Клипни прстен је метални прстен који се користи за уклапање у клипни жлеб. Постоје две врсте клипних прстенова: компресиони прстенови и уљни прстенови. Компресијски прстен се може користити за заптивање запаљиве смеше у комори за сагоревање; Уљни прстен се користи за стругање вишка уља са цилиндра.
Клипни прстен је метални еластични прстен са значајном експанзијском деформацијом, који је монтиран у одговарајући кружни жлеб попречног пресека. Клипни прстен који се креће и ротира, ослањајући се на разлику притиска гаса или течности, формира заптивку између спољашње кружне површине прстена и цилиндра, као и једне стране прстена и жлеба за прстен
Клипни прстенови се широко користе у разним енергетским машинама, као што су парни мотори, дизел мотори, бензински мотори, компресори, хидрауличне пресе, итд. Широко се користе у аутомобилима, возовима, бродовима, јахтама, итд. Генерално, клипни прстен се инсталира у жлебу клипа, и формира комору са компонентама као што су клип, облога цилиндра и глава цилиндра за обављање посла.
Клипни прстен је основна компонента унутар мотора за гориво, која заједно са цилиндром, клипом, зидом цилиндра итд., довршава заптивање горивог гаса. Постоје две врсте најчешће коришћених аутомобилских мотора: дизел и бензински мотори. Због различитих перформанси горива, коришћени клипни прстенови су такође различити. Рани клипни прстенови су формирани ливењем, али са напретком технологије рођени су челични клипни прстенови велике снаге. Уз континуирано побољшање функције мотора и еколошких захтева, примењени су различити напредни површински третмани, као што су термичко прскање, галванизација, хромирање, гасно нитрирање, физичко таложење, површински премаз, третман фосфатирања серије цинк-мангана, итд., у великој мери побољшавајући функцију клипних прстенова.
Улога клипних прстенова укључује четири функције: заптивање, подешавање уља (контрола уља), провођење топлоте (пренос топлоте) и вођење (подршка). Заптивање: Односи се на заптивање гаса, спречавање цурења гаса из коморе за сагоревање у кућиште радилице, контролу количине цурења гаса на минимум и побољшање термичке ефикасности. Цурење не само да смањује снагу мотора, већ и погоршава уље, што је главни задатак гасног прстена; Подешавање моторног уља (контрола уља): Састружите вишак уља за подмазивање са зида цилиндра, истовремено остављајући танак уљни филм на зиду цилиндра како бисте обезбедили нормално подмазивање цилиндра, клипа и прстена. Ово је главни задатак нафтног прстена. У савременим моторима велике брзине, посебна пажња се посвећује улози клипних прстенова у контроли уљног филма; Провођење топлоте: Топлота из клипа се преноси на облогу цилиндра кроз клипне прстенове, који игра улогу хлађења. Према поузданим подацима, 70-80% топлоте коју прима круна клипа код нехлађених клипова се расипа кроз клипне прстенове и преноси на зид цилиндра, док је 30-40% топлоте у охлађеним клиповима распршује се кроз клипне прстенове и преноси на зид цилиндра; Подршка: Клипни прстен држи клип у цилиндру, спречавајући директан контакт између клипа и зида цилиндра, обезбеђујући глатко кретање клипа, смањујући отпор трења и спречавајући да клип удари цилиндар. Клип типичног бензинског мотора користи два гасна прстена и један уљни прстен, док дизел мотори обично користе два уљна прстена и један гасни прстен
Силе које делују на клипни прстен укључују притисак гаса, еластичну силу самог прстена, инерцијску силу повратног кретања прстена и силу трења између прстена, цилиндра и жлеба. Услед дејства ових сила, прстен ће генерисати основна кретања као што су аксијално кретање, радијално кретање и ротационо кретање. Поред тога, због својих карактеристика кретања, клипни прстен је неизбежно праћен неправилним кретањем, што резултира плутајућим и аксијалним вибрацијама, радијалним неправилним кретањем и вибрацијама, увијањем итд. изазваним аксијалним неправилним кретањем. Ови неправилни покрети често ометају правилно функционисање клипних прстенова. Приликом пројектовања клипних прстенова важно је у потпуности искористити повољно кретање и контролисати неповољну страну.
Висока топлота настала сагоревањем преноси се на зид цилиндра кроз клипне прстенове, који могу да хладе клип. Топлота која се расипа ка зиду цилиндра кроз клипни прстен може генерално да достигне 30-40% топлоте коју носи врх клипа.
