Уплотнение поршня

 

I. УПЛОТНЕНИЕ ПОРШНЯ, выполненное в виде расположенного в канавке поршня кольца преимущественно из эластичного материала, которое в поперечном сечении состоит из двух концентричных утолщений, соединенных перемычкой. 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 вьГполнены цилиндрические рабочие пояски, щирина которых равна толщине перемычки. 2. Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что отнощение 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.Q (Л ;0

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3624531/25-08 (22) 19.07.83 (46) 07.11.85. Бюл. № 41 (71) Московское производственное объединение «Пневмоаппарат» (72) Я. Е. Брацлавский, Б. К. Комков, В. И. Леонов, В. П. Макалов и Э. И. Станиславская (53) 62-762 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 251309, кл. F 16 J 15/32, 1969. (54) (57) 1. УПЛОТНЕНИЕ ПОРШНЯ, выполненное в виде расположенного в канавке поршня кольца преимущественно из эластичного материала, которое в поперечном сечении состоит из двух концентричных утолщений, соединенных перемычкой, ..SUÄÄ 1190119 A дц 4 F 16 J 15/32 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.

1190119

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 наличия 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 l.

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 меж10 !

20 . 25

4О 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 тол щи ны 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 — ЗОО/О снижается их долговечность.

Уплотнительное кольцо, сохраняя все положительные стороны уплотнения с S-образным поперечным сечением, имеют более простую по сравнению с ним конструкцию, обладает меньшей силой трения, более высокими показателями надежности и долговечности.

1190119

119011 9 фиг Л

Редактор П. Коссей

Заказ 6955/39

Составитель Г. Шуренко

Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

П3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4