Поршень

(11) ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сони Советских

Сопиалистическин

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.06.75 (21) 2143789/08 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.02.77. Бюллетень № 5 (45) Дата опубликования описания 11.04.77 (51) М.Кл.- "Г 16 J 1, 02

Государственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений (о3) Ъ ДК 621.436.038.5 (088.8) и открытии (72) Авторы изобретения А. П. Болштянский, В. Л. Гринблат, В. Г. Громыхалин и А. В. Ладин

Омский политехнический институт (71) Заявитель (54) ПОРШЕНЪ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в механизмах с возвратно-поступательным движением поршня, применяемых преимущественно для сжатия чистых;газов.

Известны поршни, вы полненные в виде радиального аэростатичеокого подшипника, дроссельные отверстия которого соединены с полостью сжатия цилиндра (1).

Недостатком данной acoнструкции являются большие расходы сжимаемых газов на создание аэростатической подушки и перетечки из полости сжатия через кольцевой зазор между .поршнем и стеньками .цилиндра.

Известен также поршень с лабиринтным уплотнением на цилиндрической:поверхности, выполненный в виде радиального аэростатического подшипника, дроссельные отверстия которого соединены с полостью сжатия цилиндра (2, 3).

Недостатком таких конструкций являются высокие требования:к точности и правильности фс рмы изготовления как самого поршня, тая и цилиндра.

Цель изобретения — снижение точности изготовления сопрягаемых поверхностей поршня и цилиндра при сохранении минимальных утечек через зазор между ними.

Это,достигается тем, что на предлагаемом поршне .выполнена канавка, в которую с осевым зазором установлено состоящее из нескольких сегментов полое кольцо, имеющсс по периметру дроссельные отверстия, соединенные с полостью сжатия цилиндра.

На чегртеже изображен предлагаемый поршень.

Корпус 1 поршня имеет внутреннюю замкнутую полость 2, сообщающуюся с полостью

10 сжатия 3 через обратный клапан 4. Вверху и внизу корпус имеет лабиринтные уплотнения

5, выполненные в виде канавок. Дроссельные отверстия б служат для создания ми пмально-.о несущего слоя радиального аэростатиче15 спсого подшипника. В верхней части корпуса выпо",íåíà канавка 7, в которой с зазором P. по торцам установлены сегменты 9, имеющие на внутренней цилиндрической поверхности проточку 10. Каналы 11, равномерно рас.

20 положенные по окружности, служат для подвода рабочей среды из внутренней полости к сепментам. С помощью дроссельных отверстий 12 на торцовых поверхностях сегментов создаются плоские аэростатические опоры.

Дроссели 13 создают аэростатическую подушку между сегментами и стеньками цилиндра 14.

Поршень работает следующим образом.

Рабочая среда из полости .сжатия 3 попадает через обратный .клапан 4 .во внутренню1о

545805 полость поршня 2 и через дроссельные отверстия б,вытекает в зазор между корпусом 1 и цилиндром 14, создавая минимальную несущую силу, достаточную лишь для предотвращения, контакта между корпусом 1 и цилиндром 14. Кроме того, рабочая среда по каналам 1(попадает в проточку 10 сегментов 9 и оттуда через дроссельные отверстия 12 и 13 — в зазор между корпусом 1 и сегме«тами и в зазор между сегментами и цилиндром 14, предотвращая контакт сегментов с корлусом поршня и цилиндром. Под действием разности давлений в проточках 10 и в зазоре между сегментами и стенками цилиндра сегменты,перемещаются в сторону стении цилиндра до тсх пор, пока зазор между ними не уменьIIIHTlcsI до заранее выб рапной величины, определяемой диаметром дроссельных отверстий

И и протяженностью зазора, питаемого этим и отв ерсти я м и.

Таким об разом, при изменении величины зазора между корпусом поршня и цилиндром. вследствие неточности изготовления формы последн их, зазор между сегментами и стенками цилиндра остается постоянным. Расход рабочей среды через отверстия 12 и 18, а также через зазоры между сегментами компенсируется снижением расхода через дроссельные отверстия б, при этом не требуется

;аоосности поршня и цилиндра.

Такая, конструкция поршня позволяет при значительных .погрешностях форумы цилиндра, корпуса поршня и величины зазора между ними получить минимальный зазор между поршнем IB целом и стенками цилиндра. Это упрощает технологию изготовления последних и уменьшает утечки из полости сжатия через зазор между поршнем и цилиндром, что особенно важно при,высоких требованиях к экономии сжимаемой рабочей среды.

Формула изобретения

Пор шень с лабиринтным уплотнением на цил индричес)кой поверхности, выполненный в виде аэростатического .подшипника, дросссльные отверстия кото рого соединены с полостью сжатия цилиндра, отличающийся тем, что, с целью сн ижения точности изтотовления сопрягаемых поверхностей поршня и цилиндра, на поршне вы полнена .канавка, в которую с осевым зазором установлено состоящее из нескольких сепментов полое кольцо, имеющее ло периметру дроссельные отверстия, со единенные с полостью сжатия цилиндра.

Источники информации, принятые во вниман ие,пря экапертизе:

1. Патент США № 3001609, кл. 184 — 18, 1961.

2. Патент Швейцарии ¹ 359507, кл. 27 В, ЗО 17, 1962.

3. Патент Ш вейцарии ¹ 359508, кл. 27 В, 17, 1962.