Прва функција клипних прстенова је одржавање заптивке између клипа и зида цилиндра, контролишући цурење ваздуха на минимум. Ову функцију углавном носи гасни прстен, што значи да у свим условима рада, цурење компримованог ваздуха и гаса у мотору мора бити контролисано на минимум да би се побољшала термичка ефикасност; Спречити заглављивање цилиндара до клипа или прстена цилиндара због цурења ваздуха; Спречите кварове узроковане пропадањем уља за подмазивање итд.
Друга функција клипног прстена је да на одговарајући начин саструже уље за подмазивање причвршћено за зид цилиндра и одржи нормалну потрошњу горива. Када се унесе превише уља за подмазивање, оно ће бити усисано у комору за сагоревање, узрокујући повећање потрошње горива, а наслаге угљеника које се стварају сагоревањем имају веома негативан утицај на перформансе мотора.
Због тога што је клип нешто мањи од унутрашњег пречника цилиндра, без клипног прстена, клип је нестабилан у цилиндру и не може се слободно кретати. У исто време, прстен такође спречава директан контакт између клипа и цилиндра, пружајући подршку. Због тога се клипни прстен креће горе-доле у цилиндру, а његова клизна површина је у потпуности подржана прстеном.
Подељено по структури
Укупна структура: процес ливења или формирања у целини.
Комбиновани прстен: Клипни прстен састављен од две или више компоненти састављених у жлеб
Уљни прстен са прорезима: уљни прстен са паралелним странама, два контактна прстена на обали и отвор за поврат уља
Уљни прстен са спиралном опругом: Уљни прстен са спиралном опругом се додаје на уљни прстен са прорезима. Носећа опруга може повећати радијални специфични притисак, а њена сила на унутрашњој површини прстена је једнака. Обично се налази у прстеновима дизел мотора.
Комбиновани уљни прстен од челичне траке: уљни прстен састављен од прстена за облогу и два стругача прстена. Дизајн прстенова за облоге варира у зависности од производног погона и обично се налази у прстеновима за бензинске моторе.
Облик пресека
Прстен са цеви, конусни прстен, унутрашњи закошени уврнути прстен, клинасти прстен и трапезоидни прстен, носни прстен, спољашњи уврнути прстен у рамену, унутрашњи закошени уврнути прстен, комбиновани уљни прстен од челичне траке, насупрот закошени уљни прстен, исти, закошени прстен од ливеног гвожђа спирални опружни уљни прстен, челични уљни прстен итд.
Подијељено по материјалу
Ливено гвожђе, челик
Површинска обрада
Нитридни прстен: Тврдоћа нитридног слоја достиже 950ХВ или више, са нивоом крхкости од 1, и има добру отпорност на хабање и отпорност на корозију. Хромирани прстен: хромирани слој је фино кристализован, компактан и гладак, са тврдоћом преко 850ХВ и одличном отпорношћу на хабање. Унакрсна мрежа микропукотина је погодна за складиштење уља за подмазивање. Фосфатни прстен: хемијским третманом, фосфатни филм се формира на површини клипног прстена, који не само да спречава рђу на производу, већ и побољшава почетно функционисање прстена. Оксидациони прстен: Под условима високе температуре и јаког оксидационог средства, на површини челичних материјала формира се слој оксидног филма, који има отпорност на корозију, подмазивање за смањење хабања и добар изглед. И ПВД итд
По функцији
Клипни прстен укључује два типа: гасни прстен и уљни прстен. Функција ваздушног прстена је да обезбеди заптивање између клипа и цилиндра. Спречити цурење велике количине високотемпературног и високопритисног гаса у кућиште цилиндра, а истовремено пренети највећи део топлоте са врха клипа на зид цилиндра, који се затим односи на расхладна вода или ваздух.
