Funcții de bază și provocări operaționale
Inelele de control al uleiului acționează ca „purificator de sânge” în compresoarele cu piston, îndeplinind două sarcini critice:
- Precizie de răzuire a uleiuluiÎndepărtează excesul de ulei (film ≤3μm) de pe pereții cilindrului în timpul cursei descendente a pistonului pentru a preveni contaminarea (conținut de ulei ISO 8573-1 ≤0,1mg/m³).
- Controlul etanșăriiPăstrează o peliculă de ulei de 0,8-1,5 μm în timpul cursei ascendente, reducând pierderea de putere prin frecare cu 15-20%.
Provocări în condiții extreme:
- Vibrații axiale (forță laterală >500N)
- Degradare termică (180–220°C în Etapa 2)
- Coroziune acidă prin emulsie (ulei + condens)
Revoluția materialelor: compozit nano-PTFE
| Proprietate | Fontă + Crom | Compozit Nano-PTFE | Îmbunătăţire |
|---|---|---|---|
| Coeficient de frecare | 0,12–0,18 | 0,04–0,07 | ↓65% |
| Controlul peliculei de ulei | ±2,5 μm | ±0,8 μm | ↑72% |
| Temperatură maximă | 150°C (defect de acoperire) | 260°C | ↑73% |
| Rezistența la forța laterală | Necesită o grosime >1,5 mm | Design cu pereți subțiri de 0,8 mm | Greutate ↓40% |
Inovații materiale:
- Bază: PTFE + 25% fibră de carbon (modul ↑ până la 5,2 GPa)
- Lubrifiere: Nanostraturi de MoS₂ (80nm)
- Anticoroziune: strat de acoperire pentru margini FFKM (rezistent la pH 2–12)
Optimizare structurală: Tehnologie cu margine cu gradient dual
- Margini duble asimetrice:
- Margine superioară: unghi de înclinare negativ de 5°, presiune de contact de 0,3 MPa → răzuire eficientă
- Margine inferioară: unghi de înclinare pozitiv de 12°, 0,08 MPa → distribuție uniformă a uleiului
- Canale de drenaj:
- Micro-găuri gravate cu laser (Φ0.3mm×120) → drenaj de 3 ori mai rapid
- Caneluri curbate R=0,05 mm (prelucrate prin electroeroziune) → previn retenția de ulei
Date de performanță (compresor cu șurub de 55 kW)
| Parametru | Inel tradițional | Inel Nano-PTFE | Beneficia |
|---|---|---|---|
| Consumul de ulei | 18g/h | 5g/h | Economisește 67.000 ¥/an* |
| Pierderea de putere prin frecare | 8,2 kW | 6,5 kW | ↓21% energie |
| Transportul de ulei | 0,8 mg/m³ | 0,06 mg/m³ | Conform cu clasa 0 |
| Interval de întreținere | 4.000 de ore | 12.000 de ore | ↓65% costul forței de muncă |
Funcționare 8.000 ore/an; electricitate 0,8 ¥/kWh; lubrifiant 150 ¥/kg
Aplicații industriale
- Compresoare fără uleiAtinge clasa 0 fără separatoare de ulei (-30% greutate).
Caz: Conținut de ulei pentru generator de O₂ medical: 0,5 ppm → 0,01 ppm. - Compresoare H₂ de 35 MPaTest de 5.000 ore reușit (fără fragilizare cu hidrogen).
- Compresoare VFD de mare vitezăSuportă o viteză a pistonului >6 m/s (față de limita de 4 m/s).
Instrucțiuni de întreținere
Praguri de eșec:
| Parametru | Interval normal | Limită de înlocuire | Metoda de inspecție |
|---|---|---|---|
| Distanță radială | 0,1–0,3 mm | >0,6 mm | Calibru de palpare |
| Deformarea feței | ≤0,02 mm | >0,1 mm | Optic plat |
| Raza muchiei (Ra) | 0,2 μm | >1,6 μm | Profilometru |
Instalare:
- Asamblare criogenică (-40°C cu LN₂)
- Aliniere cusătură 120°±5′ (aliniere cu laser)
Tehnologie de ultimă generație:
- Inele inteligente cu senzori piezoelectrici (monitorizare peliculă de ulei ±0,1 μm)
- Acoperiri auto-reparatoare (microcapsule lubrifiante fluorurate)
Data publicării: 17 iulie 2025