【導讀】和發(fā)展過程,結合改進實例,提出了提高氣閥使用壽命的途徑。結合生產實踐中出現的。施,以便正確操作、維護設備,提高設備運轉效率。

　　

【正文】 的元件，鑲嵌于活塞的環(huán)槽內，工作時外緣緊貼氣缸鏡面，背向高壓氣體一側的端面壓在環(huán)槽相向的側面上，阻塞間隙，密封氣體。但是，普通的活塞環(huán)都具有切口，因此氣體能通過切口泄漏，活塞環(huán)的切口型式主要有三種 :直切口、斜切口和搭切口。此外，氣缸和活塞環(huán)都有圓度、圓柱度公差，環(huán)槽和環(huán)的 端面有平面度公差，這些也是造成泄漏的因素。所以，活塞環(huán)通常不是一道，而是需要兩道或更多道同時使用，使氣體通過一道環(huán)便產生一次節(jié)流作用，達到減少泄漏的目的?？梢哉f活塞環(huán)密封是阻塞密封和節(jié)流密封的組合川。為了減少切口漏氣量，在安裝時應使各環(huán)組切口互相錯開一角度，避免成一直線，而在實際工作中，活塞環(huán)發(fā)生竄動經常會使切口在一條直線上。 （ 3） 密封環(huán)結構和材料改進 第一道氣環(huán)采用整體環(huán)，這樣避免了切口處的泄漏通道 。同時根據填充聚四氟材料所具有的自潤滑特性，采用此新型且滿足活塞環(huán)性能的材料作為第一道氣環(huán)。該方案將在本文 中詳細說明。 （ 4） 改進外閥座的結構 為了對竄進壓縮室的潤滑油進行處理，使?jié)櫥突亓鞯綒飧诅R面，在外閥座的內表面加工一個阻油裝置。加工泄油溝對壓縮室壓縮容積的影響可以從其他方面進行補償，例如通過調節(jié)外閥座與氣缸之間的間隙，保證壓縮機的壓縮容積，從而保證壓縮機效率不降低。另外還可以通過增大外閥座的高度進行補償。 4． 方案確定 以上方案在目前的條件下均可實現。其中方案一、方案二在一些大功率的柴油機上已經被使用，效果較好，但在壓縮機上使用時，密封效果不如方案三、方案四。方案三、方案四雖相對較復雜，但是效果非常好， 而且引人新材料也是行業(yè)的發(fā)展趨勢。因此，本論文將著重介紹方案三，采用具有良好自潤滑特性的復合材料，解決壓縮機吉林工業(yè)技術學院畢業(yè)論文 18 的油耗問題。 （ 1） 聚四氟乙烯 (PTFE)及填充物的性質 采用有良好的自潤滑特性的復合材料，可實現少油潤滑，減少油耗。我們采用填充聚四氟乙烯 (PTFE)作為活塞環(huán)的主要材料，實現要解決的油耗問題。填充聚四氟乙烯即指在純聚四氟乙烯中添加一些物質使其在固有特性的基礎之上，某些特性有非常明顯的提高，更好地發(fā)揮其作用。 1） 聚四氟乙烯的性質 聚四氟乙烯是公認的自潤滑材料，是當前國內外廣泛使用的工程塑料。聚四氟 乙烯的化學結構為 qF。聚四氟乙烯的性能不受氣候變化的影響，無論把它們置于何種氣候條件下暴露 10 年仍有良好的耐候性，也不受濕氣、酶菌、紫外線、蟲、鼠的侵蝕。聚四氟乙烯雖然有優(yōu)良的耐高、低溫，耐腐蝕和介電絕緣等性能，但是它具有線膨脹系數大、尺寸穩(wěn)定性差、硬度低、耐磨性差、在較大載荷下呈現蠕變等缺點，從而限制了它在機械領域的應用。 2） 填充聚四氟乙烯的性質及特點 若在懸浮的純聚四氟乙烯中加人經得起 380℃左右高溫燒結的各類填充材料，即制成復合材料，則可克服上述缺點。