поршень с поршневыми кольцами

Формула изобретения

Поршень с поршневыми кольцами, содержащий кольцевые канавки, подпружиненные компрессионные поршневые кольца, находящиеся под давлением газа, поступающего из рабочей полости цилиндра, канал для прохода газа, отличающийся тем, что по периметру кольцевых канавок установлены цилиндрические вставки, служащие для размещения поршня, имеющего шток, подпружиненные кольца размещены во вставках, а давление газа на подпружиненные кольца передается посредством поршня и штока.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к поршневым машинам - двигателям внутреннего сгорания и компрессорам, имеющим с кольцевыми канавками поршни, в которых устанавливаются поршневые компрессионные и маслосъемные кольца [1, 2].

Основным недостатком указанных машин является то, что удельные давления поршневых колец на зеркало цилиндра не равномерны по образующей кольца, не равномерны и их величины, резко изменяются при износе как зеркала цилиндра, так же поршней и колец.

Кроме того, в процессе работы поршневых колец их упругие свойства постепенно понижаются. Все это приводит к повышенным перетечкам газа из рабочей полости цилиндра в нерабочую, что в конечном итоге снижает технико-экономические параметры машины.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков при работе поршней и колец.

Сущность изобретения заключается в следующем. Поршень с поршневыми кольцами содержит кольцевые канавки, подпружиненные компрессионные поршневые кольца, которые находятся под давлением газа, поступающего из рабочей полости цилиндра, и канал для прохода газа. По периметру кольцевых канавок установлены цилиндрические вставки, служащие для размещения поршня, имеющего шток. Подпружиненные кольца размещены во вставках, а давление газа на подпружиненные кольца передается посредством поршня и штока. Поршень со штоком выполняет роль повышения давления на поршневое кольцо, т.к. площадь поршня в несколько раз больше площади штока, поэтому во столько же раз возрастет давление и уменьшатся утечки.

На чертеже показан поршень 1, компрессионное кольцо 2, маслосъемное кольцо 3, цилиндрическая вставка 4, канал для прохода газа 5, поршень со штоком 6 и 7, пружина 8.

Цилиндрическая вставка 4 служит для поршня 6, имеющего шток 7. Кроме того, вставка предохраняет кольцевые канавки от износа, т.к. она может быть изготовлена из более прочного металла, чем сам поршень.

Поджатие поршневого кольца к зеркалу цилиндра происходит как за счет пружин 8, так и за счет давления газа, поступающего из рабочей полости цилиндра к поршню 6, после чего шток 7 передает давление на поршневые кольца 2. Поршень со штоком выполняют роль повышения давления на поршневое кольцо и уменьшения утечки газа.

Применение подпружиненных и самоуплотняющихся поршневых колец позволяет изготавливать из их неупругих антифрикционных материалов, что не только снизит объемные потери газа при перемещении поршня, но и позволит уменьшить потери в паре - зеркало цилиндра и поршневые кольца.

Литература

1. Энглиш К. Поршневые кольца. Том 1, 2. Машиностроение. - М., 1963 г.

2. Фотин Б.С., Пирумов Н.Б., Прилуцкий И.К., Пластинин П.И. Поршневые компрессоры. - Л., Машиностроение, 1987 г., с.371.