【乐虎集团的官方网站 】活塞式nianxiangyuan 的无油润滑是指nianxiangyuan 气缸的无油润滑和填料的无油润滑。无油润滑的优点是气缸的活塞环、导向环以及填料密封元件，都是用自润滑材料制成，nianxiangyuan 工作时不需要向气缸和填料函注油，节约润滑油。由于没有润滑油进入气缸，压缩气体比较清洁。无油润滑最先使用的材料是石墨，通过与气缸或活塞杆的磨合产生石墨润滑膜，润滑膜起润滑油膜的作用，摩擦系数小。但石墨材质较脆，没有良好的塑性，用石墨制造的填料密封元件，安装和使用过程中容易碎裂，使用寿命不长，很快就被聚四氟乙烯和填充聚四氟乙烯所取代。

　　通过在聚四氟乙烯中填充石墨粉、铜粉、二硫化钼、碳纤维等，提高聚四氟乙烯的机械性能，使填充聚四氟乙烯广范应用于nianxiangyuan 的无油润滑密封元件的制造，如活塞环、导向环、填料密封环等。目前用碳纤维填充聚四氟乙烯制得的填充聚四氟乙烯CFRP，机械性能好，保持了聚四氟乙烯良好的自润滑性能，是nianxiangyuan 无油润滑活塞环、导向环、填料密封元件的常用材料。用粉末冶金的方法，在钢件或者铜件的零件磨损面制作一层耐磨层，这个耐磨层的摩擦面也是密封元件工作的摩擦面，是自润滑材料，如铜基铜粉金属塑料FH-1A、铁基铜粉金塑复合材料FH-1B等，也是制作活塞环、导向环和高压密封填料阻流环的良好材料。现在大多数nianxiangyuan 填料都是无油润滑填料。

　　nianxiangyuan 填料的无油润滑，就是要在不往填料函注入润滑油的条件下，nianxiangyuan 填料不仅密封可靠，而且要有更长的使用寿命，还要求刮油环的刮油效果要好，不允许润滑十字头及其滑道的机械油从刮油环处随活塞杆窜向气缸座填料端而影响机器的清洁。根据现场使用经验，用CFRP刮油环的刮油效果一般都是可靠的，需要重点解决的是填料函密封不漏和填料密封元件使用寿命更长的问题。

　　气缸座与气缸连接的一端是填料函的位置，与nianxiangyuan 中体连接的一端是刮油环的位置。nianxiangyuan 填料是指密封气缸座和活塞杆间隙的组件，一般低压段填料密封设置3至4组密封元件组件，中、高压段填料密封设置5至8组密封元件组件。现在使用的nianxiangyuan 填料多为平面填料，平面填料的密封元件都是自紧式的，密封环的外圆装有箍紧弹簧，当填料磨损后能自动补偿。填料盒底座与气缸座之间是静密封，可用铝垫、铜垫、10号钢垫片、不锈钢垫片、O型密封圈等来密封，具体选用何种垫片密封，要根据压力、介质和使用温度来确定。

　　有的填料函组件在填料盒底座的内圆设计有填料导向套，填料导向套与活塞杆用间隙配合，起活塞杆导向作用，但活塞、活塞杆、十字头是连接在一起的往复运动组合件，活塞杆有活塞导向套和十字头滑道的同时导向作用，填料导向套实际上不起导向作用，倒像是一个多余的摩擦件。已经有填料导向套的填料函，检修时用不着去更换导向套。填料盒与填料盒之间，有的采用加工精度很高的平面贴合进行密封。如果填料盒之间相接触的密封面加工精度不要求很高，则用O型密封圈来密封冷却水通道的水，让水不从填料组件中漏出来，也不让气体向冷却水通道泄漏，同时不让气体通过填料盒之间的接触面向外泄漏。

　　图1是填料密封的装配示意图，填料盒底座与气缸座之间用O型密封圈密封，填料盒底座与气缸的密封面压紧贴合，是通过填料函与气缸连接螺栓来压紧实现的，O型密封圈不会被压力挤出O型圈槽，密封无泄漏。活塞杆与填料盒之间的间隙是用密封元件组件来密封的，轴向靠弹簧箍紧力将填料压紧使密封元件内圆紧贴活塞杆而密封，径向靠气缸内压力将填料密封元件压紧贴合中体端（低压端）的平面进行密封，轴向、径向都密封好了，填料密封就无泄漏。以下选择几种填料密封元件组件，作为填料无油润滑的良好密封元件组件，供nianxiangyuan 检修、维护保养、改造和设计时参考选用，也供对nianxiangyuan 进行无油润滑改造时选用。

