Поршневое уплотнение

 

Использование: для механизмов с возвратно-поступательным движением. Сущность изобретения: в цилиндре размещен поршень с кольцевой проточкой на боковой поверхности. В проточке установлено не менее двух поршневых колец. Дополнительные кольца выполнены меньшего наружного диаметра, чем поршневые, и установлены между последними с образованием кольцевой канавки. В канавке без зазора относительно цилиндра и с зазором относительно дополнительного кольца установлена гибкая прокладка. Все кольца установлены в проточке поршня герметично. На торцевых поверхностях поршневых колец, обращенных к гибкой прокладке, выполнены лабиринтные канавки. 1 ил.

Изобретение относится к области уплотнительной техники и может быть использовано в любой отрасли науки и техники для механизмов с возвратно-поступательным движением, где требуется практически исключить перетечки через уплотнение при достаточно больших размерах уплотнения.

Известно поршневое уплотнение, имеющее на рабочей поверхности поршня лабиринтные канавки прямоугольной формы [1] Это поршневое уплотнение имеет недостаток, состоящий в том, что при достаточно больших размерах не полностью устраняются перетечки через уплотнение.

Известно также поршневое уплотнение, содержащее размещенный в цилиндре поршень с кольцевой проточкой на боковой поверхности, в которой установлено не менее двух поршневых колец [2] Это поршневое уплотнение также имеет существенный недостаток, состоящий в том, что при достаточно больших диаметрах уплотнения перетечки, определяемые осевым потоком газа в зазоре между поршнем и цилиндром, составляют достаточно большую величину и, кроме того, радиальные перемещения поршня в зазоре при его возвратно-поступательном движении вызывают изменение величины перетечек из-за изменения гидравлического диаметра, вызываемого изменением формы проходного сечения от кольцевого до серпообразного.

Задачей изобретения является повышение герметичности уплотнения.

Изобретение поясняется чертежом, на котором показано устройство в разрезе.

В цилиндре 1 установлен поршень 2. В проточке 3 на боковой поверхности поршня 2 установлены поршневые 4, 5, 6 и дополнительные 7, 8 кольца между ними. Дополнительные кольца 7, 8 имеют одинаковый с поршневыми кольцами 4, 5, 6 внутренний и меньший наружный диаметры. Поршневые 4, 5, 6 и дополнительные 7, 8 кольца установлены на поршне 2 герметично и могут быть выполнены в виде единого узла с торцевым уступом. В узкие кольцевые канавки 9, 10, образованные поршневыми 4, 5, 6 и дополнительными 7, 8 кольцами, установлены гибкие прокладки 11, 12, имеющие возможность перемещаться в радиальном направлении в этих канавках. Гибкие прокладки 11, 12 полностью перекрывают зазор между поршнем 2 и цилиндром 1 и касаются боковой поверхности цилиндра 1. На торцевых поверхностях поршневых колец 4, 5, 6, обращенных к гибким прокладкам 11, 12, выполнены лабиринтные канавки 13, 14.

Работает поршневое уплотнение следующим образом.

При возникновении перепада давления, приводящего к перемещению поршня 2, газ проникает в зазор между поршневым кольцом 3 и гибкой прокладкой 11 и, прижимая гибкую прокладку 10 к следующему поршневому кольцу 4, устраняет зазор и прекращает поток газа. Лабиринтные канавки 13, 14 способствуют более эффективному прекращению потока газа в зазоре. Радиальные перемещения поршня, возникающие при его поступательном движении, реализуются в смещениях гибких прокладок 11, 12 относительно поршневых колец 3, 4, 5, не приводя к изменению формы и геометрических размеров зазоров между гибкими прокладками 11, 12 и поршневыми кольцами 3, 4, 5, вследствие этого не происходит дополнительных перетечек газа. Перетечки вдоль боковой поверхности цилиндра 1 практически отсутствуют, так как при радиальном перемещении поршня 2 в зазоре гибкие прокладки 11, 12 продолжают касаться боковой поверхности цилиндра 1 на всем перемещении поршня 2 относительно цилиндра 1.

Формула изобретения

ПОРШНЕВОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее размещенный в цилиндре поршень с кольцевой проточкой на боковой поверхности, в которой установлено не менее двух поршневых колец, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительными кольцами и гибкими прокладками, дополнительные кольца выполнены меньшего наружного диаметра, чем поршневые кольца, и установлены между последними с образованием кольцевой канавки, в которой без зазора относительно цилиндра и с зазором относительно дополнительного кольца установлена гибкая прокладка, причем поршневые кольца и дополнительные кольца установлены в проточке поршня герметично, а на торцевых поверхностях поршневых колец, обращенных к гибкой прокладке, выполнены лабиринтные канавки.

РИСУНКИ

Рисунок 1