Маслосъемное поршневое кольцо

 

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к конструкции поршневых маслосъемных колец с тангенциаль);1ым расширителем, и позволяет повысить маслосбрасывающую способность, увеличить долговечность и удобство сборки за счет самоустановки расширителя, Маслосьемное поршневое кольцо состоит из кольцевого скребкового элемента 1 и тангенциального расширителя 3 в виде спиральной7,8 Юцилиндрической пружины, контактирующей с внутренней опорной цилиндрической поверхностью 2 кольца. Особенностью конструкции является то. что на обеих противоположных радиальных периферийных сторонах каждого витка по всему периметру пружины выполнены плои^дки 4, образующие концентрические поверхности, В предлагаемом кольце площадки 4 кёждого витка пружины расширителя 3 могут лежать в двух плоскостях^параллельных продольной оси кольца, либо могут быть выполнены зеркальными в виде цилиндрических поверхностей выпуклостью наружу, а образующие этих поверхностей параллельны продольной оси кольца. Такая конструкция расширителя обеспечивает гарантированную самоустанавливаемость расширителя с площадками так, чтобы его площадки были обращены к внутренней цилиндрической поверхности кольца, кроме того, уменьшаются контактные напряжения в зоне контакта расширителя с кольцом, повышается долговечность конструкции кольца. 2 з.п.ф-лы. 5 ил.Ii^ N5ON5^ >&

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/ (21) 4826950/06 (22) 21.05.90 (46) 23.02.92. Бюл, hb 7 (71) Одесский конструкторско-технологический институт по поршневым кольцам (72) B Jt.Ðûâêèí, А.И.Флаксин и Н.Г.Шумарин (53) 621.431-424.3 (088,8) (56) 1, Патент США

ЬЬ 4522412, кл. F 16 J 9/06, 9/20, опублик. . 11.06.85..

2. Заявка Великобритании

ЬЬ 1324120, кл. F 16 J 9/06, опублик. 1973,(54) МАСЛОСЪЕМ НОЕ ПОРШНЕВОЕ кольцо (57) Изобретение относится к двигателестроению, а именно к конструкции поршневых маслосъемных колец с тангенциальным расширителем. и позволяет повысить маслосбрасывающую способность, увеличить долговечность и удобство сборки за счет самоустановки расширителя. Маслосъемное поршневое кольцо состоит из кольцевого скребкового элемента 1 и тангенциального расширителя 3 в виде спиральной

„„5iJ„„1714264 А1 (sx)s F 16 J 9/06, F 02 F 5/00 цилиндрической пружины, контактирующей с внутренней опорной цилиндрической поверхностью 2 кольца. Особенностью конструкции является то, что на обеих противоположных радиальных периферийных сторонах каждого витка по всему периметру пружины выполнены площадки 4, образующие концентрические поверхности. В предлагаемом кольце площадки 4 каждого витка пружины расширителя 3 могут лежать в двух плоскостях, параллельных продольной оси кольца, либо могут быть выполнены зеркальными в виде цилиндрических поверхностей выпуклостью наружу, а образующие этих поверхностей параллельны продольной оси кольца. Такая конструкция расширителя обеспечивает гарантированную самоустанавливаемость расширителя с площадками так, чтобы его площадки были обращены к внутренней цилиндрической поверхности кольца, кроме того, Я уменьшаются контактные напряжения в зоне контакта расширителя с кольцом, повышается долговечность конструкции кольца. °

2 з.п.ф-лы, 5 ил. 3

1714264

5

30

50

Изобретение относится к двигателестроение, к конструкции поршневых маслосьемных колец с тангенциальным расширителем, Известно маслосъемное кольцо с тан. генциальным расширителем в виде цилиндрической спиральной пружины со шлифовальной наружной поверхностью, у которой число точек контакта с поверхностями канавки кольца больше, чем у нешлифованной пружины, выполненной из проволоки круглого сечения. что позволяет повысить долговечность и маслосъемную способность кольца (Ц.

Недостатки известного расширителя— необходимость изготовления и применения проволоки большего сечения из расчета того, что ее сошлифовывают по всей наружной поверхности пружины; наличие острых углов перехода от шлифованной наружной полосы на витке к нешлифованной части малого диаметра проволоки пружины, которые в рабочем положении пружины могут внедряться в поверхности канавки кольца; действие витков пружины на две наклонные внутренние поверхности кольца происходит не по нормали и может при незначительных сечениях перемычки между рабочими скребками привести к нарушению плоскостности его торцов за счет изгибания кольца под действием пружины расширителя.