　　1、典型的三、六瓣密封元件组件

　　典型的三、六瓣密封元件组件见图2。三、六瓣密封元件组件由两个填料密封元件构成一组密封组件，朝向气缸一侧由三瓣组成，背离气缸一侧由六瓣组成，每一个填料的外圈绕有箍紧的螺旋弹簧，把它们箍在活塞杆上。活塞式nianxiangyuan 填料无油润滑改造时，一般都借用原机的箍紧弹簧。密封元件组件在填料盒中留有一定的轴向间隙（填充四氟组件实际应用中大概在0.20～0.40mm之间），防止密封元件在使用过程中因热膨胀后卡在填料盒里，或者轴向方向压得很紧，造成填料密封元件不能正常密封或不能正常工作。三瓣环箍在活塞杆上，切口留有间隙，nianxiangyuan 运行时，高压气体导入密封环外圆的小室，把三瓣、六瓣密封元件压紧箍在活塞杆上，三瓣环的径向切口与六瓣环的错开，由圆柱销定位，利用三瓣环从轴向挡住六瓣环径向切口，阻止气体沿轴向泄漏。六瓣环的径向切口由三个弓形小帽所盖住，阻止气体沿径向泄漏。三瓣环、六瓣密封环径向切口所留的间隙，便于工作过程中密封环内圆磨损后能自动补偿。密封压力越高，三瓣环、六瓣环对活塞杆箍得越紧，六瓣环盖住径向切口的3个弓形小帽对3个鞍形辨压得越紧，因而具有自紧密封作用。

　　三辨环、六辨环的轴向厚度，一般为6至9mm，活塞杆直径大的选用大值，活塞杆直径小的选用小值。如4M8（3）-36/320氮氢气nianxiangyuan 的三辨环、六辨环轴向厚度是8mm，6M40-340/320氮氢气nianxiangyuan 填料的密封元件轴向厚度是9mm。

　　三辨环、六辨环的径向切口确定。三辨环、六辨环的径向切口由磨损量确定的切口与热膨胀确定的切口尺寸相加而得。在设计时可以假定内圆磨损量为a(如a为0.5mm或0.80mm或1.0mm)时，三辨环、六辨环切口处无径向间隙后，密封开始失效。以这个用磨损量确定的切口的大小：密封元件的磨损，圆周长尺寸的减少约是直径尺寸减少的π倍（π为圆周率）。从内圆周上开始切三个切口，当填料密封开始失效时，内圆周上的磨损量为aπ，三辨环、六辨环都要切3个径向切口，切口就为aπ除以3，也就确定了三辨环、六辨环磨损量所需的径向切口尺寸。

　　在25～250℃的环境下，聚四氟乙烯的线性热膨胀系数是10～12×10-5/℃之间，大约是铸铁的10倍。填充聚四氟乙烯材料，是聚四氟乙烯加入填充剂（石墨、二硫化钼、青铜等）提高强度和耐磨性而成，线热膨胀系数通常比聚四氟乙烯略小。填料密封元件最高工作温度100℃，活塞杆直径为d，工作温度下，密封环的圆周长增加量为πd(100-25)×12×10-5mm，是要被切掉的，3个切口也需除3，就得到热膨胀的切口尺寸。将2个切口尺寸加起来就得出密封环的切口尺寸。

　　以下要提到的其它填料密封元件的径向切口尺寸，以确定密封失效的内圆磨损量和工作温度下的热膨胀量来计算，参考这个三、六辨填料密封元件切口尺寸计算方法确定，不再赘述。

　　用铜基轴承合金制造的三、六瓣填料密封元件，是注油润滑的。当内圆磨损时，外圈就不成圆形，每个六瓣环的弓形小帽尖角伸出圆周时，可能会使外围的箍紧螺旋弹簧损坏。内圈磨损直径变大到一定程度后，活塞杆直径变小，三辨环、六辨环的内圆变大，六辨环的三个鞍形辨内圆面与活塞杆接触面会出现间隙而泄漏，六瓣环弓形小帽与鞍形瓣接触面之间的贴合就会不好，三辨环与活塞杆贴合得也不好，都会引起泄漏。六辨环组成的小零件多，强度不会很好，这是注油润滑的三、六瓣密封元件的缺点。另外，三、六瓣密封元件的制造较复杂，无定位圆柱销就有可能使三瓣环与六瓣环的径向切口重合而泄漏。注油润滑的三、六瓣密封元件组件，现在已经很少使用，多数使用的是填充聚四氟乙烯制造的无油润滑的密封元件。

