Osnovne funkcije i operativni izazovi
Prstenovi za kontrolu ulja djeluju kao "pročišćivač krvi" u klipnim kompresorima, obavljajući dva ključna zadatka:
- Preciznost struganja uljaUklanja višak ulja (film ≤3μm) sa stijenki cilindra tijekom hoda klipa prema dolje kako bi se spriječila kontaminacija (sadržaj ulja prema ISO 8573-1 ≤0,1 mg/m³).
- Kontrola brtvljenjaZadržava uljni film debljine 0,8-1,5 μm tijekom hoda prema gore, smanjujući gubitak snage trenja za 15-20%.
Izazovi ekstremnih uvjeta:
- Aksijalne vibracije (bočna sila >500 N)
- Toplinska degradacija (180–220 °C u fazi 2)
- Korozija kiselih emulzija (ulje + kondenzat)
Revolucija materijala: Nano-PTFE kompozit
| Nekretnina | Lijevano željezo + Krom | Nano-PTFE kompozit | Poboljšanje |
|---|---|---|---|
| Koeficijent trenja | 0,12–0,18 | 0,04–0,07 | ↓65% |
| Kontrola uljnog filma | ±2,5 μm | ±0,8 μm | ↑72% |
| Maks. temperatura | 150°C (oštećenje premaza) | 260°C | ↑73% |
| Otpor bočne sile | Zahtijeva debljinu >1,5 mm | Dizajn s tankim stijenkama od 0,8 mm | Težina ↓40% |
Materijalne inovacije:
- Baza: PTFE + 25% ugljičnih vlakana (modul ↑ do 5,2 GPa)
- Podmazivanje: MoS₂ nanoslojevi (80 nm)
- Antikorozivna zaštita: FFKM rubni premaz (otporan na pH 2–12)
Strukturna optimizacija: Tehnologija dvostrukog gradijenta ruba
- Asimetrični dvostruki rubovi:
- Gornji rub: negativni nagib 5°, kontaktni tlak 0,3 MPa → učinkovito struganje
- Donji rub: 12° pozitivni nagib, 0,08 MPa → ravnomjerna raspodjela ulja
- Drenažni kanali:
- Laserski urezane mikro-rupe (Φ0,3 mm × 120) → 3× brža drenaža
- R=0,05 mm zakrivljeni utori (obrađeni EDM-om) → sprječava zadržavanje ulja
Podaci o performansama (55 kW vijčani kompresor)
| Parametar | Tradicionalni prsten | Nano-PTFE prsten | Korist |
|---|---|---|---|
| Potrošnja ulja | 18 g/h | 5 g/h | Uštedite 67 tisuća ¥ godišnje* |
| Gubitak snage trenja | 8,2 kW | 6,5 kW | ↓21% energije |
| Prijenos ulja | 0,8 mg/m³ | 0,06 mg/m³ | Sukladno klasi 0 |
| Interval održavanja | 4.000 sati | 12.000 sati | ↓65% trošak rada |
8.000 sati/godišnje rada; struja 0,8 ¥/kWh; mazivo 150 ¥/kg
Primjene u industriji
- Kompresori bez uljaPostiže klasu 0 bez separatora ulja (-30% težine).
Slučaj: Sadržaj ulja medicinskog generatora O₂: 0,5 ppm → 0,01 ppm. - Kompresori H₂ od 35 MPaProšao test od 5000 sati (bez vodikove krhkosti).
- Visokobrzinski VFD kompresoriPodržava brzinu klipa >6 m/s (u odnosu na ograničenje od 4 m/s).
Smjernice za održavanje
Pragovi neuspjeha:
| Parametar | Normalni raspon | Ograničenje zamjene | Metoda inspekcije |
|---|---|---|---|
| Radijalni razmak | 0,1–0,3 mm | >0,6 mm | Mjerač ljestvice |
| Iskrivljavanje lica | ≤0,02 mm | >0,1 mm | Optički stan |
| Polumjer ruba (Ra) | 0,2 μm | >1,6 μm | Profilometar |
Montaža:
- Kriogeni sklop (-40°C s LN₂)
- Poravnanje šava 120°±5′ (lasersko poravnanje)
Tehnologija sljedeće generacije:
- Pametni prstenovi s piezoelektričnim senzorima (praćenje uljnog filma ±0,1 μm)
- Samoobnavljajući premazi (mikrokapsule fluoriranog maziva)
Vrijeme objave: 17. srpnja 2025.