Известно также маслосьемное кольцо с тангенциальным расширителем из спиральной пружины, наружная поверхность которого обработана до образования площадки .на наружной стороне отдельных витков пружины с целью равномерного распределе. ния давления пружины расширителя и повышения его долговечности P).

Однако пружина расширителя при смыкании ее концов может сформироваться в пружинное кольцо-расширитель не однозначно. — площадки на поверхности витков могут оказаться как снаружи, так и внутри этого кольца. Такой недостаток значительно затрудняет сборку и установку маслосьемного кольца в двигатель, особенно при применении прямолинейных пружин.

Целью изобретения является повышение маслосбрасывающей способности, увеличение долговечности и удобства сборки за счет гарантированной самоустановки расширителя.

Поставленная цель достигается тем, что в поршневом маслосъемном кольце, состоящем из кольцевого скребкового элемента и тангенциального расширителя в виде спи-ральной пружины с площадками на наружной стороне витков, опирающегося на внутреннюю поверхность кольца, внутренняя опорная поверхность кольца выполнена цилиндрической, а площадки выполнены на обеих противоположных радиальных периферийных сторонах каждого витка по всему периметру пружины, образуя концентрические поверхности. 8 предлагаемом кольце площадки каждого витка могут лежать в двух параллельных плоскостях, параллельных продольной-оси кольца, или площадки на витках могут быть выполнены зеркально в виде цилиндрических поверхностей выпуклостью наружу, а образующие этих поверхностей параллельны продольной оси кольца.

На фиг, 1 изображено размещенное в поршне маслосъемное кольцо с тангенциальным расширителем, опирающимся на цилиндрическую внутреннюю поверхность канавки кольца; на фиг. 2 — то же, опирающимся в цилиндрическую внутреннюю поверхность кольца; на фиг. 3 — заготовка расширителя, у которого площадки каждого витка лежат в двух параллельных плоскостях(до сборки); на фиг. 4- то же, у которого площадки каждого витка выполнены зеркально, выпуклостью наружу (до сборки); на фиг. 5 — расширитель в сборе.

Поршневое маслосьемное кольцо состоит из кольцевого скребкового элемента 1 с внутренней опорной цилиндрической поверхностью. 2 и упирающегося на нее тангенциального расширителя 3 в виде спиральной пружины с площадками 4, выполненными на обеих противоположных радиальных периферийных сторонах каждого витка по всему периметру пружины, образуя концентрические поверхности.

Площадки 4,могут лежать в двух плоскостях, параллельных продольной оси кольца (фиг, 3), С целью увеличения количества точек контакта расширителя с кольцом площадки 4 могут быть выполнены зеркальными в виде,илиндрических поверхностей выпуклостью наружу, образующие которых параллельны продольной оси кольца (фиг. 4). . Особенностью конструкции расширителя 3 является то, что.он в первоначальном состоянии. до установки $ кольцо, представляет собой прямолинейную цилиндрическую пружину.

При смыкании концов пружины расширителя 3 соединительным проволочным штифтом 5 она формируется в пружинное кольцо-расширитель, который в силу снятия части металла на противоположных радиальных периферийных сторонах витков и возникающей при этом разности напряжений в целых и утоньшенных сечениях витков обязательно имеет на наружной своей по1714264 верхности опирающиеся на внутреннюю цилиндрическую поверхность 2 кольца 1 площадки 3, выполненные на наружной периферийу ой поверхности витков, т,е. расширитель с площадками, выполненными нэ 5 двух противоположных сторонах витков, об- ладает высокой гарантированной самоустанавливземостью, в результате чего процесс сборки всего кольца может быть интенсифицировзн и автоматизировзн. 10

Сборка поршйевого маслосьемного кольца может быть произведена двумя способами.

Первый — кольцевой скребковый. эленавку 8 поршня 7, затем туда же помещает- 20 ет своими площадками 4 на внутреннюю 25 цилиндрическую опорную поверхность 2 скребковего элемента 1 (или цилиндриче-: скую опорную поверхность 2 канавки 6), который под действием радиальных сил

40 кругами. получен шлифованием площадок нэ нзруж- 45 ных поверхностях витков поочередным изгибанием противолежащих поверхностей пружины нэ радиусе Я1 и + Ь; где Ярадиус цилиндрической внутренней поверхности кольца; Ь вЂ” слой, снимаемый при 50 шлифовании, Расширитель с зеркальными поверхностями выпуклостью наружу может быть пол- учен притиркрй в абразивной или чугунной 55 мент 1 вместе с расположенным в его канавке 6 расширителем 3 разводится, одевается нэ поршень 7.. а затем вводится в его кольцевую канавку 8.

