Klipni prsten je metalni prsten koji se koristi za postavljanje unutar utora klipa. Postoje dvije vrste klipnih prstenova: kompresijski prstenovi i uljni prstenovi. Kompresijski prsten može se koristiti za brtvljenje zapaljive smjese u komori za izgaranje; Uljni prsten se koristi za struganje viška ulja iz cilindra.
Klipni prsten je metalni elastični prsten sa značajnom deformacijom ekspanzije prema van, koji je sastavljen u odgovarajući kružni utor poprečnog presjeka. Klipni prsten koji se kreće i rotira, oslanjajući se na razliku tlaka plina ili tekućine, stvara brtvu između vanjske kružne površine prstena i cilindra, kao i jedne strane prstena i utora prstena
Klipni prstenovi naširoko se koriste u raznim pogonskim strojevima, kao što su parni motori, dizelski motori, benzinski motori, kompresori, hidrauličke preše itd. Naširoko se koriste u automobilima, vlakovima, brodovima, jahtama itd. Općenito, klipni prsten se ugrađuje u utoru klipa i tvori komoru s komponentama kao što su klip, košuljica cilindra i glava cilindra za obavljanje posla.
Klipni prsten je središnja komponenta unutar motora na gorivo, koji, zajedno s cilindrom, klipom, stijenkom cilindra itd., dovršava brtvljenje plina za gorivo. Postoje dvije vrste najčešće korištenih automobilskih motora: dizelski i benzinski motori. Zbog različitih performansi goriva, korišteni klipni prstenovi su također različiti. Rani klipni prstenovi oblikovani su lijevanjem, ali s napretkom tehnologije rođeni su čelični klipni prstenovi velike snage. Uz kontinuirano poboljšanje rada motora i ekoloških zahtjeva, primijenjeni su različiti napredni površinski tretmani, kao što su toplinsko raspršivanje, galvanizacija, kromiranje, plinsko nitriranje, fizičko taloženje, površinsko premazivanje, obrada serije fosfatiranja cinkom i manganom, itd., uvelike poboljšavajući funkciju klipnih prstenova.
Uloga klipnih prstenova uključuje četiri funkcije: brtvljenje, podešavanje ulja (kontrola ulja), provođenje topline (prijenos topline) i vođenje (potpora). Brtvljenje: Odnosi se na brtvljenje plina, sprječavanje istjecanja plina iz komore za izgaranje u kućište radilice, kontrolu količine istjecanja plina na minimum i poboljšanje toplinske učinkovitosti. Propuštanje ne samo da smanjuje snagu motora, već i pogoršava ulje, što je glavna zadaća plinskog prstena; Podešavanje motornog ulja (kontrola ulja): Ostružite višak ulja za podmazivanje sa stijenke cilindra, ostavljajući također tanki uljni film na stijenci cilindra kako biste osigurali normalno podmazivanje cilindra, klipa i prstena. Ovo je glavna zadaća uljnog prstena. U modernim brzohodnim motorima posebna se pozornost posvećuje ulozi klipnih prstenova u kontroli uljnog filma; Provođenje topline: Toplina iz klipa prenosi se na košuljicu cilindra kroz klipne prstenove, koji imaju ulogu hlađenja. Prema pouzdanim podacima, 70-80% topline koju primi kruna klipa u nehlađenim klipovima rasipa se kroz klipne prstenove i prenosi na stijenku cilindra, dok se 30-40% topline u hlađenim klipovima rasipa se kroz klipne prstenove i prenosi na stijenku cilindra; Potpora: Klipni prsten drži klip u cilindru, sprječava izravan kontakt između klipa i stijenke cilindra, osigurava glatko kretanje klipa, smanjuje otpor trenja i sprječava 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 tlak plina, elastičnu silu samog prstena, inercijsku silu klipnog gibanja prstena i silu trenja između prstena, cilindra i utora. Zbog djelovanja tih sila, prsten će generirati osnovna kretanja kao što su aksijalno gibanje, radijalno gibanje i rotacijsko gibanje. Osim toga, zbog svojih karakteristika kretanja, klipni prsten je neizbježno popraćen nepravilnim gibanjem, što rezultira lebdećim i aksijalnim vibracijama, radijalnim nepravilnim gibanjem i vibracijama, uvijanjem itd. uzrokovanim aksijalnim nepravilnim gibanjem. Ovi nepravilni pokreti često ometaju pravilan rad klipnih prstenova. Kod projektiranja klipnih prstenova važno je u potpunosti iskoristiti povoljno gibanje i kontrolirati nepovoljnu stranu.
Visoka toplina nastala izgaranjem prenosi se na stijenku cilindra kroz klipne prstenove, koji mogu hladiti klip. Toplina koja se rasipa prema stijenci cilindra kroz klipni prsten općenito može doseći 30-40% topline koju nosi vrh klipa.
