【壓縮機網(wǎng)】壓縮機摩擦零件的壽命與質(zhì)量息息相關(guān),當人們有意或無(wú)意忽視這個(gè)問(wèn)題時(shí),將會(huì )使壓縮機摩擦零件的壽命產(chǎn)生不同程度的變化,有時(shí)甚至會(huì )很?chē)乐亍?
本文從不同角度談?wù)剦嚎s機摩擦零件的一些現象,希望能以引起人們的警覺(jué)與重視。
1 幾個(gè)例子
1985年,國內壓縮機廠(chǎng)家都在發(fā)展自己的活塞壓縮機產(chǎn)品系列。其中以無(wú)油潤滑壓縮機發(fā)展比較快,隨之也出現了不同專(zhuān)門(mén)從事聚四氟乙烯零件的生產(chǎn)商。
開(kāi)始人們比較信任南京玻璃纖維研究所,他們是壓縮機行業(yè)聚四氟乙烯零件的技術(shù)攻關(guān)單位,他們提出的玻璃纖維粉的長(cháng)徑比為5:1,得到認可。
他們的產(chǎn)品質(zhì)量是由精確的配方,精確的組分填加,精確的混料、預成型、燒結、冷卻等保證的,零件的使用壽命也是一流。
后來(lái)有些壓縮機制造商出于價(jià)格和人為關(guān)系因素,采用其他供應商的此類(lèi)零件,壓縮機聚四氟乙烯密封件的壽命出現了比較大的波動(dòng)。
作者到幾個(gè)從事聚四氟乙烯零件的生產(chǎn)商那里看過(guò),情況不一。
其一:雖然他們也有自己規定的配方,但是配料很不嚴格,不像南京天勤密封技術(shù)公司那樣,由電腦配方,到電腦自動(dòng)填加物料,電腦控制混料,電腦控制壓型,電腦控制燒結、冷卻到批量理化檢驗分析。
作者看到其他商家多是人工按感覺(jué)手工加料,很難保證物料的正確配比。
其二:配比的原材料隨意化嚴重,品位達不到要求;有的填加回收的廢料; 有的用碳粉代替碳素纖維粉;有的用石墨頂替二硫化鉬粉;
其三:工藝過(guò)程隨意,壓型、燒結加熱漏洞多。有的坯料在加工過(guò)程中明顯出現因燒結溫度偏低而出現的黑灰亂飛,工人發(fā)現不正常后,告知技術(shù)人員;當發(fā)現這批坯料不合格時(shí),予以退貨處理;退貨后,制造商把這批坯料經(jīng)重新加熱后,偷偷返回;由于發(fā)生了過(guò)燒,在加工中明顯出現硬化。以后這批填充聚四氟乙烯零件還是投入到壓縮機裝配中,可想而知其壽命會(huì )是什么情況。
2 不同情況
壓縮機行業(yè)技術(shù)人員對聚四氟乙烯密封零件(包括活塞環(huán)、導向環(huán)、填料的密封環(huán)、阻流環(huán)等)歷來(lái)比較重視,前期還組織了行業(yè)技術(shù)攻關(guān),在引進(jìn)技術(shù)的基礎上,發(fā)展國內的密封技術(shù)。從配方(不同填加劑的選擇、填加劑的加入量),到精確的混料、用專(zhuān)用模具在壓力機上預成型、精確的燒結、冷卻處理等。
有的制造商為了使聚四氟乙烯密封零件結合更好,采取加熱后,坯料在熱態(tài)下,裝入模具,送入油壓機繼續加壓,以求使坯料的密度更好。
杜邦開(kāi)始的配方中,玻璃纖維是標準的填加劑,但是上世紀八十年代,在壓縮機一次行業(yè)會(huì )上,摩根密封件公司提出了填加碳素纖維粉,取代玻璃纖維粉,其宣稱(chēng)這種材料的壽命大大超過(guò)填加玻璃纖維粉密封件的壽命。
此后,國內的密封件公司也陸續開(kāi)展在聚四氟乙烯制件中填加碳素纖維粉的研究和試驗推廣。
3 誤稱(chēng)為碳纖零件
有意思的是,有些密封件制造商把填加碳素纖維粉的聚四氟乙烯零件稱(chēng)為“碳纖”零件,混淆了視聽(tīng),造成混亂。