常用的填充材料有 :無機材料一玻璃纖維、石墨、二硫 化鑰、二氧化硅、碳黑、碳纖 。金屬材料一銅、鉛 。有機材料一可溶性聚酞亞胺、芳綸、聚苯和聚對經基苯甲酸等。隨著填充物質的種類和含量的不同，可以加工出在不同領域應用和性能各異的各種聚四氟乙烯填充制品。填充物的質量分數一般在 25%一 50%之間，使聚四氟乙烯均勻地分布在體內和彌散地分布于表面的粒子和纖維增強，從而使聚四氟乙烯的抗壓強度、彈性模量以及抗蠕變能力得到了提高。另外，聚四氟乙烯的大分子受到填充物的牽制，不像純態(tài)時那樣容易滑脫，耐磨性得到了極大的提高，填充聚四氟乙烯的磨損率比純態(tài)聚四氟乙烯的低一千多倍。因此我們 采用一種填充聚四氟乙烯的復合材料作為活塞環(huán)的新材料來增強其耐磨性，以減少壓縮機的泄漏的可能性。添加青銅粉、石墨的主要作用是提高硬度，增加導熱率、改善耐磨性 。添加纖維可以提高強度和改善耐磨性 。二硫化鋁等金屬化合物主要是提高硬度、增強耐磨性，一定程度上也有助于改善熱導率，填充劑的性能和數量應由實驗來確定，摩擦因數隨著青銅粉的增加而降低，當青銅粉的含量達到 70%時，摩擦因數最低，但是青吉林工業(yè)技術學院畢業(yè)論文 19 銅粉含量達到 50%后加工工藝已有難度，因此一般填充量不超過 60%。加人玻璃纖維也能使磨損因數降低，當達 5%后，再增加只對強度有好處 ，而對磨損因數影響很小。另外，近年來碳素纖維得到了發(fā)展，它是一種良好的填充劑，能改善聚四氟乙烯的強度、耐磨性和耐熱性。 （ 2） 填充聚四氟乙烯的磨損規(guī)律及磨損計算 1） 磨損規(guī)律 ① 在一定范圍內，填充基含量越高，耐磨性提高的越多 。 ② 與它對磨的材料在干摩擦時，耐磨性按下列順序變壞 :鑄鐵、硬鋼、不銹鋼、軟鋼、鉻、輕銅鋁合金 。 ③ 磨損隨載荷升高而急劇增大 。 ④ 磨損隨速度增大而急劇升高，在 3m/s 之內最適宜，超過 sm/s 磨損急劇增大。本論文研究的壓縮機或活塞環(huán)的運動速度均在 sm/s 以內 。 ⑤ 在高速重載下磨損很大，有時 甚至沒有實用意義，這個限制就是允許 Pv 值，表示為〔 Pv〕，是一個重要的參數指標 P 一壓力， v 一速度， pv 值是塑料摩擦件可以正常工作的基本指標，一種材料的 P 值是指其能夠正常工作的允許值。 ⑥ 低溫性能好，高溫時則可能變壞。具體講，在玻璃化轉變溫度 Tg 附近，由于分子運動導致適中的力學狀態(tài)，磨損較小 。溫度更高時，由于變形作用漸增而磨損增大 。 ⑦ 與金屬對磨時，它很容易轉移到金屬表面上，厚度僅僅一分子厚，與載荷無關 。 ⑧ 與氧氣、乙烷、丙烷接觸，使用壽命長 。與氫氣、甲烷、丁烷接觸，使用壽命為原來的一半 。與氮氣接觸，使用壽命 短 。 2） 磨損計算 在摩擦熱影響的條件下，填充聚四氟乙烯的法向磨損深度 h與接觸應力口之間存在下列關系 :h民尹 (式中 n1)在試驗基礎上提出的正常磨損階段法向磨損深度的公式為 h=Ktm 式中 :K一磨損因數 m3/(N m)。一接觸應力 N/m。一滑動速度 m/s。t 一對磨時間 S。 吉林工業(yè)技術學院畢業(yè)論文 20 致 謝 經過三年多的專業(yè)學習和大學生活的磨練，進校時天真、幼稚的我現已變成沉 著和擁有一定專業(yè)技能的大學生，在這里我感謝學校及老師對我的栽培。