Prva funkcija klipnih prstenova je održavanje brtve između klipa i stijenke cilindra, kontrolirajući propuštanje zraka na minimum. Ovu funkciju uglavnom obavlja plinski prsten, što znači da u bilo kojim radnim uvjetima istjecanje komprimiranog zraka i plina u motoru mora biti kontrolirano na minimum kako bi se poboljšala toplinska učinkovitost; Spriječite zaglavljivanje cilindra na klipu ili cilindra na prstenu uzrokovano curenjem zraka; Spriječite kvarove uzrokovane propadanjem ulja za podmazivanje itd.
Druga funkcija klipnog prstena je odgovarajuće struganje ulja za podmazivanje pričvršćenog na stijenku cilindra i održavanje normalne potrošnje goriva. Kada se dovede previše ulja za podmazivanje, ono će biti usisano u komoru za izgaranje, uzrokujući povećanje potrošnje goriva, a naslage ugljika nastale izgaranjem imaju vrlo negativan utjecaj na performanse motora.
Zbog klipa koji je nešto manji od unutarnjeg promjera cilindra, bez klipnog prstena, klip je nestabilan u cilindru i ne može se slobodno kretati. U isto vrijeme, prsten također sprječava izravan kontakt između klipa i cilindra, pružajući potporu. Stoga se klipni prsten pomiče gore-dolje u cilindru, a njegova klizna površina u cijelosti je oslonjena na prsten.
Podijeljen po strukturi
Ukupna struktura: proces lijevanja ili oblikovanja u cjelini.
Kombinirani prsten: klipni prsten sastavljen od dvije ili više komponenti sastavljenih u utoru
Uljni prsten s prorezima: uljni prsten s paralelnim stranama, dva kontaktna prstena na obali i otvor za povrat ulja
Uljni prsten spiralne opruge s prorezima: uljnom prstenu s prorezima dodaje se uljni prsten sa spiralnom oprugom. Potporna opruga može povećati radijalni specifični tlak, a njezina sila na unutarnjoj površini prstena je jednaka. Obično se nalazi u prstenovima dizel motora.
Kombinirani uljni prsten od čelične trake: uljni prsten koji se sastoji od obložnog prstena i dva strugala. Dizajn obložnih prstenova razlikuje se ovisno o proizvodnom pogonu i obično se nalazi u prstenovima benzinskih motora.
Oblik presjeka
Cijevni čeoni prsten, stožasti čeoni prsten, unutarnji skošeni upleteni prsten, klinasti prsten i trapezoidni prsten, nosni prsten, vanjski skošeni upleteni prsten, unutarnji skošeni upleteni prsten, kombinirani uljni prsten od čelične trake, suprotni skošeni uljni prsten, isti skošeni uljni prsten, lijevano željezo spiralni opružni uljni prsten, čelični uljni prsten itd.
Podijeljeno po materijalu
Lijevano željezo, čelik
Obrada površina
Nitridni prsten: Tvrdoća nitridnog sloja doseže 950HV ili više, s razinom krhkosti 1 i ima dobru otpornost na trošenje i koroziju. Kromirani prsten: Kromirani sloj je fino kristaliziran, kompaktan i gladak, s tvrdoćom od preko 850HV i izvrsnom otpornošću na habanje. Isprepletena mreža mikropukotina je pogodna za skladištenje ulja za podmazivanje. Prsten za fosfatiranje: kemijskom obradom, na površini klipnog prstena formira se film za fosfatiranje, koji ne samo da sprječava hrđu na proizvodu, već također poboljšava početne performanse prstena. Oksidacijski prsten: Pod uvjetima visoke temperature i jakog oksidirajućeg sredstva, na površini čeličnih materijala formira se sloj oksidnog filma koji ima otpornost na koroziju, podmazivanje za smanjenje trošenja i dobar izgled. I PVD itd
Po funkciji
Klipni prsten uključuje dvije vrste: plinski prsten i uljni prsten. Funkcija zračnog prstena je osigurati brtvljenje između klipa i cilindra. Spriječiti istjecanje veće količine plina visoke temperature i visokog tlaka u kućište radilice u cilindru, a ujedno prenijeti većinu topline s vrha klipa na stijenku cilindra, koju zatim odvodi rashladne vode ili zraka.
