空压机的活塞环制作材料发展历程
空压机的活塞环制作材料发展历程
我国上世纪90年代空压机活塞环的制作材料,当时使用最多的是填充聚四氟乙烯材料。
填充聚四氟乙烯是聚四氟乙烯(PTFE)与一种或数种填充物如碳纤维、玻璃纤维、青铜粉、石墨、二硫化铝等按一定比例组成的混合物,经过压制、烧结后,可加工成所需的活塞环。
填充四氟活塞环韧性较好,不易折断,化学性质稳定,耐高温达250度,低温达-200度,并能在金属表面形成一层薄膜,摩擦系数小,因而具有良好的自润滑性能。
碳纤维增强聚四氟乙烯(简称CFRP)是一种新兴的密封材料,其耐磨性、耐热性、强度及弹性模量均高于其它填充聚四氟乙烯,自润滑性能优异,最近一、二十年国内外发展很快。
当时在1983年,南京玻璃纤维研究设计院开始研制CFRP密封件,于1986年研制成功了TM-1型密封件,并在上海石化总厂芳烃厂GB302氢压机上进行了实机试验。与此同时,在该机的另一端装入原西德密封件,以便在同机同工况下进行对比考核。结果表明:TM-1型密封件的使用寿命较原西德产品高一倍,其平均磨损量仅为原产品的1/76。现在南京玻纤院已为国内不同的石化企业研制应用了10余个CFRP配方。国内目前的无油润滑空压机密封件大部分采用CFRP密封材料。
选用配方时应根据具体机器的工作条件选用不同的配方。特别是在高温、大压差的情况下更应选用合适的配方,必要时应经过试验,获得满意结果后再定配方。
另外,活塞环的使用寿命除与CFRP材料本身的性质及质量有很大关系外,与活塞环的结构设计关系也相当大,这一点必须引起足够的重视。例如公司为上海石化总厂芳烃厂研制的活塞环,开始时仿制原西德Lurgi公司的结构尺寸,第一次试用时运行一段时间后开机检查比进口材料耐磨,但有几根活塞环弹不出来。第二次试用时,我们按照科学的试验公式进行设计制造,使用证明,效果很好。
综上所述:空压机活塞环的使用寿命与CFRP材料及密封件的结构设计有很大关系。而且碳纤维增强聚四氟乙烯是目前最佳的自润滑密封材料。