采用无油润滑技术解决压缩机填料函泄漏难题

    一、问题的提出

    在往复式压缩机中均设计有填料函以实现对活塞杆的密封，八十年代以前设计的压缩机填料函一般在中低压段，因为工作压力低，所以密封效果良好，工作寿命也很长。随着时间的推移、技术进步，各类节能型压缩机机型开始推出并投入使用，由于压缩机的结构设计需要，压缩机出现了高压段填料函，例如取消平衡段气缸及高压平衡式气缸都拥有密封最高压力31.4Mpa的填料函。同时由于压缩机输气量的提高，密封直径也随之增大，填料函的工作环境恶劣，使用寿命变短，有些填料函的更换周期甚至只有几个星期，设备经常泄漏，来不及更换，泄漏的气体严重污染工作环境，损失了原料，破坏了稳定生产的局面。

    多年来我们按用户的需要，利用无油润滑技术已经很好地解决了高压填料函泄漏问题。本文主要介绍解决填料函泄漏的技术关键和实际使用情况。

    二、无油润滑填料函实现长周期有效密封的技术关键

    1．正确选择密封圈材质及其填充配方：

    作为填料函中实现密封的元件，密封圈的作用十分重要，在工作状况下其内孔与活塞杆外径紧密贴合，以阻断气体泄漏实现有效密封。由于密封圈内孔和活塞杆外径存在滑动摩擦，密封压力越高，密封圈与活塞杆的接触正压力就越大，密封圈工作时就越容易发热，越容易被磨损。在无油润滑技术中选用填充聚四氟乙烯作密封圈材料，由于聚四氟乙烯材料的摩擦磨损性能可以通过填充剂的配方不同加以调节，因此我们可以获得具有良好摩擦磨损性能的密封圈，以保证密封圈在实现良好密封的同时不会很快被磨损，从而为实现长周期无泄漏运行创造条件。因此，要实现填料函长周期无泄漏运行，必须使用具有适当配方填充的聚四氟乙烯材料作为密封圈。

    2．按不同工况选择密封圈的结构型式：

    平环密封圈由于其结构简单，加工制作方便，已经成为填料函中应用最广泛的一种密封圈结构。目前，我们采用具有补偿开口的平环密封圈，密封圈具有补偿开口，因此可以在运行中自动补偿内孔的磨损，始终保持内孔与活塞杆的良好接触保证密封。该种密封圈在活塞杆外径磨损量达到15—20丝时仍旧能保持良好密封。平环密封圈在安装时对密封圈内孔和活塞杆外径配合间隙无严格要求也无需对密封圈内孔进行修刮，安装后不必开空车进行“跑合”，安装使用十分方便，是一种理想的密封圈结构。

    平环密封圈按其补偿开口方式不同而有不同型式。单T字开口补偿的平环广泛用于压缩机中低压填料函和循环机填料函中。T字开口结构型式决定该密封圈必须成对使用，以避免T字开口处泄漏。对于所密封气体压力高同时气体温度也很高的氮氢气压缩机高压段填料函，成对使用的密封圈对热量散发不利，使用中常发生填料函发热，活塞杆发烫，冒烟情况，因而常采用三瓣式结构的密封圈，每组填料内一片密封圈有利于密封圈热量散发，以保证塑料材质的密封圈在高温高压状况下的正常工作。

    3．采用金属塑料阻流环是防止平环密封圈在高压下工作时“冷流”破坏的关键：

    尽管平环密封圈有众多优点，然而当其在高压填料函中未配有辅助密封元件阻流环工作时，往往难以实现长周期有效密封。这是由于平环密封圈是一种自紧式密封元件，工作状况下为防止气体沿活塞杆泄漏，密封圈在所密封气体作用下，抱紧活塞杆产生一定的接触比压，实现有效密封。显而易见，在高压填料函中密封圈对活塞杆的接触比压很大，工作时在密封圈内表面产生的摩擦热也大，而填充聚四氟乙烯材料虽然有良好的摩擦磨损性能，但其导热性较差。摩擦所产生的热量积蓄在密封圈内圈无法被带走，随着运行时间增加，该温度逐渐升高，最终使得密封圈受热的内圈强度变小而发生软化，在所密封气体作用下，此软化的内圈会沿着活塞杆和填料盒内孔之间的间隙向前挤出，密封圈内孔发生“冷流”变形。因为冷流变形的密封圈端面不再平整，因而导致密封失效。这就是平环密封圈在高压填料函中短期密封失效的原因。为了延长密封圈在高压填料函中使用的工作寿命，必须防止其在工作中发生“冷流”这也就是在填料盒中配用辅助密封元件阻流环的原因。阻流环放在密封圈前面，阻流环的内孔与活塞杆外径的间隙应尽可能小，才能防止密封圈沿活塞杆挤出发生“冷流”变形。阻流环能否起到阻流作用的关键是用什么材料作阻流环，对阻流环的要求是既和活塞杆外径保持最小径向间隙同时又不能擦伤活塞杆，有些填料函中用铜作阻流环，铜的摩擦系数很大，内孔过小，肯定会擦伤活塞杆，内孔太大，阻流环效果不明显；有些填料函用填充聚四氟乙烯作阻流环，当然它的摩擦系数很小不会擦伤活塞杆，可是它和活塞杆摩擦后发热具有冷流倾向的聚四氟乙烯塑料自己先冷流变形，因而无法阻止密封圈“冷流”。如今我们采用FH-1B金属塑料作阻流环，该阻流环内孔有铜粉烧结层并浸渍聚四氟乙烯塑料，形成金属塑料复合材料，因此它的摩擦系数很小，导热性能很好，它的内孔可以和活塞杆间隙控制得相当小具有良好的阻流作用，同时又不用耽心拉伤活塞杆。由于金塑阻流环的使用，有效防止了平环密封圈在高压作用下的冷流变形，延长了其有效密封工作寿命，从而解决了高压填料函易于泄漏的难题。

关于“无油润滑技术、压缩机”的

• 资讯
• 供应
• 求购
• 吧