Uljni prstenovi se koriste za struganje viška ulja sa stijenke cilindra i nanošenje ravnomjernog uljnog filma na stijenku cilindra. Ovo ne samo da sprječava ulazak ulja u cilindar radi izgaranja, već također smanjuje trošenje klipa, klipnih prstenova i cilindra te smanjuje otpor trenja
Identifikacija dobrog i lošeg
Radna površina klipnog prstena ne smije imati ogrebotine, ogrebotine ili ljuštenje. Vanjska cilindrična površina te gornja i donja krajnja lica trebaju imati određenu glatkoću, a odstupanje zakrivljenosti ne smije prelaziti {{0}}.02-0.04 milimetra. Standardna količina utonuća prstena u utor ne smije premašiti 0.15-0.25 milimetara. Elastičnost i zazor klipnog prstena trebaju odgovarati specifikacijama. Osim toga, također treba provjeriti lagano propuštanje klipnog prstena. To jest, klipni prsten treba postaviti ravno u cilindar, s malim svjetlosnim topom postavljenim ispod klipnog prstena i laganom zaštitnom pločom postavljenom na vrhu. Zatim treba promatrati lagani procjep između klipnog prstena i stijenke cilindra kako bi se utvrdilo je li kontakt između klipnog prstena i stijenke cilindra dobar. Općenito, procjep klipnog prstena izmjeren mjeračem debljine ne smije biti veći od 0,03 milimetra. Duljina kontinuiranih praznina za curenje svjetlosti ne smije prelaziti 1/3 promjera cilindra, duljina nekoliko praznina za curenje svjetlosti ne smije prelaziti 1/3 promjera cilindra, a ukupna duljina nekoliko praznina za curenje svjetlosti ne smije prelaziti 1/ 2 promjera cilindra. U protivnom ih treba zamijeniti.
Propisi o označavanju
Prema GB/T 1149.1-94, svi klipni prstenovi koji zahtijevaju smjer ugradnje trebaju biti označeni na gornjoj strani, to jest na strani blizu komore za izgaranje. Prstenovi označeni na gornjoj strani uključuju: stožasti prsten, unutarnje skošenje, vanjski prsten stola za rezanje, nosni prsten, klinasti prsten i uljni prsten sa potrebnim smjerom ugradnje, svi označeni na gornjoj strani prstena.
Pitanja koja zahtijevaju pozornost
Prilikom ugradnje klipnih prstenova treba obratiti pozornost
(1) Klipni prsten treba postaviti ravno u košuljicu cilindra, a na sučelju mora postojati određeni otvor.
(2) Klipni prsten treba postaviti na klip, s određenim rubnim razmakom duž smjera visine u utoru prstena.
(3) Kromirani prsten treba postaviti u prvi položaj, a otvor ne smije biti okrenut prema smjeru vrtložnog utora na vrhu klipa.
(4) Otvori svakog klipnog prstena trebaju biti raspoređeni pod kutom od 120 stupnjeva jedan od drugoga i ne smiju biti okrenuti prema rupi klipnog klipa.
(5) Klipni prsten stožastog presjeka trebao bi biti instaliran s konusnom površinom okrenutom prema gore.
(6) Prilikom ugradnje torzijskog prstena, skošenje ili utor trebaju biti okrenuti prema gore; Prilikom postavljanja konusnog obrnutog torzijskog prstena, neka konusna površina bude okrenuta prema gore.
(7) Prilikom ugradnje kombiniranog prstena, prvo treba postaviti aksijalni obložni prsten, a zatim ravni prsten i valni prsten. Postavite ravni prsten na vrh i dno prstena valnog oblika, a otvori svakog prstena trebaju biti raspoređeni jedan u odnosu na drugi.
Materijalna funkcija
Otpornost na trošenje, skladištenje ulja, tvrdoća, otpornost na koroziju, čvrstoća, otpornost na toplinu, elastičnost, učinak rezanja
Među njima su posebno važni otpornost na trošenje i elastičnost. Materijali za klipne prstenove dizelskih motora velike snage uglavnom uključuju sivi lijev, nodularni lijev, legirano lijevano željezo i vermikularno grafitno lijevano željezo
Montaža sklopa klipnjače
Ključne točke za sastavljanje sklopa klipnjače dizel generatora su sljedeće
- Pritisnite bakrenu čahuru klipnjače. Prilikom postavljanja bakrene čahure klipnjače, najbolje je koristiti prešu ili škripac, a izbjegavati žestoke udarce čekićem; Otvori za ulje ili utori na bakrenoj čahuri 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 pozornost na njihov međusobni položaj i smjer
- Pametno ugradite osovinicu klipa. Klipni klip i rupa klipa su u interferencijskom nasjedanju. Tijekom instalacije, klip bi trebao biti ravnomjerno zagrijan na 90 stupnjeva ~100 stupnjeva u vodi ili motornom ulju. Nakon uklanjanja, polugu za povlačenje potrebno je postaviti u odgovarajući položaj između otvora za sjedište osovine klipa. Zatim klipni klip premazan motornim uljem treba umetnuti u otvor klipnog klipa i bakrenu čahuru klipnjače u unaprijed određenom smjeru
- Ugradnja klipnih prstenova. Prilikom ugradnje klipnih prstenova obratite pozornost na položaj i redoslijed svakog prstena.
- Ugradite sklop klipnjače.