Уплотнение поршня

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 119) (11)151) 4 Г 16 1 15/32 01 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСК СВИ ТЕЛЬСТВУ ное объедиКомков,Э. И. Ста РШНЯ, выго в канавственно изв попереч- концентричперемычкой, ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Московское производственнение Пневмоаппарат(54) (57) 1. УПЛОТНЕНИЕ ПОполненное в виде расположеннке поршня кольца преимущэластичного материала, котороеном сечении состоит из двухных утолщений, соединенных отличающееся тем, что, с целью упрощения уплотнения и повышения ресурса работы путем разгрузки от действия давления уплотняемой среды в радиальном направлении, кольцо выполнено с сечением, имеющим гантелеобразную форму с радиально расположенной перемычкой, при этом на утолщениях выполнены цилиндрические рабочие пояски, ширина которых равна толщине перемычки.2. Уплотнение по п, 1, отличающееся тем, что отношение толщины кольца к половине разности его наружного и внутреннего диаметров составляет 0,36 - 0,4, высота утолщений равна толщине кольца, а толщина перемычки не превышает одной трети толщины кольца.35 45 Изобретение относится к подвижным уплотнительным узлам машин и механизмов и может быть использовано в пневматических и гидравлических поршневых устройствах.Целью изобретения является упрощение уплотнения и повышение ресурса работы путем разгрузки от действия давления уплотняемой среды в радиальном направлении.На фиг. 1 представлен поршень с уплотнением; на фиг. 2 - уплотнение, поперечное сечение; на фиг. 3 - схема принципа работы уплотнения.Уплотнение, кольцо 1, расположено в канавке 2 поршня 3 с аксиальным зазором. Поршень 3 перемещается по внутренней поверхности 4 цилиндра 5. Канавка 2, образованная боковыми стенками 6 и 7 и цилиндрической поверхностью 8, имеет преимущественно прямоугольное сечение. Уплотнение 1 выполнено в виде эластичного кольца гантелеобразного поперечного сечения с цилиндрическими рабочими поверхностями 9. Поперечное сечение кольца 1 состоит из двух концентрично расположенных утолщений 10, соединенных радиальной перемычкой 11.Сжатый воздух, подаваемый в полость А, заполняет зазор между кольцом 1 и стенкой 6 канавки 2 и смещает его к противоположной стенке 7. Вследствие симметричности своего поперечного сечения и наличвя цилиндрических рабочих поверхностей 9, ширина которых равна толщине радиальной перемычки 11, кольцо является разгруженным от действия уплотняемого давления. Поэтому усилие прижатия утолщений 10 к уплотняемым поверхностям 4 и 8, а следовательно, и сила трения практически не зависят ни от величины давления сжатого воздуха, ни от направления рабочего перепада давления и определяются лишь величиной предварительного натяга уплотнительного кольца 1,Проведенные исследования позволяют определить оптимальные форму и геометрические соотношения размеров уплотнительного кольца 1, обеспечивающие как разгрузку кольца от деиствия давления сжатого воздуха, так и необходимую компенсацию при его износе в процессе эксплуатации, а также компенсацию несоосного положения поршня 3 в цилиндре 5, которое всегда имеет место вследствие наличия зазора меж 1 О 5 20 25 30 40 ду ними либо в результате одностороннего воздействия на поршень пружинной нагрузки (как, например, в пневмораспределителях с плоским золотником). Так, отношение толщины уплотнительного кольца 1 к половине разности его наружного и внутреннего диаметров составляет 0,36 - 0,4, высота утолщений 10 равна толщине кольца 1, а ширина цилиндрических рабочих поверхностей 9, равная толщине радиальной перемычки 11, составляет 0,26 - 0,3 толщины кольца 1.При других соотношениях размеров гантелеобразного уплотнительного кольца не обеспечивается требуемая совокупность его свойств.Если соотношение толщины кольца к половине разности его наружного и внутреннего диаметров меньше 0,35, а также в случае, если толщина радиальной перемычки составляет менее 0,25 толщины кольца, уплотнительное кольцо не обладает достаточной жесткостью в радиальном направлении и не обеспечивает герметичности рабочих полостей пневмораспределителя.Кроме того, изготовление тонкой (менее 0,25 толщины кольца) перемычки связано со значительными технологическими трудностями, что обуславливает высокий процент брака при изготовлении уплотнительных колец.Кольца с большой толщиной перемычки и, соответственно, с увеличенной цилиндрической рабочей поверхностью (более 0,3 толщины кольца) вызывают увеличение силы трения при перемещении поршня, что приводит к их повышенному износу, а также к возрастанию величины минимального давления управления пневмораспределителя.Уплотнительные кольца с малой высотой поперечного сечения (т.е. при отношении толщины кольца к половине разности его наружного и внутреннего диаметров большем 0,4) не обладают необходимыми компенсационными свойствами, вследствие чего на 25 - 30% снижается их долговечность.Уплотнительное кольцо, сохраняя все положительные стороны уплотнения с Ь-образным поперечным сечением, имеют более простую по сравнению с ним конструкцию, обладает меньшей силой трения, более высокими показателями надежности и долговечности.119011 9 Фиг Редактор П. КоссеЗаказ 6955139В Составитель Г. Шуренкой Техред И. ВересТираж 897НИИПИ Государственного комитетпо делам изобретений н откр П 3035, Москва, Ж - 35, Раушская н лиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Корректор Л. ПилипенкоПодписноеа СССРтнйб., д. 4/5Проектная, 4