Способ крепления головки и цилиндра поршневого двигателя

 

Использование: в машиностроении, в частности в способах сборки головки и цилиндра поршневого двигателя. Сущность изобретения: способ предусматривает установку в кольцевую проточку 4, выполненную на внутренней поверхности цилиндра 1, разрезного кольца 3. С одной стороны кольца 3 размещают головку с возможностью контакта с его плоскостью, а с другой стороны - упор 5, выполненный, например, в виде шайбы. После этого упор и головку оттягивают крепежными элементами 9. Газовые нагрузки воспринимаются при таком креплении разрезным кольцом 3, работающим на срез, что позволяет снизить массу головки и цилиндра, а также крепления из-за отсутствия высоконагруженного резьбового соединения. 4 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к способам крепления головок цилиндров в двигателях внутреннего сгорания.

Известен способ крепления головки путем ее установки на торцевую поверхность цилиндра и закрепления с последним, например, при помощи резьбового соединения.

Недостатками известного способа являются необходимость увеличения габаритов и массы головки и цилиндра из-за размещения по их периферии сравнительно большого количества элементов резьбового соединения, воспринимающих всю газовую нагрузку, а также необходимость установки между головкой и торцевой поверхностью цилиндра элементов уплотнения газового стыка, влияющих на величину отклонения значения степени сжатия двигателя от заданного.

Известен способ крепления головки цилиндра путем ее установки внутри цилиндра и соединения с ним.

Недостатком способа является наличие элементов резьбового соединения, воспринимающих всю газовую нагрузку и создающих необходимость увеличения габаритов и массы как головки, так и цилиндра.

Известен способ крепления головки и цилиндра путем выполнения на внутренней поверхности последнего кольцевой проточки, в которую устанавливают разрезное кольцо с головкой и соединяют головку с цилиндром.

Недостатком прототипа является малая надежность крепления.

Целью изобретения является повышение надежности.

Это достигается тем, что головку размещают с одной стороны кольца с возможностью контакта его плоскости с плоскостью кольца, а с противоположной его стороны - упор, при этом соединение головки с цилиндром осуществляют путем стягивания головки с упором. Кроме того, упор могут выполнять в виде цилиндрической шайбы с наружным диаметром, превышающим внутренний диаметр разрезного кольца, а на цилиндрической поверхности шайбы могут устанавливать уплотнительное кольцо. Цель достигается также тем, что шайбу могут выполнять ступенчатой с кольцевым выступом, наружный диаметр которого больше внутреннего диаметра цилиндра, причем шайбу устанавливают в цилиндре с возможностью контакта плоскости кольцевого выступа с торцевой плоскостью цилиндра либо шайбу могут устанавливать в цилиндре с возможностью контакта ее плоскости с плоскостью разрезного кольца.

На фиг. 1 представлены цилиндр и головка, соединенные при помощи ступенчатого упора; на фиг.2 - то же, при помощи упора, контактирующего с плоскостью разрезного кольца.

Двигатель, в котором реализуется предложенный способ, содержит цилиндр 1, головку 2, установленную внутри цилиндра 1, разрезное кольцо 3, расположенное в кольцевой проточке 4, выполненной на внутренней поверхности цилиндра 1, и у пор 5, выполненный, например, в виде цилиндрической шайбы с уплотнительным кольцом 6.

В случае выполнения шайбы ступенчатой с кольцевым выступом 7, наружный диаметр которого больше внутреннего диаметра цилиндра 1, головка 2 крепится следующим образом. В кольцевую проточку 4 устанавливают разрезное кольцо 3. С одной стороны кольца 3 размещают головку 2, контактирующую с его плоскостью, а с другой стороны - упор 5, контактирующий плоскостью своего выступа 7 с торцевой плоскостью 8 цилиндра 1, после чего головку 2 скрепляют с упором 5, при помощи, например, резьбового соединения 9, которое прижимает головку 2 с кольцом 3 к кольцевой плоскости проточки 4.

В варианте способа крепления шайбу упора 5 размещают в цилиндре 1 с возможностью контактирования с плоскостью разрезного кольца 3, тогда при помощи резьбового соединения 9 кольцо 3, плотно установленное в проточке 4, стягивается с двух сторон головкой 2 и упором 5.

В обоих вариантах газовая нагрузка воспринимается не элементами резьбового соединения, как в аналогах, а разрезным кольцом 3, работающим на срез и имеющим при относительно небольших размерах достаточный запас прочности. Элементы резьбового соединения 9 в описываемом способе не испытывают газовых нагрузок, поэтому число их может быть минимально, а отсутствие необходимости выполнения в цилиндре 1 резьбовых отверстий позволяет значительно снизить его массу, а также упростить обслуживание и ремонт. Отсутствие прокладки между торцевой поверхностью цилиндра 1 и головкой 2 позволяет повысить точность выполнения геометрических параметров камеры сгорания, например, степени сжатия, что повышает эффективность работы двигателя.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет снизить массу головки, цилиндра и их крепежа, а также упростить сборку и разборку соединения без ограничения числа этих операций.

Формула изобретения

1. СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ГОЛОВКИ И ЦИЛИНДРА ПОРШНЕВОГО ДВИГАТЕЛЯ, заключающийся в том, что на внутренней поверхности цилиндра выполняют кольцевую проточку, в которую устанавливают разрезное кольцо с головкой, и соединяют головку с цилиндром, отличающийся тем, что головку размещают с одной стороны кольца с возможностью контакта ее плоскости с плоскостью кольца, а с противоположной его стороны - упор, при этом соединение головки с цилиндром осуществляют путем стягивания головки с упором.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что упор выполняют в виде цилиндрической шайбы с наружным диаметром, превышающим внутренний диаметр разрезного кольца.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что на цилиндрической поверхности шайбы устанавливают уплотнительное кольцо.

4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что шайбу выполняют ступенчатой с кольцевым выступом, наружный диаметр которого больше внуреннего диаметра цилиндра, причем шайбу устанавливают в цилиндре с возможностью контакта плоскости ее кольцевого выступа с торцевой плоскостью цилиндра.

5. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что шайбу устанавливают в цилиндре с возможностью контакта ее поверхности с плоскостью разрезанного кольца.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2