Уљни прстенови се користе за стругање вишка уља са зида цилиндра и наношење једноликог уљног филма на зид цилиндра. Ово не само да спречава да уље уђе у цилиндар ради сагоревања, већ и смањује хабање клипа, клипних прстенова и цилиндра и смањује отпор трења
Идентификација доброг и лошег
Радна површина клипног прстена не би требало да има огреботине, огреботине или љуштење. Спољна цилиндрична површина и горња и доња крајња површина треба да имају одређену глаткоћу, а одступање закривљености не би требало да прелази {{0}}.02-0.04 милиметра. Стандардна количина удубљења прстена у жлебу не би требало да прелази 0.15-0.25 милиметара. Еластичност и зазор клипног прстена треба да задовоље спецификације. Поред тога, треба проверити и цурење светлости клипног прстена. То јест, клипни прстен треба поставити равно у цилиндар, са малим светлосним топом постављеним испод клипног прстена и светлом заштитном плочом постављеном на врху. Затим, треба посматрати зазор између клипног прстена и зида цилиндра да би се утврдило да ли је контакт између клипног прстена и зида цилиндра добар. Уопштено говорећи, зазор цурења клипног прстена измерен мерачем дебљине не би требало да прелази 0,03 милиметара. Дужина непрекидних отвора за цурење светлости не би требало да прелази 1/3 пречника цилиндра, дужина неколико отвора за цурење светлости не би требало да прелази 1/3 пречника цилиндра, а укупна дужина неколико отвора за цурење светлости не би требало да прелази 1/ 2 пречника цилиндра. У супротном, треба их заменити.
Прописи о обележавању
Према ГБ/Т 1149.{1}}, сви клипни прстенови који захтевају смер уградње треба да буду означени на горњој страни, односно на страни близу коморе за сагоревање. Прстенови означени на горњој страни укључују: конусни прстен, унутрашњу ивицу, спољни прстен стола за сечење, носни прстен, клинасти прстен и уљни прстен са потребним смером уградње, све означено на горњој страни прстена.
Питања којима је потребна пажња
Приликом уградње клипних прстенова треба обратити пажњу
(1) Клипни прстен треба да се угради равно у облогу цилиндра, а на интерфејсу треба да постоји одређени зазор.
(2) Клипни прстен треба поставити на клип, са одређеним ивичним зазором дуж правца висине у жлебу прстена.
(3) Хромирани прстен треба да буде инсталиран у првом положају, а отвор не би требало да буде окренут у правцу вртложног жлеба на врху клипа.
(4) Отвори сваког клипног прстена треба да буду размакнути за 120 степени један од другог и не би требало да буду окренути ка отвору клипног клипа.
(5) Клипни прстен конусног пресека треба да буде постављен тако да је конусна површина окренута нагоре.
(6) Приликом уградње торзијског прстена, скошња или жлеб треба да буду окренути нагоре; Приликом постављања конусног обрнутог торзијског прстена, држите конусну површину окренуту нагоре.
(7) Приликом уградње комбинованог прстена, прво треба инсталирати аксијални прстен облоге, а затим треба поставити равни прстен и прстен таласног облика. Инсталирајте раван прстен на врх и дно прстена таласног облика, а отвори сваког прстена треба да буду размакнути један од другог.
Функција материјала
Отпорност на хабање, складиштење уља, тврдоћа, отпорност на корозију, чврстоћа, отпорност на топлоту, еластичност, перформансе резања
Међу њима, отпорност на хабање и еластичност су посебно важни. Материјали за клипне прстенове дизел мотора велике снаге углавном укључују сиво ливено гвожђе, нодуларно гвожђе, легирано ливено гвожђе и вермикуларно графитно ливено гвожђе
Монтажа склопа клипњаче
Кључне тачке за склапање клипног склопа клипњаче дизел генератора су следеће
- Притисните бакарну чауру клипњаче. Приликом уградње бакарне чауре клипњаче најбоље је користити пресу или шкрипац, а избегавати коришћење чекића за жестоке ударе; Рупе за уље или жлебови на бакарној чаури треба да буду у равни са отворима за уље на клипњачи како би се обезбедило подмазивање
- Саставите клип и клипњачу. Приликом склапања клипова и клипњача треба обратити пажњу на њихов релативни положај и правце
- Паметно поставите клипну осовину. Клипни клип и отвор за клип су у додиру. Током уградње, клип треба равномерно загрејати на 90 степени ~100 степени у води или моторном уљу. Након уклањања, вучну шипку треба поставити у одговарајући положај између отвора седишта клипног клипа. Затим, клипну осовину премазану моторним уљем треба уметнути у отвор клипног клипа и бакарну чахуру клипњаче у унапред одређеном правцу
- Уградња клипних прстенова. Приликом уградње клипних прстенова обратите пажњу на положај и редослед сваког прстена.
- Инсталирајте склоп клипњаче.