Поршневое кольцо

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИС 1 ИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1760145 А 51)5 Р 02 Г 5/00 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ удель ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Одесский конструкторско-технологический институт по поршневым кольцам (72) Н.Г.Шумарин(57) Изобретение относится к двигателестроению. Кольцо состоит иэ кольцевого :обИзобретение относится к двигателестроению, а именно к конструкциям поршневых колец.Известно поршневое копьио с кониче-. ской рабочей поверхностью, изготовленное из специальных марок чугуна (ЦК недостаткам известного поршневого кольца Относятся;неравномерный износ поверхности кольца по периметру (больше в районе замка), вызванный повышенным удельным давлением в районе замка, так как в основном поршневые кольца, черновая обработка которых производится по коплру, имеют грушевидную форму, эпюр радиальных давлений;изменение удельного давления на стенку цилиндра в процессе работы, вызванное постепенным изменением высо 1 ы контактирующей рабочей поверхности пояска;необходимость использования точного специального оборудования для литья заготовок и механической обработки,, Известно также поршневое кольцо, выполненное из полимерного материала и меразного сегмента из стальнои ленты, полимерного наполнителя и спирального расширителя, Кромка нижней полки сегмента является скребком, а вертикальная полка состоит из чередующихся сплошных.поверхностей и проемов. Расширитель имеет несошлифованные и сошлифованные участки, Последними он упирается на поверхности сегмента. Предлагаемая конструкция обеспечивает равномерный износ по рабочей поверхности, 2 э.п, ф-лы, 5 ил. таллического разжимного кольца, отдельные части которого вводятся в полимерный материал при формировании (2).Прототип исключает ряд недостатков присущих аналогу;для изготовления колец из полимерного материала и металлического разжимного элемента не требуется ряд сложного обору- ф дования (для литейного производства и ме ханической обработки); (кольцо имеет пониженную ную С) материалоемкость,ааейОднако и ему присущи недостатки; ф выдавление полимерного наполнителя у под действием газов и перекладки кольца в канавке поршня, т.е. изменение формы под действием нагрузки при нормальных или больших напряжениях;износ полимерных материалов по верхнему торцу кольца;неравномерное давление рабочего пояска на стенку цилиндра, т.к, в основном такие кольца изготавливаются с грушевидной эпюрой радиальных давлений, в противном случае кольцо будет иметь низкоеудРльное давление кольца на стенку цилин 4 ЖЦелью изобретения является повыше-ие долговечности и создание равномерно.ГО износа, 5Указанная цель достигается тем, что впоршневом кольце, выполненном из полимерного наполнителя и кольцевого элемента из стальной ленты, отдельные частикоторого внедрены в наполнитель, кольцевой элемент выполнен в виде -образногокольцевого сегмента, наружная кромканижней полки которого является скребком,а вертикальная полка образована чередующимися сплошными поверхностями и проемами, образованными отогнутыми кнаружному диаметру вертикальными перемычками.Кольцо снабжено расширителем спирального типа, имеющим чередующиеся по 20периметру сошлифованные и несошлифованные участки.Расширитель сошлифованными участками опирается нэ внутренние сплошныеучастки (поверхности) вертикальной полки. 25Такая конструкция кольца позволяет исключить явление выдавливания наполнителя из кольца, а также уменьшает торцевойизнос кольца, Благодаря вертикальным перемычкам повышается жесткость кольца и 30исключается возможность его скручивания.Несошлифованные участки, имеющиеся в расширителе исключают возможностьсмещения расширителя относительно кольца, 35На фиг.1 изображено поперечное сечение кольца, установленного в канавку поршня; на фиг,2 - кольцевой элемент изстальной ленты, выполненный в виде-образного сегмента в изометрии; на фиг.