5.3. Маслосъемные поршневые кольца

Насосное действие уплотнительных поршневых колец может быть пояснено с помощью рис. 5.13. Процесс подачи масла в цилиндр поршневыми кольцами заключается в следующем. В начале движения поршня от ВМТ (во время процесса обратного расширения) кольца силой инерции и силой трения прижаты к верхней полости канавки; при этом все свободное пространство между нижним кольцом и поршнем заполнено маслом (рис. 5.13, а). При дальнейшем движении поршня к НМТ изменяется направление силы инерции, которая в определенный момент времени преодолевает трение кольца о стенку цилиндра; кольцо прижимается к нижней полости канавки, вытесняя масло вверх в область меньшего давления (рис. 5.13, б). В таком положении кольцо остается в течении части хода поршня к ВМТ. При приближении к ВМТ

112

кольцо, переместившись в канавке, вновь прижимается к верхней плоскости канавки и вытесняет масло из канавки (рис. 5.13, в). Таким образом, масло может постепенно подаваться в рабочую полость цилиндра.

Рис. 5.13. Насосное действие уплотнительных колец в тронковых поршнях

Назначение маслосъемных поршневых колец – не допустить поступления излишнего масла в рабочую полость цилиндра компрессора с тронковым поршнем. Маслосъемные кольца при ходе поршня вверх всплывают на масляном клине, незначительно уменьшаются в диаметре, пропуская под собой масло, находящееся на поверхности цилиндра, а при ходе вниз они соскабливают масло с зеркала цилиндра (рис. 5.14). Снятое кольцами с поверхности цилиндра масло собирается в специальных расточках 1 (рис.5.15), выполненных на поршне под маслосъемными кольцами, и отводится в картер через специальные отверстия 2 в корпусе поршня. Чтобы маслосъемное кольцо всплывало на масляном клине, его разгружают от разности давлений, действующих на внешнюю и внутреннюю цилиндрические поверхности, и уменьшают, таким образом, силу его прижатия к рабочей поверхности цилиндра.

113

Рис. 5.14. Принцип действия маслосъемного кольца

Рис. 5.15 Конструктивные формы маслосъемных колец

Наиболее часто применяемые в отечественных компрессорах конструктивные формы маслосъемных колец показаны на рис. 5.15 (а, б, в). Разгрузка маслосъемных колец осуществляется выполнением сверленых или фрезерованных каналов в теле кольца и (или) сверлений в поршне. Сверления 3 в поршне предназначены для уменьшения давления газа на внутреннюю цилиндрическую поверхность кольца до давления в картере, значение которого в воздушных компрессорах близко к атмосферному.

114

5.4. Сальниковые уплотнения штока

5.4.1. Назначение сальниковых уплотнения

Назначение сальников состоит в том, чтобы препятствовать утечке сжимаемого газа в месте выхода штока из цилиндра. Уплотняющий эффект сальников основан на плотном прилегании уплотняющих элементов сальника как к рабочей поверхности движущегося штока, так и к неподвижным стенкам корпуса.

5.4.2. Классификация сальников

Различные условия работы поршневых компрессоров потребовали создания множества типов сальников, отличающихся конструктивным исполнением, материалами и областями применения. Общепринятой классификации сальников нет. Ниже представлены некоторые способы классификации сальников компрессоров, принятые в МГТУ им. Н. Э. Баумана.

1. По принципу компенсации износа:

- несамоуплотняющиеся (с принудительной компенсацией износа);

- самоуплотняющиеся.

2. По числу уплотнительных камер:

- однокамерные;

- многокамерные.

3. По назначению вспомогательных полостей внутри сальника:

- для отвода утечек;

- для продувки нейтральным газом;

- для создания подпорного давления (газового или масляного);

- для охлаждения уплотнения.

4. По типу охлаждения:

- без охлаждения;

- с жидкостным охлаждением водой или маслом;

- с «сухим» отводом теплоты трения за счет выполнения тепловых мостов.

5. По наличию смазки:

- с одним подводом смазки;

115

- с несколькими подводами смазки;

- без подвода смазки.