Составное поршневое кольцо для двигателя внутреннего сгорания или компрессора



Составное поршневое кольцо для двигателя внутреннего сгорания или компрессора
Составное поршневое кольцо для двигателя внутреннего сгорания или компрессора
Составное поршневое кольцо для двигателя внутреннего сгорания или компрессора
Составное поршневое кольцо для двигателя внутреннего сгорания или компрессора
Составное поршневое кольцо для двигателя внутреннего сгорания или компрессора

 


Владельцы патента RU 2560637:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) (RU)

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве компрессионного поршневого кольца для двигателей внутреннего сгорания или компрессоров. Составное поршневое кольцо для двигателя внутреннего сгорания и компрессоров состоит из пластинчатых колец толщиной 1 мм. Между пластинчатыми кольцами расположен пружинный расширитель, выполненный цельноизогнутым прямоугольного сечения из металлической ленты. Между пластинчатыми кольцами на наружной поверхности пружинного расширителя дополнительно устанавливается пружинный вкладыш в виде винтовой цилиндрической пружины квадратного сечения со скругленными кромками, выполненной из проволоки толщиной 1,5 мм. Пружинный расширитель 1 выполнен в виде гофрированной стальной ленты, ширина которой равна расстоянию между пластинчатыми кольцами. Изобретение повышает надежность устройства. 5 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве компрессионного поршневого кольца для двигателей внутреннего сгорания и компрессоров.

Известно поршневое кольцо (Патент СССР №1786327 А1. Опубл. 07.01.1993), в котором вместо поршневых колец используется проволока, уложенная в винтовые канавки, выполненные на рабочей поверхности поршня. Поршень с рабочей поверхностью в виде слоя антифрикционного материала, армированного витками проволоки, уложенными с обеспечением их контакта между собой, имеет на рабочей поверхности винтовые канавки, в которых расположена проволока, а в поршне выполнены глухие отверстия, в которых зафиксированы концы проволоки.

Известное техническое решение имеет ряд существенных недостатков: сложность изготовления корпуса поршня, сложность изготовления поршневого кольца и низкая ремонтопригодность.

Известно поршневое кольцо (Патент РФ №2416750. Опубл. 20.04.2011). Устройство включает два концентрично расположенных в канавке поршня, кольца и расширитель в виде набора спиральных пружин. Рабочее поршневое кольцо имеет на внутренней цилиндрической поверхности периодически выполненные клинообразные выступы, которые свободно входят в пазы дополнительного кольца. Между поверхностями пазов и клинообразных выступов помещены цилиндрические пружины. Под воздействием пружин поршневое кольцо по наклонным поверхностям выступов и пазов отодвигается от дополнительного кольца и прижимается к зеркалу цилиндра, создавая уплотнительный эффект устройства. Пазы выполнены на внешней цилиндрической поверхности дополнительного кольца, а клинообразные выступы - на внутренней цилиндрической поверхности поршневого кольца. Изобретение повышает надежность работы уплотнительного устройства поршня.

Недостатком устройства является сложность изготовления и эксплуатации уплотняющего устройства из-за необходимости выполнения пазов в поршневом кольце и выступов в канавке поршня, которые создают вынужденную конструктивную взаимозависимость между поршневым кольцом и поршнем.

Известно поршневое кольцо (Патент РФ №2399819 C1. Опубл. 20.09.2010) с вспомогательной радиальной упругостью, содержащее уплотнительное поршневое кольцо и радиальный расширитель в виде спиральной пружины, установленные в канавке поршня, причем спиральная пружина разделена на группы витков, оси которых расположены по радиусам к оси поршня

Недостатком устройства является сложность изготовления расширителей, большая потеря упругости как расширителей, так и поршневых колец под действием нагрева от прорывающихся раскаленных газов в заколечное пространство из камеры сгорания.