在即將步入工作崗位之際我會繼續(xù)學習和深造的在大學期間學習的專業(yè)知識和技能，使自己成為一個對社 會有用的人，不辜負學校和老師三年來對我的培養(yǎng)。 吉林工業(yè)技術學院畢業(yè)論文 21 參考文獻 [1]劉衛(wèi)華 ,郁永章 .往復式壓縮機故障分析及智能診斷系統(tǒng) [J].壓縮機技術 , 2020, (4): 2730. [2]金濤 ,章永光 .往復式活塞壓縮機故障監(jiān)測與診斷技術 [J].流體機械 , 1999, 27(11): 2831. [3]董云萍 ,趙文廣 .淺談活塞式壓縮機氣閥故障及判斷 [J].山西科技 , 2020, (3): 6969. [4]吳軍超 .往復活塞式壓縮機常見故障的分析 [J].化工裝備技術 , 2020, 28(4): 6567. [5]曾丹和 .活塞式壓縮機常見故障及處理措施 [J].新疆有色金屬 , 2020, (增刊 ): 8789. [6](壓縮空氣站設計手冊 )編寫組 .壓縮空氣站設計手冊 [M].機械設計手冊，1993. [7]張彥博，王云 .活塞式空氣壓縮機的維修 [M].煤炭工業(yè)出版社， 1976. [8]蔣偉，栗振輝 .大型空壓機化學清洗系統(tǒng)研究 [J].流體機械， 1998， (1).以」徐武杰 .2D12 一 100/8 型空壓機中間冷卻器的重新設計 [J].壓縮機技術， 1999(6):19一 22. [9]活塞式壓縮機設計編寫組 .活塞式壓縮機設計 [M].機械工業(yè)出版社， 1974. [10]郁永章 .容積式壓縮機技術手冊 [M].北京 .機械工業(yè)出版社 ,2020. 308. [11]朱圣東 ,等 .無油潤滑壓縮機 [M].北京 :機械工業(yè)出版社 ,2020. 18. [12]邢萬坤 .工藝用壓縮機網狀閥使用壽命探討 [J].壓縮機技術 ,2020(1): 1. [13]林梅 .壓縮機環(huán)狀閥原理 [M].北京 :化學工業(yè)出版社 , 1982. [14](日 )松板 .壓縮機環(huán)狀閥應力分析 [J].壓縮機技術 , :王德忠 ,男 ,副教授 ,從事過程裝備與控制工程專業(yè)的教學和科研工作。 [15]趙正修石油化工壓力容器設計北京 :石油工業(yè)出版社 ,1989 [16]潘永密 ,李斯特化工機器北京 :化學工業(yè)出版社 ,1991 [17]郁永章 ,姜培正化工流程機械西安 :西安交通出版社 ,1994 [18]劉建平 .4M12 活塞式氧壓機變工況運行的熱力交變方法及試驗研究 .四川大吉林工業(yè)技術學院畢業(yè)論文 22 學碩士學位論文 2020， 5. [19]高其烈 .當前壓縮機水準與需求展望 .壓縮機技術， 2020， 3:3 [20]于麗杰 .制冷壓縮機的測試系統(tǒng) .大連理工大學碩士論文， 2020， 3. [21]郁永章主編 .容積式壓縮機技術手冊一化工 .動力制冷 .北京 :機械工業(yè)出版社， 2020. [22]吳兆漢，汪長民，林桐藩，方球，內燃機設計 .北京 :北京理工大學出版社，2020. [23]朱圣東，鄧建，昊家聲編著 .無油潤滑壓縮機 .北京 :機械工業(yè)出版社， 2020.