Поршневое уплотнение

(505 Е 02 Р 5/00 АНИЕ ИЗОБ НИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(21) 47684 (22) 31.10, (46) 15.04, (71) Одесс ский инсти (72) Г. С,З (53) 621.43 (56) Патен 9/ 2. Бюл, %14 кий конструкт тут по поршне айковский и А 762.444(088.8 США М 3901 нологичецамин рско-тех ым коль И. флаке 1,кл. Е(54) ПОРШНЕВОЕ УПЛОТНЕНИЕ (57) Изобретение относится к дви роению в области конструкций по колец,в частности к универсальн рукциям исходных составных эл Изобретение позволяет улучшить сионные и малосьемные свойства вое кольцо выполнено из унифици элементов - кольцевого элемента Изобретение относится к двигателестроению в области конструкции поршневых колец, в частности к универсальным конструкциям исходных составных элементов.Известно компрессионное поршневое кольцо О.-образной формы, выполненное из стальной ленты, помещенное одной полкой в выточку, а другой полкой - в канавку поршня, поджимаемое к стенке цилиндра упругим полимерным элементом.Известно также маслосьемное поршневое кольцо О-образной Формы, выполненное иэ стальной ленты, с окнами для выступов пластинчатого расширителя.Основными недостатками известных конструкций являются отсутствие осевойжесткости полок 0-образного кольца, так как толщина их в 5-6 раэ меньше осевой ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 16 3 1/00, гателестршневых ым констементов. компрес- Поршнерованных из стального проката О-образного профиля и волнистого расширителя 2 из стальной ленты при следующем соотношении. параметров: т (1,51,6)Ь, Ь=(0,25,0,28)Ь, с ЬЬ - (0,10,15), А=Ь-(0,070,1), где Ь - высота кольца; 1 - радиальная толщина 0-образного профиля; Ь - толщина полок О-обраэного профиля; с - ширина ленты расширителя; А - амплитуда (высота) расширителя. Конструкция кольца позволяет иэ единых исходных элементов - 0-образного проката и волнистого расширителя, формировать поршнекомплект в целом. Применение волнистого расширителя в обоих исполнениях колец обеспечивает высокие компрессионные и малосъемные свойства поршневых колец. 2 з, и. Ф-лы, 3 ил. высоты кольца; в компресаионном исполнении кольцо связано с поршнем своими полками и при перекладке поршня его движение ограничено, а также упругость полимерного элемента не обеспечивает не;обходимую силу поджима кольца к стенке ОС цилиндра; в маслосьемном исполнении ЬЭ форма расширителя не обеспечивает равно- фь. мерный поджим кольца к стенке цилиндра, так как расширитель не по всему периметру,Ьфф опирается не буртики кольца: большая вы- - й сота колец относительно их радиальной ширины снижает их компрессионные и маслосьемные функции.В некоторой степени этих недостатковлишено компрессионное поршневое кольцо О-образной формы иэ тонкой стальной ленты, которое ймеет металлический расшири 1726824ель, обеспечивающий достаточный поджим кольца к стенке цилиндра,. Однако в остальном ему присущи те женедостатки, что и другим известным устройствам.Цель изобретения - улучшение компрессионных.и маслосьемных свойств колец,Поставленная цель достигается тем, чтопоршневое кольцо, состоящее из кольцевого элемента О-образного профиля и расширителя, выполнено из единых исходныхэлементов - стального проката О-образногопрофиля и волнистого расширителя изстальной ленты, при следующих соотношен иях параметров: 1=(1,51,6)Ь,Ь.=-(0,25.0,28)Ь; с=Ь - 2 Ь - (0,1.0,15); А=Ь --(0,07,0,1), где Ь - высота кольца; с - радиальная толщина. О-профиля; и - толщинаполок О-образного профиля; с - шириналенты расширителя; А - амплитуда (высота)расширителя.При выполнении кольца в качестве компрессионного кольцевой О-образный элемент обращен перемычкой к перифериикольца, а расширитель расположен торцамиволн горизонтально между полками кольцевого элемента,При выполнении кольца в качестве маслосьемного кольцевой О-образный элементобращен своими полками наружу, а перемычкой внутрь кольца, а волнистый расширитель расположен вертикально иопирается торцом волны на перемычкукольца,Такая конструкция кольца из единых исходных элементов О-образного проката иволнистого расширителя позволяет формировать поршнекомплект в целом. Для создания необходимых поджимных уСилий вобеих исполнениях колец применен волнистый расширитель. что обеспечивает высокие компрессионные и маслосьемныесвойства поршневых колец.На фиг, 1 изображены компрессионныеи маслосьемные кольца, выполненные изединых исходных элементов и установленные в канавках поршня, поперечное сечение; на фиг, 2 и 3 - фрагментысоответственно компрессионного и маслосьемного колец, изометрия,Поршневые кольца состоят из кольцевого элемента 1 О-образного профиля и волнистого расширителя 2 тангенциальноготипа, 5Кольцевой элемент 1 изготовлен изстального проката (ленты) О-образного профиля методом навивки и содержит две торцовые (горизонтальные) полки 3 исоединительную перемычку 4. Для компрессионных колец перемычка 4 О-образного кольцевого элемента обращена в сторонупериферии кольца и образует его рабочуюповерхность 5, а полки 3 обращенывнутрь .