Наиболее близким, по конструкции к заявляемому решению является составное поршневое кольцо с тангенциальным расширителем (Патент РФ №2177569. Опубл. 27.12.2001). Составное поршневое кольцо содержит пластинчатые кольца и пружинный тангенциальный расширитель, выполненные цельноизогнутыми из металлических лент прямоугольного сечения со скругленными кромками. Пластинчатые кольца и тангенциальный расширитель выполнены из металлических лент, ширина которых B и b соответствуют соотношению b/B=0,450,15, а толщина Η и h - соотношению h/H=0,850,15.

Известное техническое решение имеет следующие недостатки. Низкая ремонтопригодность. Отношение радиальной и осевой нагрузок на кольца, образующееся от тангенциальной силы расширителя, при сжатии его витков, практически не управляемо, несмотря на имеющуюся компенсацию осевого усилия зазором между радиальными полками, которые имеют возможность отгибаться на величину этого зазора между радиальными полками.

Задачей настоящего изобретения является улучшение ремонтопригодности и повышение ресурса цилиндропоршневой группы двигателей внутреннего сгорания и компрессоров.

Поставленная задача решается тем, что в составном поршневом кольце для двигателя внутреннего сгорания и компрессоров, содержащем пластинчатые кольца, между которыми расположен пружинный расширитель, выполненный цельноизогнутым прямоугольного сечения, новым является то, что на наружной поверхности пружинного расширителя дополнительно устанавливается пружинный вкладыш в виде винтовой цилиндрической пружины квадратного сечения со скругленными кромками, а пружинный расширитель выполнен в виде гофрированной стальной ленты, ширина которой равна расстоянию между пластинчатыми кольцами.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами:

на фигуре 1 - общий вид составного поршневого кольца;

на фигуре 2 - общий вид пружинного расширителя;

на фигуре 3 - пружинный вкладыш, установленный на поршне в канавке между пластинчатыми кольцами;

на фигуре 4 - разрез в сечении В-В, поверх пластинчатого кольца;

на фигуре 5 - местный вид Б на замок пластинчатого кольца и установленный ниже пружинный расширитель;

где 1 - пружинный расширитель;

2 - пружинный вкладыш;

3, 4 - пластинчатые кольца;

5 - стенка цилиндра.

Составное поршневое кольцо для двигателя внутреннего сгорания и компрессоров состоит из пластинчатых колец 3, 4 толщиной 1 мм. Между пластинчатыми кольцами 3, 4 расположен пружинный расширитель 1, выполненный цельноизогнутым прямоугольного сечения из металлической ленты. Между пластинчатыми кольцами 3, 4 на наружной поверхности пружинного расширителя 1 дополнительно устанавливается пружинный вкладыш 2 в виде винтовой цилиндрической пружины квадратного сечения со скругленными кромками. Цилиндрическая пружина выполнена из проволоки толщиной 1,5 мм. Пружинный расширитель 1 выполнен в виде гофрированной стальной ленты, ширина которой равна расстоянию между пластинчатыми кольцами.

Устройство работает следующим образом.

В двигателе внутреннего сгорания или компрессоре при возвратно-поступательном движении поршня пружинный вкладыш 2 из проволоки квадратного сечения за счет своей упругости разжимает пластинчатые кольца 3 и 4. Кроме того, пружинный вкладыш 2 прижимается к стенкам цилиндра 5 за счет собственной упругости и упругости пружинного расширителя 1, выполненного в виде гофрированной ленты. Пружинный вкладыш 2 установлен относительно пластинчатых колец 3, 4 так, чтобы замок пластинчатых колец был установлен на противоположной стороне от выхода витка пружинного вкладыша 2. За счет этого меньше прорыв газов в картер, выше производительность и объем перекачиваемого воздуха (для компрессоров).

Торцы пружины шлифуют, а витки подгибают - это необходимо для более плотного прилегания к пластинчатым кольцам, что обеспечивает дополнительную преграду для газов в камере сгорания. Увеличение трения компенсируется приработкой сопряжения. Поскольку система динамически инерционна, то при возвратно-поступательных движениях поршня пружинный вкладыш за счет инерционности будет сохранять зазор между витками.

Улучшение ремонтопригодности достигается за счет замены только пластинчатых колец на кольца большей толщины, за счет чего пружинный вкладыш сжимается и увеличивает наружный диаметр. Кроме того, такая операция выполняется в несколько раз реже, чем осуществляется обычная замена колец.

