдается повышенное давление масла перед. кольцевым пояском 15 нижнего кольцевого элемента 2., Наличие большого количества параллельных дугообразных канавок 18 на наружной торцовой поверхности 17 нижнего кольцевого элемента 2 позволяет маслу с определенной скоростью проходить по канавкам 18 как по каналам, 5 стенки которых образованы,поверхностью

12 канавок 4 и поверхностями канавок 18 нижнего кольцевого элемента 2.

Кривизна канавок 18 изменяет направление движения масла, что создает силу, 10 действующую на нижний кольцевой эле-мент 2.

Таким образом, ту силу Q, которая движет масло по дугообразной канавке 18, можно разложить на две составляющие15 радиальную R, направленную по радиусу составного кольца к центру, и тангенциальную

Т; перпендикулярную радиусу. направленную в сторону выгнутости дуги канавки 18.

Суммарная тангенциальная сила, дей20 ствуя на нижний кольцевой элемент 2, передает свое усилие верхнему кольцевому элементу 1 через пружину сжатия 3. Направление действия. тангенциальной силы Т на нижний кольцевой элемент 2 совпадает с

25 направлением действия пружины сжатия 3 на верхний кольцевой элемент 1, что обеспечивает вращение кольцевых элементов канавке 4 поршня 13, Масло, выходя из,канавки 18 в канавку

30 4, стекает по маслоотводным отверстиям

20 поршня 13 в картер двигателя.

Конструкция поршневого узла обеспечивает свободный проход масла к маслоотводным отверстиям и вращение кольца в

35 канавке, что устраняет условия для коксования масла и улучшает охлаждение поршневого кольца.

Формула изобретения

40 Поршневой узел, содержащий установленные в поршневой канавке верхний и нижний кольцевые элементы с равномерно расположенными на обращенных одна к другой торцовых поверхностях выступами, 45 часть поверхности которых выполнена наклонной к торцовой поверхности кольцевого элемента по высоте последнего, и упругие расширители, при этом выступы расположены напротив друг друга с воэ50 можностью взаимодействия по наклонным плоскостям, а упругие расширители размещены. между торцами выступов верхнего и нижнего кольцевого элементов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения

55 надежности уплотнения эа счет обеспечения свободного прохода масла к маслоотводному отверстию и вращения кольца в канавке поршня,на наружной торцовой поверхности нижнего кольцевого элемента выполнены сквозные дугообразные канавки

1712714 /817 Z

$7uP. 2

77 с осями, выгнутыми навстречу углу наклона части поверхности, при этом в месте пересечения с внутренней цилиндрической по Я верхностью нижнего кольцевого элемента оси дугообразных канавок сопряжейы с его радиусом.

1712714

Составитель А.Лямин

Редактор М.Васильева Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Кундрик

Заказ 525 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101