Klíčové funkce a provozní výzvy
Kroužky pro regulaci oleje fungují v pístových kompresorech jako „čistič krve“ a plní dva klíčové úkoly:
- Přesné seškrábání olejeOdstraňuje přebytečný olej (film ≤3 μm) ze stěn válce během zdvihu pístu dolů, aby se zabránilo kontaminaci (obsah oleje dle ISO 8573-1 ≤0,1 mg/m³).
- Kontrola těsněníBěhem zdvihu motoru si udržuje olejový film o tloušťce 0,8–1,5 μm, čímž snižuje ztráty třecího výkonu o 15–20 %.
Výzvy v extrémních podmínkách:
- Axiální vibrace (boční síla > 500 N)
- Tepelná degradace (180–220 °C ve 2. fázi)
- Koroze v kyselých emulzích (olej + kondenzát)
Materiálová revoluce: Nano-PTFE kompozit
| Vlastnictví | Litina + chrom | Nano-PTFE kompozit | Zlepšení |
|---|---|---|---|
| Součinitel tření | 0,12–0,18 | 0,04–0,07 | ↓65 % |
| Kontrola olejového filmu | ±2,5 μm | ±0,8 μm | ↑72 % |
| Max. teplota | 150 °C (porucha povlaku) | 260 °C | ↑73 % |
| Odpor bočních sil | Vyžaduje tloušťku >1,5 mm | Tenkostěnná konstrukce o tloušťce 0,8 mm | Hmotnost ↓40% |
Materiální inovace:
- Základna: PTFE + 25 % uhlíkových vláken (modul ↑ až 5,2 GPa)
- Mazání: nanovrstvy MoS₂ (80 nm)
- Antikorozní ochrana: Povrchová úprava hran FFKM (odolná vůči pH 2–12)
Strukturální optimalizace: Technologie dvojitého gradientu hran
- Asymetrické dvojité hrany:
- Horní hrana: negativní sklon 5°, kontaktní tlak 0,3 MPa → efektivní škrábání
- Spodní hrana: kladný sklon 12°, 0,08 MPa → rovnoměrné rozložení oleje
- Odvodňovací kanály:
- Laserem leptané mikrootvory (Φ0,3 mm × 120) → 3× rychlejší odvodnění
- Zakřivené drážky R=0,05 mm (obráběné elektroerozivní elektrodou) → zabraňují zadržování oleje
Výkonové údaje (šroubový kompresor 55 kW)
| Parametr | Tradiční prsten | Nano-PTFE kroužek | Prospěch |
|---|---|---|---|
| Spotřeba oleje | 18 g/h | 5 g/h | Ušetří 67 000 ¥/rok* |
| Ztráta třecího výkonu | 8,2 kW | 6,5 kW | ↓21 % energie |
| Přenos oleje | 0,8 mg/m³ | 0,06 mg/m³ | V souladu s třídou 0 |
| Interval údržby | 4 000 hodin | 12 000 hodin | ↓65% náklady na práci |
8 000 hodin provozu/rok; elektřina 0,8 ¥/kWh; mazivo 150 ¥/kg
Průmyslové aplikace
- Bezolejové kompresoryDosahuje třídy 0 bez odlučovačů oleje (-30 % hmotnosti).
Případ: Obsah oleje v generátoru lékařského O₂: 0,5 ppm → 0,01 ppm. - Kompresory H₂ s tlakem 35 MPaProšel testem 5 000 hodin (bez vodíkového křehnutí).
- Vysokorychlostní kompresory s frekvenčním měničemPodporuje rychlost pístu >6 m/s (oproti limitu 4 m/s).
Pokyny pro údržbu
Prahové hodnoty selhání:
| Parametr | Normální rozsah | Limit náhrady | Metoda kontroly |
|---|---|---|---|
| Radiální vůle | 0,1–0,3 mm | >0,6 mm | spároměr |
| Deformace obličeje | ≤0,02 mm | >0,1 mm | Optický plochý |
| Poloměr hrany (Ra) | 0,2 μm | >1,6 μm | Profilometr |
Instalace:
- Kryogenní sestava (-40 °C s LN₂)
- Zarovnání švu 120°±5′ (laserové zarovnání)
Technologie nové generace:
- Chytré kroužky s piezoelektrickými senzory (monitorování olejového filmu ±0,1 μm)
- Samoopravitelné povlaky (mikrokapsle fluorovaného maziva)
Čas zveřejnění: 17. července 2025