作者關(guān)于在聚四氟乙烯中碳素纖維粉的含量請教過(guò)天勤公司的朱進(jìn)、王宇波先生,他們做過(guò)該問(wèn)題的系統研究。對于不同使用要求的密封件,碳素纖維粉的粒度和填加量不同。不同需求的密封制件碳素纖維粉的填加量有一個(gè)最大填加量的限制,否則會(huì )降低密封件的壽命。
4 碳素纖維粉與玻璃纖維粉
碳素纖維粉的價(jià)格為150~250元/公斤,碳素纖維粉的精度越細價(jià)格越高。
玻璃纖維粉是將專(zhuān)門(mén)拉制的連續玻璃纖維原絲經(jīng)短切、研磨篩分而成,纖維直徑:9-13μm,長(cháng)徑比:4:1-8:1,粒度:300-400。
不同的密封件制造商會(huì )選用不同價(jià)格的碳素纖維粉,有的加一點(diǎn)碳素纖維粉,其它的用碳粉替代,且大多數都是這么做的。
作者在一個(gè)比較大的密封件制造商那里看到,他們的加入的碳素纖維粉是玻璃瓶裝的,他們應該是采購25公斤包裝的。他們更多是加入50公斤袋裝的碳粉。

5 石墨與二硫化鉬粉
石墨的潤滑性能:
石墨的潤滑性能能取決于石墨鱗片的大小,鱗片越大,摩擦系數越小,潤滑性能越好。
二硫化鉬的潤滑性能:
1、徹底地消滅了漏油,干凈利索,大大的促進(jìn)了文明生產(chǎn)。
2、能節省大量的潤滑油脂。
3、改善運行技術(shù)狀況,延長(cháng)檢修周期,減輕了維修工人的勞動(dòng)強度,節約勞動(dòng)力。
4、由于二硫化鉬的摩擦系數低,摩擦設備間產(chǎn)生的摩擦阻力小,可以節約電力消耗,根據兄弟單位的測定可節約電力為12%
5、能減小機械磨損,延長(cháng)摩擦設備的使用壽命,減少設備零件的損耗,提高設備的出勤率。
6、應用二硫化鉬潤滑,可以解決技術(shù)關(guān)鍵問(wèn)題,提高工作效率和工作精度。
7、二硫化鉬具有填平補齊的作用,可以恢復某些零件的幾何尺寸,延長(cháng)使用壽命。
8、二硫化鉬具有防潮、防水、防堿、防酸等特性。
9、應用二硫化鉬的塑料或粉末來(lái)冶煉的成型零件,可以節約大量的有色金屬。
10、某些設備采用二硫化鉬潤滑后,可以取消復雜的供油系統,大大簡(jiǎn)化了設備結構,相對提高了有效面積的利用率,同時(shí),也將引起設備設計上的重大改革。
11、二硫化鉬也有它的缺點(diǎn),如導熱性差、摩擦系數還不足夠低、滲透能力不算強(與稀油相比)等,這些缺點(diǎn)正是進(jìn)一步擴大使用范圍的主要障礙。對比有關(guān)工業(yè)發(fā)達國家十分重視對固體潤滑劑的研究,也曾專(zhuān)門(mén)召開(kāi)過(guò)國際性的潤滑會(huì )議,以交流有關(guān)信息、探討新工藝技術(shù),美國、日本和西歐一些工業(yè)發(fā)達國家近年來(lái)大都建立了摩擦,磨損、潤滑中心。
摩擦磨損潤滑學(xué)已單獨地成為一門(mén)新興的學(xué)科,在國外許多大學(xué)里開(kāi)設了摩擦磨損潤滑學(xué)的課程,而固體潤滑劑也是講授和研究的課題之一。
我國亦有專(zhuān)門(mén)機構從事研究,蘭州物理化學(xué)研究所就是其中之一,劉維民院士最早把固體潤滑劑送入太空。固體潤滑存在的缺點(diǎn)是前進(jìn)中的問(wèn)題,現代科學(xué)技術(shù)發(fā)展非常迅速,想必更完善的固體潤滑材料即將出現,以實(shí)現所有設備的終身潤滑。
由超音速氣流粉碎加工而成的二硫化鉬粒度達到325-2500目或更高,其成本價(jià)格也更高,粒度細的潤滑性能好。
6 聚四氟乙烯
用于加工壓縮機密封件的聚四氟乙烯粒度應小于150微米,即100目,也有的認為應在100目左右。
