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无油设计您可以避免活塞组件故障

食品和饮料
梅特卡无油设计,可避免活塞装配故障

无油设计您可以避免活塞组件故障

经过:Metcar

活塞岛真空泵空气压缩机,蒸汽机通常采用压力供油润滑系统,使用润滑油油泵。由于润滑系统的故障,活塞的运行可能会产生毁灭性的影响,这就是为什么在设计传统活塞时,必须考虑活塞组件的适当润滑。

肮脏的替代品

为了避免系统故障,一些活塞设计利用飞溅润滑。飞溅式润滑依靠曲轴箱底部的油底壳将油溅到活塞上,而不是通过泵将油注入活塞上。虽然飞溅润滑是一个简单的解决方案,比强制润滑系统更容易实现,但它有它的缺陷。润滑不足、过度润滑和油污染只是飞溅润滑活塞系统可能出现的几种故障模式。

消除润滑系统问题的唯一万无一失的方法是完全摆脱润滑系统。

无润滑油满足现代需求

为了避免潜在的头痛的故障润滑系统,并适应的应用,油和润滑脂润滑油会污染产品(如许多应用食品和制药行业),许多工程师现在转向完全的活塞环设计无润滑。除了消除与典型润滑系统相关的潜在故障模式,无润滑活塞组件允许设计人员在压缩过程中处理压缩气体而不带走油或润滑脂。

这对设计有需要生产完全悬浮油的加压空气的空气压缩机等系统至关重要。通过利用碳石墨如碳石墨如现代自润滑材料,发动机设计师可以完全消除其设计中的润滑系统,并将其敞开到潜在应用的新世界。

如何使自润滑设计为您的应用程序工作

尽管完全不需要润滑,对所有的活塞环设计都有好处,但并不是所有的应用都需要自润滑活塞环。

碳石墨相对较低的抗冲击能力和对开裂的敏感性限制了它可以安全使用的范围;只有那些有相对较低的压差和活塞速度的应用才能利用碳石墨活塞环。这就是为什么你在汽车发动机上通常看不到碳石墨活塞环的原因。然而,碳石墨足够耐用,可用于低压应用,如制冷剂泵或干运行气体压缩机。

在更高的压力应用中,设计人员可以通过增加其设计中的活塞环的数量来弥补有限的密封能力,但它们通常被用于容纳活塞环的信封限制。

在特定应用中所需的近似数量的碳石墨活塞环通过下面的公式与压差(在大气压中)有关:

戒指#0.3·ΔP

值得注意的是,该公式是近似值。我们始终建议活塞环设计师在实施前测试新的设计。

梅特卡活塞环图

战斗磨损:干运行应用的环设计指南

由于大多数使用碳石墨活塞环的应用是干式运行,因此活塞环的磨损率往往是设计阶段关注的问题。为了应对在干式运行中导致过度磨损的情况,重要的是圆环的设计要考虑到以下几点:

  • 圆柱表面光洁度高,粗糙度可达12 Ra或更高。
  • 活塞速度不应超过10英尺/秒。
  • 碳石墨活塞环的横截面应该比金属活塞环大,以弥补强度较低的材料。
  • 使用外部压力元件(即叶子弹簧)在活塞环上提供1-3 psi的向外压力,确保靠缸壁的适当密封。压力太高,增加了磨损率而无需额外的密封效果。

特殊考虑因素:背衬弹簧和环形分裂
梅特卡活塞泵示意图在传统的铸铁活塞环中,靠背弹簧通常不是一个问题,但在处理碳石墨时必须解决。由于碳石墨没有自然张力,活塞环和气缸壁之间的密封压力必须由外部源提供。这个来源通常是某种类型的弹簧。

常见的春季选项包括:

  • 叶子弹簧
  • 波纹弹簧乐队
  • 铸铁张紧环
  • 螺旋压缩环

碳石墨活塞环必须沿圆周的至少一个分开 - 固体环将无法在环的圆周周围提供足够的密封压力。尽管在许多设计中,在活塞环中的单个对角线分开是足够的,但活塞环设计者还可以利用多个分割,这意味着活塞环基本上用作分段密封环。

在更长的活塞设计中,单个分体环不能轻易滑入到位,分段的活塞环提供更容易安装。在这些情况下,段可以简单地放置在活塞周围并由汽缸壁保持在适当位置。

Metcar Split Piston环活塞环设计师不断寻找新的方式来提高旧设计,以避免他们引起的问题和额外的资源和维护工作。朝着自润滑材料的举动开辟了新的可能性,并提高了许多现有活塞设计的可靠性。碳石墨技术的进步是不断推动自润滑活塞环应用的边界 - 随着正在开发的更具物质等级,即使是这种惊人的技术也可以更好地完成。

与…取得联系Metcar工程师今天来看看哪个分数适合你的申请。

阅读更多关于该的自润滑的好处!

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