З - 40спиральный расширитель, имеющий сошлифованные участки; на фиг.4- предлагаемоекольцо в плане; на фиг,5 - кольцо с расширителем в изометрии,Поршневое кольцо состоит из кол ьцевого Е-образного сегмента 1 из стальной ленты, полимерного наполнителя 2 испирального расширителя 3,Наружная кромка 4 нижней полки 5 50 стального сегмента 1 является скребком, а вертикальная полка 6 состоит из чередующихся сплошных поверхностей 7 и проемов 8, образованных отогнутыми к наружному диаметру вертикальными перемычками 9, 55На вертикальной полке 6 и вертикальных перемычках 9 выполнены отверстия 10 для улучшения сцепляемости полимерного наполнителя 2 с кольцевым сегментом 1, Вертикальные перемычки повышают жесткость кольца и исключают возможность его скручивания,В качестве полимерного наполнителя может применяться, например, политетрафторэтилен, хлортрифторэтилен, винил иденфторид, гексафторпропилен, винилфторид, нейлон, силиковая смола.Спиральный расширитель 3 имеет чередующиеся несошлифованные 11 и сошлифованные 12 участки, сошлифованными участками 12 он упирается на внутренние вертикальные сплошные поверхности 7 кольцевого сегмента 1.Несошлифованные участки 11 расширителя 3, опираясь в торец 13 вертикальных сплошных поверхностей 7 полки 6, предотвращают перемещение расширителя 3 относительно кольцевого сегмента 1.Кольцо работает следующим образом, Во время работы, при ходе поршня 14 вниз, кольцо вертикальнь ми перемычками 9 упирается в стенку 15 поршневой канавки 16, что исключает влияние выдавливания наполнителя из кольца, уменьшает его торцевой износ, Одновременно вертикальные перемычки повышают жесткость кольца и исключают возможность его скручивания, т,е, под действием давления, возникающего в надкольцевом пространстве. кольцо имеет незначительную деформацию, что позволяет уменьшить зазор кольцо - канавка и тем самым повысить компрессионные свойства кольца и уменьшить износ по торцам,Одновременно во время работы происходит равномерный износ по рабочей поверхности из-за наличия спирального расширителя. Спиральный расширитель своими сошлифованными участками 12 опирается на внутренние вертикальные сплошные поверхности 7 сегмента, создавая равномерное удельное давление кольца на стенку цилиндра 17. Величина рабочей наружной кромки 4 кольца даже в процессе износа остается постоянной, т.к. износ кольца идет только в радиальном направлении. Несошлифованные участки расширителя 11 упираются в торцевые 13 поверхности вертикальных сплошных поверхностей 7 кольца 1 и предотвращают его смещение относительно кольца 1, что также создает постоянное удельное давление кольца нэ стенку цилиндра 17 и обеспечивает равномерный износ кольца по периметру,По сравнению с серийным кольцом аналогичного назначения заявленная конструкцию обеспечивает равномерный износ по рабочей поверхности, а также позволяет повысить его моторесурс с 8-10 тыс, моточасов до 16 тыс, моточасов, 1760145Формула иэобрб етения ль о, выполненное из1, Поршневое кольц,ль евогого наполнителя и кольцевиз стальной ленты,Р Рне ены в напееся тем,что,личающеекольцевой элеия олговечности, кповышения д: б аэного кольцелнен в виде -о рна ,жная кроого является скре ком,полки которкальная полка о роб азована чеередующимисяи оемами, обсплошными поверхностями и про гн тыми к наружному диаразованными отогнутыметру перемычками,по п.1, о т л и ч э ю щ вес я2, Кольцо по и.,авномерногос елью получения равтем. что, с цравномерного5 износа пуи тем создания рцо снабжено расудельного д авления, кольцоа имеющим чеширителем спирального типа,т сошлифованныее ющиеся по периметру сошредующнные частки.и несошлифованны уль о поп 2,отличаю10 3. Кольцо итем что Расшир итель сошлистками опирается на внутреннией полки,участстки вертикальной1760145 Редактор С.Юрчикова орректор М,Керецман роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Заказ 3168 вниипи госу Составитель Л.ОсадчТехред М.Моргентал Тираж Подписноественного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5