кольца,5 В маслосьемном исполнении кольца полки 3 О-образного элемента 1 обращены кпериферии кольца, образуя маслосьемныерабочие пояски 6, а перемычка 4 обращенавнутрь кольца,10. Танген циальн ый волнистый расширитель 2 изготавливается из сталЬной лентытолщиной 0,3-0,5 мм.В компрессионном кольце (фиг, 2) вол 15 нистый расширитель расположен.горизонтально торцами волн 7 между полками 3кольцевого элемента 1, а в маслосъемномкольце (фиг, 3) вертикально, опираясь тор-цом волн 7. в перемычку 4 кольцевого зле20 мента 1, В маслосьемном кольце вперемычке 4 О-образного элемента выполнены по периферии дренажные отверстия 8.Единые исходные элементы О-образный профиль и волнистый расширитель вы 25 полнены при следующих соотношенияхпараметров: т=(1,51,6)Ь; п=(0,250,28)Ь;С=ЬЬ-(0,10,15); А=Ь-(0,070,1), где Ьвысота кольца; 1 - радиальная. толщина Ообразного профиля; и - толщина полок О 30 образного профиля;, с - ширина ленты. расширителя; А - амплитуда(высота) расширителя,Так, напримео, для компрессионногокольца тракторного двигателя с диаметром35 цилиндра 110 мм предлагаемый профильимеет размеры: Ь=З мм, =4, 8 мм. Ь=0,75 мм.Расширитель для такого кольца изготавливается из ленты шириной с=1,4 мм, с амплитудой (А) волны 2,9 мм, что соответствует40 требованиям ГОСТ 621 - 87 для компрессионных колец.При вводе поршня 9 в цилиндр 10 кольцевые элементы 1 обжимаются за счет наличия зазора в их замках и сжимают вдоль45 окружности волнистые пружинные расширители 2, уменьшая межшаговое расстояние между петлями и следовательноподжимные усилия его. увеличиваются назаданную величину упругости колец. При50 возвратно-поступательном движении поршня 9 компрессионные кольца, поджатые кстенке цилиндра 10 пружиной расширителя2, выполняют уплотнительные функции. Приэтом торцовые (горизонтальные) полки бла 5 годаря наличию между ними волнистогорасширителя 2 не прогибаются и плотноприлегают к стенкам канавки 11 поршня 9,увеличивая по сравнению с прототипом уплотнительную эффективность.Маслосъемное поршневое кольцо, таккак оно выполнено из единых исходных заготовок, имея уменьшенную осевую высоту и по маслу на 6-8 и снизить себестоии большую осевую жесткость, обладает по- мость поршнекомплекта,вышенной маслосьемной способностью по Формул а изобретен иясравнению с обычными маслосъемными 5 1. Поршневоеуплотнение,содержащеекольцами, кольцевой элемент 0-образного. профиля сСнятое рабочими поясками 6 верхней. верхней и нижней полками, соединенныеполки 3 маслосъемного кольца масло отво- перемычкой с расширителем, о т л и ч а юдится через дренажные отверстия 8 впере- щ е е с я тем, что, с целью улучшения компмычке 4 в закольцевое пространствоидалее 10 рессионных и маслосъемных свойств, расчерез окна 12 в стенке поршня 9 сбрасыва- ширитель выполнен волнообразногоется в картер. Снятое со стенки цилиндра 10 и рофил я, причем .1=(1,5 1,6) Ь,рабочим пояском 6 нижней полки 3 кольце- . Ь=(0,250,28)Ь, с=ЬЬ-(0,10,15), А-Ьвого элемента 1 масло отводится непосрер -(0,070,1), где Ь - осевая высота кольцевогоственно через окна 12 в стенке поршня. 15 элемента;1- радиальная толщина кольцевоТаким образом, применение поране- го элемента;,Ь - толщина полок кольцевоговых колец предлагаемой конструкции со-., элемента;с-осеваявысота.расширителя;Аздает следующие и реимущества: - амплитуда волнообразного профиля раси редлагаемое соотношение параметров . ширителя.конструкции поршневого кольца обеспечи 2. Уплотнение по и, 1, о т л и ч а ю щ.е евает его осевую устойчивость и высокую с я тем, что перемычка расположена на пеприлегаемость к стенкам канавки поршня, риферии кольцевого элемента, а полкамиравномерную необходимую упругость длявнутрь, причем расширитель установленколец в обоих исполнениях, что обеспечива- . между полками кольцевого элемента, канет высокие уплотняющие и маслосбрасыва тактируя обеими торцовыми поверхностямиющие свойства: выполнение с внутренними торцовыми поверхностямикомпрессионных и маслосъемных колец йз полок кольцевого элемента.унифицированных исходных элементов (О. Уплотнение по и. 1, о т л и ч а ю щ е е-.образного прокатного профиля расширите- с я тем, что перемычка расположена по внутля волнистого типа) создает:30 реннему диаметру кольцевого элемента, атехнологические преимущества и снижает . полки выполнены по периферии .кольца,себестоимость поршнекомплекта в целом причем торцовые поверхности расширитеОсобенносги конструкции поршневых ля выполнены по внешнему и внутреннемуколец, унификация деталей.в поршнекомп- его диаметру, а торцовая поверхность раслекте, простота и высокая технологичность 35 ширителя, выполненная по его внешнемуего элементов позволяет повысить эконо- диаметру, контактирует с перемычкой кольмичнсвть работы ДВС по топливу нэ 1-2 цевого элемента.оизводсгвенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород О а аказ 1704 ,Тираж Подписное .ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5