　　用填充聚四氟乙烯或碳纤维增强四氟乙烯（CFRP）制造的三、六瓣密封元件，是无油润滑密封元件，填料不需注油润滑。当内圆磨损时，外圆的弓形小帽伸出圆周外，因材料有良好塑性，不会损伤箍紧螺旋弹簧，鞍形瓣内圆磨损后，在箍紧弹簧和密封环外小室压力的作用下，随时保持与活塞杆接触而无间隙，同时也保持着六瓣环弓形小帽与鞍形瓣接触面之间的良好贴合，密封可靠，因此有较长的使用寿命。

　　填充聚四氟乙烯或碳纤维增强四氟乙烯（CFRP）制造的密封元件，热膨胀系数α大，接近碳钢的十倍，安装时密封元件组件在填料盒中必须要有足够的轴向间隙δ，根据经验，应取最高工作温度为t2为100℃左右，常温t1为20～30°，填料密封元件组件的总轴向厚度为b，则热膨胀间隙应为δ=b(t2-t1)α，还要再多留出0.10～0.20mm，有效防止nianxiangyuan 试车或者运行过程中，填料密封元件组件因轴向间隙小而致卡住，以防活塞杆拉毛而损坏，这是nianxiangyuan 维修人员和设计人员必须要重视的。

　　4M8-36/320氮氢气nianxiangyuan 的一二段、三四段填料的密封元件是用填充聚四氟乙烯制造的，采用三、六瓣密封元件组件，密封良好，是三、六瓣密封元件组件的应用实例之一。如活塞杆直径小，三、六辨填料密封元件的六辨环因尺寸更小，强度就会受到影响，因此直径小的活塞杆，不能用三、六辨填料密封元件组件，只能用其它填料密封元件组件。nianxiangyuan 填料无油润滑的密封元件常用填充聚四氟乙烯或碳纤维增强四氟乙烯（CFRP）制造。

　　2、单环、带弓形小帽环的密封元件组件

　　为了发挥三、六瓣密封元件组件密封良好的优点，克服三瓣环、六瓣环切口多，制造较难，切口多就是泄漏通道多，切口多强度不好，特别是六瓣环的弓形小帽盖着的六个接触面接触不好就是泄漏通道，弓形小帽在使用一定的时间后易磨损等缺陷，以及为了延长密封元件的使用寿命，将三瓣环设计为只有一个切口的单环，六瓣环设计成有一个径向切口并带有一弓形小帽的密封环，取消定位圆柱销，单环的径向切口与带弓形小帽环的径向切口错开约180°，挡住气体的泄漏通道。单环、带弓形小帽环的密封元件组件见图3。

　　单环、带弓形小帽环的密封元件组件，在很多nianxiangyuan 中低压段（级）填料密封中也得到应用，特别是用无油润滑材料制造，常用于用于填料密封的无油润滑。由于填充聚四氟乙烯在中压、高压容易发生冷流变形，不设阻流环的填充四氟密封元件组件，只能用于nianxiangyuan 的低压段填料密封，不能用于中、高压段填料的密封。

　　3、低压侧增设阻流环的单环、带弓形小帽环的密封元件组件

　　由填充聚四氟乙烯制造的单环、带弓形小帽环的密封元件组件，只能用于中、低压的填料密封。一般低压填料设置3至5组、中压设置5至7组填料密封元件，当用于高压级填料密封时，在单环、带弓形小帽环的密封元件组件低压一侧（或轴侧）增设一个阻流环，就成为低压侧增设阻流环的单环、带弓形小帽环的密封元件组件，可靠、安全地用于高压填料的密封。

　　阻流环建议采用双环阻流环，材质用铜基铜粉金塑复合材料或铁基铜粉金塑复合材料，厚度比密封环小2mm，外圆弹簧箍紧阻流环，工作时，密封室内压力压紧阻流环，与箍紧弹簧共同作用，使阻流环切口贴合，切口完全贴合后，双环阻流环内圆与活塞杆之间只能是间隙配合，不能出现过盈而加大对活塞杆的摩擦而使温度升高。双环阻流环的内环、外环切口的切口值应相等。双环阻流环的内环、外环切口建议用0.50mm，内圆比活塞杆直径大0.20至0.30mm，0.5÷3.14=0.16mm，比0.20、0.30都小，目的是：当外环抱紧内环使切口贴合后，内环与活塞杆还是间隙配合，减小活塞杆与填料密封的摩擦，避免填料温度过高，又要对填充聚四氟乙烯的冷流变形有很好的阻流效果。双环阻流环的内环切口与外环切口互相错开约180°，双环阻流环的外圆切口与带弓形小帽环的径向切口互相错开90°以上至180°。低压侧增设双环阻流环的单环、带弓形小帽环的密封元件组件见图4。

　　〈注：本文未完待续，更多精彩见下期--〉