Повышение ресурса достигается за счет возможности компенсации диаметрального износа пружинного вкладыша путем установки под него пружинного расширителя, а также замены пластинчатых колец на кольца большей толщины без замены других элементов.

Составное поршневое кольцо для двигателя внутреннего сгорания или компрессора, содержащее пластинчатые кольца, между которыми расположен пружинный расширитель, выполненный цельноизогнутым прямоугольного сечения, отличающееся тем, что на наружной поверхности пружинного расширителя дополнительно устанавливается пружинный вкладыш в виде винтовой цилиндрической пружины квадратного сечения со скругленными кромками, а пружинный расширитель выполнен в виде гофрированной стальной ленты, ширина которой равна расстоянию между пластинчатыми кольцами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к винтовой нажимной стальной пружине для поршневого кольца, выполненной с износостойким покрытием, которая может быть использована как компонент маслосъемного кольца в поршне двигателя внутреннего сгорания.

Группа изобретений относится к маслосъемному поршневому кольцу, содержащему тело кольца, два радиальных наружных рабочих пояска на теле кольца, которые по отношению к направлению движения поршня расположены один за другим и разнесены друг от друга с помощью наружного углубления.

Изобретение относится к составному поршневому кольцу. Составное поршневое кольцо содержит одну выполненную, по меньшей мере, в виде единого элемента опору пружины, снабженную замковой областью, а также один выполненный, по меньшей мере, в виде единого элемента пружинный элемент, который установлен в канавке, предусмотренной в области внутренней окружной поверхности опоры пружины.

Изобретение относится к машиностроению. Техническая задача - упрощение конструкции поршневого кольца с вспомогательной упругостью.

Изобретение относится к машиностроению. В поршневой канавке (7) установлены верхнее скребковое кольцо (3) и нижнее скребковое кольцо (6), между которыми расположено расширительное кольцо (4) с радиальными пазами (5), сообщающими полость, расположенную между стенкой цилиндра (1) и поверхностью внешнего диаметра кольца (4) с придонной полостью поршневой канавки (7), причем общий угол наклона торцов скребковых колец (3) и (б) и расширительного кольца (4) не менее 10°.

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения поршней и механизмов. Устройство включает два концентрично расположенных в канавке 2 поршня 1, кольца 3 и 6 и расширитель в виде набора спиральных пружин 17.

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкциям тронковых поршневых машин, а именно к двигателям внутреннего сгорания (ДВС), поршневым компрессорам и насосам.

Изобретение относится к области машиностроения и применяется в качестве маслосъемных устройств, устанавливаемых на поршнях двигателей внутреннего сгорания или компрессоров.

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения поршней и механизмов. .

Изобретение относится к маслосъемным кольцам. Маслосъемное кольцо содержит базовое тело с радиально наружной рабочей поверхностью, одной радиально внутренней окружной поверхностью, а также одной верхней кромкой и одной нижней кромкой и содержит по меньшей мере две покрытые по мере необходимости износоустойчивым покрытием стенки рабочей поверхности, которые, исходя от базового тела радиально в направлении их обращенного к сопряженной рабочей поверхности конца, образуя под заданным углом кромок шейки, конически сужаются, а свободный конец стенок рабочей поверхности, исходя от расположенной на стороне пространства масла области в направлении расположенной на стороне камеры сгорания области, выполнен по меньшей мере частично скошенным. При этом соответствующие участки перехода, с одной стороны, от скошенной области рабочих стенок в шейки и, с другой стороны, от шеек в базовое тело выполнены закругленными, причем скошенная область стенок рабочей поверхности взаимодействует с простирающимся в направлении расположенной на стороне пространства масла области цилиндрически проходящим участком, радиус присутствующей на цилиндрическом участке маслосъемной кромки составляет от 0,02 до 0,2 мм, угол кромки составляет <18°, ширина соответствующего цилиндрического участка составляет <0,15 мм. Изобретение повышает надежность устройства. 11 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх