Klipni prsten je metalni prsten koji se koristi za postavljanje unutar klipnog utora. Postoje dvije vrste klipnih prstenova: kompresioni prstenovi i uljni prstenovi. Kompresijski prsten se može koristiti za brtvljenje zapaljive smjese u komori za sagorijevanje; Uljni prsten se koristi za struganje viška ulja sa cilindra.
Klipni prsten je metalni elastični prsten sa značajnom ekspanzijskom deformacijom prema van, koji je montiran u odgovarajući kružni žljeb poprečnog presjeka. Klipni prsten koji se okreće, oslanjajući se na razliku pritisaka gasa ili tečnosti, formira zaptivku između spoljašnje kružne površine prstena i cilindra, kao i jedne strane prstena i prstenastog žleba.
Klipni prstenovi se široko koriste u raznim energetskim mašinama, kao što su parni motori, dizel motori, benzinski motori, kompresori, hidraulične prese, itd. Široko se koriste u automobilima, vozovima, brodovima, jahtama itd. Uglavnom se klipni prsten ugrađuje u utoru klipa, i formira komoru sa komponentama kao što su klip, obloga cilindra i glava cilindra za obavljanje posla.
Klipni prsten je osnovna komponenta unutar motora za gorivo, koja zajedno sa cilindrom, klipom, stijenkom cilindra, itd., dovršava brtvljenje gorivog plina. Postoje dvije vrste najčešće korištenih automobilskih motora: dizel i benzinski motori. Zbog različitih performansi goriva, korišćeni klipni prstenovi su takođe različiti. Rani klipni prstenovi su formirani lijevanjem, ali s napretkom tehnologije rođeni su čelični klipni prstenovi velike snage. Uz kontinuirano poboljšanje funkcije motora i ekoloških zahtjeva, primijenjeni su različiti napredni površinski tretmani, kao što su termičko raspršivanje, galvanizacija, hromiranje, plinsko nitriranje, fizičko taloženje, površinski premaz, tretman fosfatiranja serije cink-mangana, itd., uvelike poboljšavajući funkciju klipnih prstenova.
Uloga klipnih prstenova uključuje četiri funkcije: brtvljenje, podešavanje ulja (kontrola ulja), provođenje topline (prijenos topline) i vođenje (podrška). Zaptivanje: Odnosi se na zaptivanje gasa, sprečavanje curenja gasa iz komore za sagorevanje u kućište radilice, kontrolu količine curenja gasa na minimum i poboljšanje termičke efikasnosti. Curenje ne samo da smanjuje snagu motora, već i pogoršava ulje, što je glavni zadatak plinskog prstena; Podešavanje motornog ulja (kontrola ulja): Sastružite višak ulja za podmazivanje sa stijenke cilindra, istovremeno ostavljajući tanak uljni film na stijenci cilindra kako biste osigurali normalno podmazivanje cilindra, klipa i prstena. To je glavni zadatak naftnog prstena. U modernim brzim motorima posebna se pažnja poklanja ulozi klipnih prstenova u kontroli uljnog filma; Provođenje toplote: Toplina iz klipa se prenosi na oblogu cilindra kroz klipne prstenove, koji igra ulogu hlađenja. Prema pouzdanim podacima, 70-80% topline koju primi kruna klipa kod nehlađenih klipova odvodi se kroz klipne prstenove i prenosi na zid cilindra, dok je 30-40% topline u hlađenim klipovima raspršuje se kroz klipne prstenove i prenosi na zid cilindra; Podrška: Klipni prsten drži klip u cilindru, sprečavajući direktan kontakt između klipa i zida cilindra, osiguravajući glatko kretanje klipa, smanjujući otpor trenja i sprečavajući da klip udari cilindar. Klip tipičnog benzinskog motora koristi dva plinska prstena i jedan uljni prsten, dok dizelski motori obično koriste dva uljna prstena i jedan plinski prsten
Sile koje djeluju na klipni prsten uključuju pritisak plina, elastičnu silu samog prstena, inercijsku silu povratnog kretanja prstena i silu trenja između prstena, cilindra i žljeba. Zbog djelovanja ovih sila, prsten će generirati osnovna kretanja kao što su aksijalno kretanje, radijalno kretanje i rotacijsko kretanje. Osim toga, zbog svojih karakteristika kretanja, klipni prsten je neizbježno praćen nepravilnim kretanjem, što rezultira plutajućim i aksijalnim vibracijama, radijalnim nepravilnim gibanjem i vibracijama, uvijanjem itd. uzrokovanim aksijalnim nepravilnim kretanjem. Ovi nepravilni pokreti često ometaju pravilno funkcionisanje klipnih prstenova. Prilikom projektovanja klipnih prstenova važno je u potpunosti iskoristiti povoljno kretanje i kontrolisati nepovoljnu stranu.
Visoka toplota nastala sagorevanjem prenosi se na zid cilindra kroz klipne prstenove, koji mogu da hlade klip. Toplina koja se raspršuje prema zidu cilindra kroz klipni prsten može općenito dostići 30-40% topline koju nosi vrh klipa.
Prva funkcija klipnih prstenova je održavanje brtve između klipa i stijenke cilindra, kontrolirajući curenje zraka na minimum. Ovu funkciju uglavnom nosi plinski prsten, što znači da u svim radnim uvjetima, curenje komprimovanog zraka i plina u motoru mora biti kontrolisano na minimum kako bi se poboljšala termička efikasnost; Spriječite zaglavljivanje cilindara na klip ili prstena cilindra zbog curenja zraka; Spriječite kvarove uzrokovane propadanjem ulja za podmazivanje itd.
Druga funkcija klipnog prstena je da na odgovarajući način sastruže ulje za podmazivanje pričvršćeno na zid cilindra i održava normalnu potrošnju goriva. Kada se unese previše ulja za podmazivanje, ono će biti usisano u komoru za sagorevanje, uzrokujući povećanje potrošnje goriva, a naslage ugljenika nastale sagorevanjem imaju veoma negativan uticaj na performanse motora.
Zbog toga što je klip nešto manji od unutrašnjeg prečnika cilindra, bez klipnog prstena, klip je nestabilan u cilindru i ne može se slobodno kretati. U isto vrijeme, prsten također sprječava direktan kontakt između klipa i cilindra, pružajući potporu. Zbog toga se klipni prsten pomiče gore-dole u cilindru, a njegova klizna površina je u potpunosti poduprta prstenom.
Podijeljeno po strukturi
Ukupna struktura: proces livenja ili formiranja u cjelini.
Kombinirani prsten: Klipni prsten sastavljen od dvije ili više komponenti sastavljenih u žljeb
Uljni prsten sa prorezima: uljni prsten sa paralelnim stranama, dva kontaktna prstena na obali i otvor za povrat ulja
Uljni prsten sa spiralnom oprugom: Uljni prsten sa spiralnom oprugom se dodaje na uljni prsten sa prorezima. Noseća opruga može povećati radijalni specifični pritisak, a njena sila na unutrašnjoj površini prstena je jednaka. Obično se nalazi u prstenovima dizel motora.
Kombinovani uljni prsten od čelične trake: uljni prsten sastavljen od prstena za oblogu i dva strugača prstena. Dizajn prstenova za obloge varira u zavisnosti od proizvodnog pogona i obično se nalazi u prstenovima za benzinske motore.
Oblik presjeka
Prsten za cijev, konusni prsten, unutrašnji zakošeni uvrnuti prsten, klinasti prsten i trapezni prsten, nosni prsten, vanjski uvrnuti prsten u ramenu, unutrašnji zakošeni uvrnuti prsten, kombinovani uljni prsten čelične trake, nasuprot zakošeni uljni prsten, isti, zakošeni uljni prsten od lijevanog željeza spiralni uljni prsten, čelični uljni prsten, itd.
Podijeljeno po materijalu
Liveno gvožđe, čelik
Obrada površina
Nitridni prsten: Tvrdoća nitridnog sloja dostiže 950HV ili više, sa razinom lomljivosti od 1, i ima dobru otpornost na habanje i otpornost na koroziju. Kromirani prsten: Kromirani sloj je fino kristaliziran, kompaktan i gladak, tvrdoće preko 850HV i odlične otpornosti na habanje. Unakrsna mreža mikropukotina pogoduje skladištenju ulja za podmazivanje. Fosfatni prsten: hemijskom obradom, fosfatni film se formira na površini klipnog prstena, koji ne samo da sprečava rđu na proizvodu, već i poboljšava početne performanse prstena. Oksidacioni prsten: Pod uslovima visoke temperature i jakog oksidacionog sredstva, na površini čeličnih materijala formira se sloj oksidnog filma koji ima otpornost na koroziju, podmazivanje za smanjenje habanja i dobar izgled. I PVD itd
Po funkciji
Klipni prsten uključuje dva tipa: plinski prsten i uljni prsten. Funkcija zračnog prstena je osigurati brtvljenje između klipa i cilindra. Spriječiti curenje velike količine visokotemperaturnog i visokotlačnog plina u kućište cilindra, a istovremeno prenijeti najveći dio topline s vrha klipa na stijenku cilindra, koju zatim odvodi rashladna voda ili vazduh.
Uljni prstenovi se koriste za struganje viška ulja sa stijenke cilindra i nanošenje jednolikog uljnog filma na stijenku cilindra. Ovo ne samo da sprečava da ulje uđe u cilindar radi sagorevanja, već i smanjuje habanje klipa, klipnih prstenova i cilindra i smanjuje otpor trenja
Identifikacija dobrog i lošeg
Radna površina klipnog prstena ne bi trebala imati ogrebotine, ogrebotine ili ljuštenje. Vanjska cilindrična površina i gornja i donja krajnja strana trebaju imati određenu glatkoću, a odstupanje zakrivljenosti ne smije prelaziti {{0}}.02-0.04 milimetra. Standardna količina potonuća prstena u žljebu ne smije prelaziti 0.15-0.25 milimetara. Elastičnost i zazor klipnog prstena treba da zadovoljavaju specifikacije. Osim toga, treba provjeriti i curenje svjetla klipnog prstena. Odnosno, klipni prsten treba postaviti ravno u cilindar, sa malim svetlosnim topom postavljenim ispod klipnog prstena i svetlom zaštitnom pločom postavljenom na vrhu. Zatim, treba posmatrati zazor između klipnog prstena i zida cilindra da bi se utvrdilo da li je kontakt između klipnog prstena i zida cilindra dobar. Općenito, zazor curenja klipnog prstena mjeren mjeračem debljine ne bi trebao biti veći od 0,03 milimetra. Dužina neprekidnog propuštanja svjetla ne smije prelaziti 1/3 promjera cilindra, dužina nekoliko otvora za curenje svjetlosti ne smije prelaziti 1/3 prečnika cilindra, a ukupna dužina nekoliko otvora za curenje svjetlosti ne smije biti veća od 1/ 2 prečnika cilindra. U suprotnom, treba ih zamijeniti.
Propisi o označavanju
Prema GB/T 1149.1-94, svi klipni prstenovi koji zahtijevaju smjer ugradnje trebaju biti označeni na gornjoj strani, odnosno na strani blizu komore za sagorijevanje. Prstenovi označeni na gornjoj strani uključuju: konusni prsten, unutrašnju ivicu, vanjski prsten stola za sečenje, nosni prsten, klinasti prsten i uljni prsten sa potrebnim smjerom ugradnje, sve označeno na gornjoj strani prstena.
Pitanja kojima je potrebna pažnja
Prilikom ugradnje klipnih prstenova treba obratiti pažnju
(1) Klipni prsten treba da se ugradi ravno u cilindar, a na sučelju treba da postoji određeni zazor.
(2) Klipni prsten treba postaviti na klip, sa određenim ivičnim zazorom duž pravca visine u žljebu prstena.
(3) Hromirani prsten treba postaviti u prvu poziciju, a otvor ne smije biti okrenut prema smjeru vrtložnog žljeba na vrhu klipa.
(4) Otvori svakog klipnog prstena treba da budu razmaknuti za 120 stepeni jedan od drugog i ne bi trebalo da budu okrenuti prema rupi klipnog klipa.
(5) Klipni prsten konusnog presjeka treba postaviti tako da je konusna površina okrenuta prema gore.
(6) Prilikom ugradnje torzijskog prstena, skoba ili žljeb treba da budu okrenuti prema gore; Prilikom ugradnje konusnog obrnutog torzijskog prstena, držite stožastu površinu okrenutu prema gore.
(7) Prilikom ugradnje kombinovanog prstena, prvo treba ugraditi aksijalni prsten za oblogu, a zatim postaviti ravni prsten i prsten valnog oblika. Ugradite ravan prsten na vrh i dno prstena talasnog oblika, a otvori svakog prstena treba da budu razmaknuti jedan od drugog.
Funkcija materijala
Otpornost na habanje, skladištenje ulja, tvrdoća, otpornost na koroziju, čvrstoća, otpornost na toplotu, elastičnost, performanse rezanja
Među njima su posebno važne otpornost na habanje i elastičnost. Materijali za klipne prstenove dizel motora velike snage uglavnom uključuju sivi liv, nodularno gvožđe, legirano liveno gvožđe i vermikularno grafitno liveno gvožđe
Montaža sklopa klipnjače
Ključne tačke za sastavljanje klipnjače klipnjače dizel generatora su sljedeće
- Utisnite bakrenu čahuru klipnjače. Prilikom ugradnje bakrene čahure klipnjače, najbolje je koristiti presu ili škripac, a izbjegavati korištenje čekića za žestoke udare; Rupe za ulje ili žljebovi na bakrenoj čauri trebaju biti poravnati s otvorima za ulje na klipnjači kako bi se osiguralo podmazivanje
- Sastavite klip i klipnjaču. Prilikom sastavljanja klipova i klipnjača treba obratiti pažnju na njihov relativni položaj i smjer
- Pametno ugradite klipnu osovinu. Klipni klip i otvor za klip su u interferenciji. Tokom ugradnje, klip treba ravnomjerno zagrijati na 90 stepeni ~100 stepeni u vodi ili motornom ulju. Nakon uklanjanja, vučnu šipku treba postaviti u odgovarajući položaj između otvora za sjedište klipnog klipa. Zatim, klipnu osovinu premazanu motornim uljem treba umetnuti u otvor klipnog klipa i bakrenu čahuru klipnjače u prethodno određenom smjeru
- Ugradnja klipnih prstenova. Prilikom ugradnje klipnih prstenova obratite pažnju na položaj i redoslijed svakog prstena.
- Ugradite sklop klipnjače.