Уплотнение цилиндропоршневой группы поршневой машины

(5 ц 5 Г 02 т. 5/О 9/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТ ОТКРЫТ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОР У СВИДЕТЕЛЬГТ й политехнимаМамедов и Н(54) УПЛО ВОЙ ГРУП (57) Изобр ностроени сить эфф увеличить вой групп ТНЕНИЕ ЦИЛИНДРОПО ПЫ ПОРШНЕВОЙ МАШИ тение относится к области я. Изобретение позволяет ективность герметиэа долговечность цилиндроп ы. Уплотнительный узел д РШНЕНЫмаши- повыции и оршнециносится к области мает быть использовано дропоршневой группы(46) 07.01.92. Бюл. М (71) Азербайджански ститут им,Ч.Ильдры (72) С.М.Карпов, А,М (53) 621.43,431.3 (088 (56) Авторское сеиде 1 ч". 365505, кл. Г 16 1 Изобрешиностроенв конструкцпоршневойИзвестелиндропорреннего сгопружинныйш.не . Недоля ются иуплотнительканавку мекольца и эено. тение отия и можии цилинмашины.н уплотнительный узел для цишневой группы двигателей внутрания, содержащий кольцевой элемент, размещенный на порстатками такого уплотнения яврорыв газов через прорезь ного кольца и через кольцевую жду кольцом и поршнем, износ ркала цилиндра эллипсоидальНаиболее близким по технической сущости к предлагаемому устройству является тройсво уплотнительного узла цилиндро линдропоршневои группы двигателя внутреннего сгорания содержит размещенный на поршне кольцевой пружинный элемент. На поршне выполнена канавка и два несьемных вращающихся кольца со ступенькой, выполненной по винтовой линии с шагом, равным шагу пружины в сжатом положении, причем расстояние между кольцами равно высоте уплотняющей пружины по любой линии образующей, а уплотнительный элемент снабжен чугунной многовитковой винтовой пружиной, введенной в канавку на поршне путем ввинчивания со стороны верхнего торца поршня до момента полного размещения пружины в проточке с условием упора концов пружины в ступеньки на несьемных кольцах. 2 ил. поршневои группы двигателя внешнего сгорания, содержащее размещенный на пори 5- не кольцевой пружинный элемент иэ антифрикционного материала, выполненный в виде многовитковой винтовой пружины квадратного сечения и установленный в цилиндр с предварительным натягом.Недостатками известного устройства являются неспособность работы такого уплотнительного узла в двигателях внутреннего сгорания вследствие воздействия на детали агрессивной среды, потеря жесткости системы иэ-за наличия гайки, регулирующей зазор между витками пружинного уплотнения, уменьшение прочности уплотнения при вибрациях иэ-за утонения концов пружины, невозможность утонения конца пружины по /толщине до нуля, вслодс вие чего появляетсл воэможность утечек газа.Целью изобретения является повышение долговечности цилиндропоршневой группы,Поставленная цель достигается тем, что в уплотнительном узле уплотнение снабжено двумя неразрезными кольцами, размещенными свободно в вертикальном направлении по обе стороны винтовой пружины с возможностью контакта с верхним и нижним торцами канавки поршня соответственно, торцовые поверхности неразрезных колец, контактирующие с торцами поршневой канавки, выполнены плоскими, а их торцовые поверхности, связанные с концами винтовой пружины, выполнены по винтовой линии с образованием ступеньки, сопряженной с концами крайних витков пружины, причем расстояние между нераэрезными кольцами выполнено равным высоте винтовой пружины в сжатом состоянии по любой иэ ее образующих.На фиг.1 показана схема установки уплотнения в паре цилиндр-поршень; на фиг.2 - уплотнение и кольца.Уплотнительный узел состоит из многовитковой чугунной винтовой пружины 1 прямоугольного сечения, установленной на поршень 2 путем ввода конца пружины в проточку 3 на поршне со стороны днища поршня 4 и дальнейшего вращения пружинного элемента в сторону накручивания на поршень до момента полного раэмэ:цения пружины в проточке и колец 5, в ступеньки которых упираются концы пружины. Установка уплотнительного узла, размещенного на поршне, в цилиндре 6 производигся методом предварительного натяга пру;кины с целью уменьшения диаметра цилиндрической части пружины и беспринудительного ввода поршня в цилиндр.Неразрезные несьемные кольца 5 выполнены иэ материала поршня на самом поршне. Процесс изготовления колец состоит в следующем: процесс обработки заготовки до момента получения канавок под уплотнение ведется аналогично существующему технологическому процессу. На предварительно обработанной наружной цилиндрической поверхности заготовки получают винтовую канавку шириной, равной толщине витка уплотнительной пружины при вращении заготовки на один полный оборот по винтовой линии с шагом, равным шагу уплотнительной пружины в сжатом виде. Затем по обе стороны от винтовой канавки получают кольцевые канавки с последующим вырезанием ступенчатых несьемных колец, Для обеспечения жестко 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Формула изобретения Уплотнение цилиндропоршневой группы поршневой машины, содержащее уплотнительный элемент, выполненный в виде винтовой пружины по меньшей мере с двумя витками прямоугольного профиля, размещенной в одной канавке поршня. о т л ич а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения долговечности, путем обеспечения направленного вращения уплотнения. последнее снабжено двумя неразрезными кольцами,сти несьемных колец толщина их определяется опытным или расчетным путем в зависимости от восприми чаемой нагрузки.Устройство работаетследующим образом.При движении поршня с уплотнением в цилиндре возникает реактивная, направленная противоположно движению. сила трения между уплотнением и стенкой цилиндра, Так как каждый виток рассматриваемого уплотнения располагается, наклонно к центральной оси перемещения поршня, то сила трения действует к наклонной поверхности по любой линии, образующей уплотнения, и одна иэ составляющих этой силы направляется по нормали, т.е. перпендикулярно к наклонной поверхности витков, а вторая направляется по наклону витка, создавая принудительное усилие вращения уплотнения вокруг центральной оси перемещения поршня. И чем больше шаг витка, тем больше вторая составляющая силы трения. Несьемные кольца не препяттвуют вращательным перемещениям уплотнения и постоянно следят за концами многовиткового уплотнения. обеспечивая беззазорное стыковое соединение, Многовитковое уплотнение вызывает равномерное прижатие витков к стенкам цилиндра, и вращение уплотнения при перемещении поршня создает равномерный износ цилиндра и уплотнения, сохраняя их концентричность.Предлагаемый уплотнительный узел по сравнению с известным обеспечивает герметизацию и повышает долговечность цилиндропоршневой группы, выражающихся в уменьшении прорыва рабочего вещества иэ надпоршневого пространства через уплотнительный узел эа счет безэазорного стыкового соединения концов многовиткового уплотнения со ступеньками на месьемных кольцах, а также в концентричном износе поверхностей цилиндра и уплотнения эа счет вращательного перемещения уплотнения совместно с несьемными кольцами, во время возвратно-поступательного перемещения поршня под действием силы трения.1703847 б иг Составитель А. Гладкихактор И.Ванюшкина Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленк аказ 48 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 размещенными свободно в вертикальном направлении по обе стороны винтовой пружины, с возможностью контакта с верхним и нижним торцами канавки поршня соответственно, торцовые поверхности неразрезных колец, контактирующие с торцами поршневой канавки, выполнены плоскими, а их торцовые поверхности, связанные с концами винтовой пружины, выполнены по винтовой линии с образованием ступеньки, сопряженной с концами крайних витков пружины, причем расстояние между нераэреэными 5 кольцами выполнено равным высоте пружины в сжатом состоянии по любой иэ ее образующих.