Второй — расширитель 3 вводится в кася кольцевой элемент 1, в результате расширитель 3 оказывается за кольцевым элементом 1 или в его канавке 6, Расширитель 3 сжимается и надавливаприжимается наружной рабочей поверхностью 9 скребковых кольцевых элементов 1 к рабочей поверхности цилиндра 10.

Расширитель изготавливается из прямолинейной пружины.

Расширитель, у которого площадки каждого витка лежат в двух параллельных плоскостях, изготавливается обработкой пружины ь прямолинейном состоянии пропусканием ее между двумя абразивными

Расширитель, у которого площадки нз наружных поверхностях витков выполнены зеркально s виде цилиндрических поверхностей выпуклостью наружу, может быть гильзе. 8 предлагаемой конструкции удельные давления и контактные напряжения.-в точках контакта расширителя с кольцом ниже, чем у известных конструкций.

При работе двигателя в ходе возвратнопоступательного движения и перекладки поршня 7 тангенциальный расширитель 3 маслосьемного кольца сжимается и разжимается и его витки наружными площадками4 скользят по цилиндрической внутренней поверхности 2 кольцевых скребковых элементов 1 (канавки 6 кольца), Благодаря наличию площадок на противоположных радиальных периферийных сторонах каждого витка, помимо гарантированного устранения внедрения витков в тело кольца, достигается уменьшенйе внутренних напряжений, искажение формы

5 площадок и выкручивание витков, происхо. дящее из-за несимметричности снятия: металла с одной внешней стороны витков(как, например, в прототипе), что способствует более качественной работе кольца по маслораспределению и маслосбросу.

Применение поршневого мэслосъемного кольца с цилиндрической внутренней поверхностью и тангенциальным расширителем в виде спиральной пружины с площадками, выполненными на обеих противаположных радиальных периферийных . сторонах каждого витка расширителя по всему периметру пружины, создает следую.-. щие преимущества: предлагаемая конструкция позволяет осуществлять гарантированную установку расширителя с площадками, . так чтобы его площадки. были обращены к внутренней цилиндрической поверхности кольца;

5 в предлагаемой конструкции удельное давление и контактные напряжения в точках : контакта расширителя с; чем у известных конструкций; исключается трудоемкая операциятермофиксация пружины в круглом состоя-. нии, которая была необходима для гарантированного положения площадок по: наружной стороне пружины.

К: достоинствам предлагаемой конст- . рукции следует также отнести высокую технологичность изготовления расширителя.

Предлагаемая конструкция позволяет повысить маслосбрасывающую способность поршневого узла и снизить расход . масла на угар на ОЯ5-0,1 / от расхода топлива (примерно 4-5 тыс, т в год только в области тракторного и комбайнового двигателестроения) и повысить долговечность кольца зз счет увеличения ресурса его работы не менее чем на 1000 ч.

Формула изобретения

1. Маслосьемное поршневое кольцо, состоящее из кольцевого скребкового элемента и такгенцизльного расширителя в виде спиральной пружины с площадками на на- .

1714264

8 ружной стороне витков, опирающегося на внутреннюю поверхность кольца, о т л и ч аe e e a с я тем, что, с целью повышения маслосбрасывающей с обности, увеличения долговечности и удобства при сборке за счет гарантированной самоустанавливаемости расширителя,. внутреннял опорная поверхность кольца выполнена цилиндрической, а площадки выполнены на обеих .противоположных радиальных периферийных сторонах каждого витка по всему периметру пружины, образуя концентрические поверхности.

2. Кольцо по.п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что площадки каждого витка лежат в

5 двух параллельных плоскостях, параллельных продольной оси кольца, . 3. Кольцопоп.1,отличающееся тем. что площадки на витках выполнены зеркально ввиде Чилиндрическихповерхностей выпукло10 стью наружу, а образующие этих поверхностей параллельны продольной оси кольца.

1714264

ФигЗ

Составитель В;Рыекин

Редактор М.Янкович ..Техред ЫМоргентал Корректор Л.Бескид

Заказ 677 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета цо изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

333035, Москва; Ж-35, Раувская нэб. ° 4/5

Производственно-издательский ком0инат "Патент", г. Ужгород. ул. Гагарина, 101