无油润滑压缩机活塞环的设计及计算

2000年第4期(总第162期)　　　　　　　　　　　　压缩机技术　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 3

设计研究

文章编号:1006-2971(2000)04-0003-02

无油润滑压缩机活塞环的设计及计算

张文祥,李延斌

(沈阳工业大学,辽宁沈阳110023)

摘　要:在分析无油润滑压缩机活塞环受力情况的基础上,提出了活塞环材料的选择方法,论述了无油润滑活塞环设计的基本要求及其各参数的确定。关键词:无油润滑;活塞环;设计中图分类号:TH457　　文献标识码:B

当缸内压力逐渐升高到略大于p2时,排气阀打开,排气结束后气缸压力仍为p2。

在膨胀过程中气缸内残存气体膨胀,活塞环承受=)2,当缸内气体下p1,进气阀打开,此时的pp0p1)/2。由于密封背压的变化和运动惯性力的作用,活塞环出现瞬时悬浮。

1　前言

由于无油润滑技术的日趋成熟,使得一些有油润滑机械将被人们考虑是否用无油润滑机械所代替

。近年来,压缩机行业的专业技术人员进行了深入的探讨和尝试。实践证明,,程,,本文将对无油润滑压缩机活塞环的设计及其相关的材料选择、运动状况做一论述。

3　活塞环的材料选择

活塞环作为密封元件组装在活塞上,通过活塞的往复运动来实现压缩机吸、排气的过程。它将会引起粘着、疲劳、变形和腐蚀等多种形式的磨损。其磨损寿命除取决于工作介质、压力、速度、温度和环的结构等因素外,很大程度上还取决于材料的性质。所以

,在设计时,必须根据这些因素选取相应性质的材料。

目前,国内作为无油润滑活塞环的主要材料有填充聚四氟乙烯、填充聚酰亚胺、铸型尼龙和金属塑料等。对于它们的机械性质和摩擦磨损特性,因其基材、填料的不同和运转参数(介质、压力、速度、温

2　活塞环的受力分析

活塞环在压缩及排气过程中的受力情况见图1a;

活塞环在膨胀及吸气过程中的受力情况见图1b。

图1　活塞环受力图

度)的变化有很大的差异。所以,设计时需针对特定的工作条件或根据模拟、台架试验结果进行选材。

由图可知,在压缩过程中,由于背压作用,使活塞环贴紧在气缸壁上,在背压力和惯性力作用下,环的下侧紧贴环槽。此时,气缸壁压向活塞环的力,其轴向线性分布为

Δp=(p2-p0)/2

收稿日期:2000-06-20

4　活塞环的设计

活塞环设计包括结构设计,环数、尺寸和间隙的确定,导向环比压计算等。