無油潤滑壓縮機的發(fā)展現(xiàn)狀
我國最早從事填充聚四氟乙烯環(huán)無油潤滑壓縮機的研制工作是沈陽氣體壓縮機廠和中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所。自1964年起開展對壓縮機的活塞環(huán)、浮動環(huán)、密封圈和導(dǎo)向套等自潤滑材料的試驗研究工作。
★ 由于氣體不含油,使氣閥的工作處于干摩擦狀態(tài)工作,因此尋求自潤滑的閥片材料、閥片結(jié)構(gòu)及熱處理,如用環(huán)狀閥片其導(dǎo)向銷調(diào)質(zhì)硬度很快就磨損;改淬火,閥片就磨出缺口;采用填充四氟導(dǎo)向銷仍然不滿意;選用高吸附能力硅脂潤滑油涂抹可以改善;改網(wǎng)狀閥片后,其銑薄處,尤其是當(dāng)?shù)陀?/span>0℃進氣時,易發(fā)生冷脆性折斷。
★為了保證活塞環(huán)工作,根據(jù)當(dāng)時塑料活塞環(huán)幾乎沒有彈力,為保證預(yù)密封力采用張力環(huán),其比壓在0.1-0.3kgf/cm2范圍內(nèi)。
★為了防止活塞在氣缸里,在往復(fù)運動過程中與氣缸壁面相碰撞必須設(shè)浮動環(huán)(或稱導(dǎo)向支撐環(huán)),對立式壓縮機浮動環(huán)的軸向高度則應(yīng)為活塞環(huán)軸向高度的1.5-2倍。
★活塞環(huán)、浮動環(huán)、密封環(huán)的配合間隙在材料配比尚未定型之前必須通過實際測試來決定。
①活塞環(huán)的測試是將環(huán)放置在內(nèi)徑等于氣缸直徑的內(nèi)模和漲力環(huán)之間加熱至150℃,根據(jù)其厚度不同,保溫2-3小時。
②浮動環(huán)的測試是將環(huán)放置在外徑等于氣缸直徑和內(nèi)徑等于活塞上浮動環(huán)槽的底徑的二個固定槽之間加熱至150℃,根據(jù)其厚度不同,保溫2-3小時。
③密封圈的測試是將塑料密封環(huán)的實際軸向厚度(注意測試方向與成型方向相同)加熱至100℃保溫1-2小時,保溫后的試樣用千分卡測量其變形量,為確保其精確性,采用多點測量,取其平均值。
在25kgf/cm2二級壓縮的空氣壓縮機、無油潤滑試驗中,經(jīng)616小時試驗后復(fù)試活塞環(huán)、浮動環(huán)的尺寸時發(fā)現(xiàn):
★一級活塞環(huán)的軸向厚度增厚0.11-0.22mm;
★二級浮動環(huán)的厚度增厚0.17-0.22mm,二級活塞環(huán)增厚0.08-0.121mm;
★各級環(huán)的開口間隙則比未運行前增大了;
★在恒溫箱中測定膨脹系數(shù)時也發(fā)現(xiàn)了活塞環(huán)在加熱保溫后,在同一溫度下測定值比計算小得多,而冷至常溫后,開口間隙無法恢復(fù)到原始狀態(tài),在蘇聯(lián)出版的“氟塑料”一書中曾提出應(yīng)在工作溫度以上50-70℃進行消除應(yīng)力處理。
⑤氣缸與活塞的徑向間隙應(yīng)比有潤滑的鑄鐵環(huán)大,大致在(0.01-0.015)D,D為氣缸直徑。但對立式壓縮機而言,最小間隙不應(yīng)少于0.5mm,對臥式壓縮機而言不應(yīng)小于1mm。
⑥ 氣缸表面粗糙度,當(dāng)時國際上存在兩種觀點:一種認為一般以6為宜,其解釋是:在塑料環(huán)與氣缸鏡面運動相對摩擦過程中,塑料分子轉(zhuǎn)移到金屬表面,而以 6的粗糙度最有利于形成塑料薄膜,經(jīng)過初期磨合后,從塑料對金屬變?yōu)樗芰蠈λ芰希淠Σ聊p變成微小。