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聚醚酮在压缩机缺失滑润时的践行研讨剖析

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聚醚酮在压缩机缺失滑润时的践行研讨剖析

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改进措施针对活塞环磨损过快的情况,笔者进行了原因分析、检测和检查。发现主要原因是工作温度过高,生产厂家在生产时根据流程需要设定的排气压力比设计的压力(0.8MPa)要高,二级温度最高时达到180℃左右。根据已经成功生产和使用聚醚谜酮(PEEK)阀片的经验,结合用户实际需要,确定选用聚醚谜酮(PEEK)材料为基料的新型活塞环。该材料是美国20世纪80年代研发的的一种新型特种材料,广泛应用于军事、航空和化工领域。它具有自润滑性能,弹性远大于金属,机械强度很高,耐高温性较好,摩擦系数和膨胀系数较小。笔者将聚醚谜酮(PEEK)材料和填充聚四氟乙烯材料进行分析,并作了特性比较,比较结果见。

  复合自润滑材料综合性能性能材料名称PEEK/TL填充聚四氟乙烯密度/(g/cm3)1.45~1.502.1~2.3拉伸强度/MPa110~1809~27弯曲强度/MPa160~30011~14压缩强度/MPa155~2459~12摩擦系数0.12~0.160.11~0.15线膨胀系数/(10-6/℃)20~5070~125适用工况温度200℃以下,压差<20MPa温度160℃以下聚醚谜酮(PEEK)材料的主要特性如下:(1)耐温性。高温高压压缩机要求活塞环在工作时具备长期的稳定性,活塞环的热膨胀系数是重要的性能指标之一,活塞环具备高温下长期工作的稳定性才能避免发生冷流、在槽内卡死、甚至抱缸现象。一般高分子材料热变形的温度较低(100℃~150℃),PEEK自身的热变形温度只有160℃。经过改性的PEEK/TL活塞环能长期在200℃以下作动密封。

  (2)摩擦性能。压缩机在运行时,活塞环既是密封件又是摩擦件。在众多的工程塑料中,PEEK具备了高温高压下的基本力学性能,改性后的PEEK的摩擦性能达到了高温高压下的工作要求,在同种工况下耐磨性是填充聚四氟乙烯的活塞环的几倍。

  结论随着压缩机产业对产品纯度、压力及效率要求的提高,用户对压缩机活塞环的性能要求也相应提高,尤其在无油、高温、高压差及高磨损的使用情况下,填充聚四氟乙烯因自身强度低、易冷流、磨损快和寿命短的弱点,已满足不了使用要求。添加了辅料的PEEK活塞环实现了高强度、高耐热及低摩擦的最佳组合,该新型材料的运用使维修费用大为降低,延长了压缩机的使用寿命,减少了压缩气体的泄漏和润滑油的污染,提高了产品生产效率,降低了生产成本,使高性价比的产品成为现实。
 

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