無(wú)機材料作為PTFE填料的研究也較活躍。常用的無(wú)機填充劑主要有二硫化鉬、石墨、碳纖維、玻璃纖維、陶瓷顆粒等。
PTFE中添加MoS2能明顯改善摩擦磨損性能及尺寸穩定性,增加其表面硬度。PTFE中填充30%(體積分數)的CuS和PbS均可將PTFE的磨損量降低2個(gè)數量級,但對摩擦系數的影響較大,其增幅在50%以上。
7 濰柴的規定可以借鑒
濰坊柴油機廠(chǎng)從上世紀就有一條規定:?jiǎn)T工家屬不得插手并參與公司的外購件的采購,公司所需外購件包括原材料一律通過(guò)招標進(jìn)行。濰坊柴油機廠(chǎng)能發(fā)展成為世界一流發(fā)動(dòng)機公司,有很多因素,這僅是其中之一。它斷絕了采購中的諸多弊病,從一個(gè)方面保證了發(fā)動(dòng)機的質(zhì)量。
可能設計人員不知道自己精心設計的產(chǎn)品開(kāi)始還不錯,后來(lái)零件的壽命出現了下滑,當原因找不到時(shí),紕漏可能就在于類(lèi)似地方。
可以這么認為
1 壓縮機密封零件的質(zhì)量很大程度上取決于外協(xié)供應;
2 即使是所謂的原廠(chǎng)配件也要小心,很多所謂原廠(chǎng)的配件其實(shí)并非真正的所謂原廠(chǎng)的配件;
3 壓縮機制造商要想在密封零件上得到質(zhì)量保證,不妨認真考察一下有研發(fā)能力和質(zhì)量保障能力的密封件制造商,看看他們是怎么運作的。
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本文從不同角度談?wù)剦嚎s機摩擦零件的一些現象,希望能以引起人們的警覺(jué)與重視。
1 幾個(gè)例子
1985年,國內壓縮機廠(chǎng)家都在發(fā)展自己的活塞壓縮機產(chǎn)品系列。其中以無(wú)油潤滑壓縮機發(fā)展比較快,隨之也出現了不同專(zhuān)門(mén)從事聚四氟乙烯零件的生產(chǎn)商。
開(kāi)始人們比較信任南京玻璃纖維研究所,他們是壓縮機行業(yè)聚四氟乙烯零件的技術(shù)攻關(guān)單位,他們提出的玻璃纖維粉的長(cháng)徑比為5:1,得到認可。
他們的產(chǎn)品質(zhì)量是由精確的配方,精確的組分填加,精確的混料、預成型、燒結、冷卻等保證的,零件的使用壽命也是一流。
后來(lái)有些壓縮機制造商出于價(jià)格和人為關(guān)系因素,采用其他供應商的此類(lèi)零件,壓縮機聚四氟乙烯密封件的壽命出現了比較大的波動(dòng)。
作者到幾個(gè)從事聚四氟乙烯零件的生產(chǎn)商那里看過(guò),情況不一。
其一:雖然他們也有自己規定的配方,但是配料很不嚴格,不像南京天勤密封技術(shù)公司那樣,由電腦配方,到電腦自動(dòng)填加物料,電腦控制混料,電腦控制壓型,電腦控制燒結、冷卻到批量理化檢驗分析。
作者看到其他商家多是人工按感覺(jué)手工加料,很難保證物料的正確配比。
其二:配比的原材料隨意化嚴重,品位達不到要求;有的填加回收的廢料; 有的用碳粉代替碳素纖維粉;有的用石墨頂替二硫化鉬粉;
其三:工藝過(guò)程隨意,壓型、燒結加熱漏洞多。有的坯料在加工過(guò)程中明顯出現因燒結溫度偏低而出現的黑灰亂飛,工人發(fā)現不正常后,告知技術(shù)人員;當發(fā)現這批坯料不合格時(shí),予以退貨處理;退貨后,制造商把這批坯料經(jīng)重新加熱后,偷偷返回;由于發(fā)生了過(guò)燒,在加工中明顯出現硬化。以后這批填充聚四氟乙烯零件還是投入到壓縮機裝配中,可想而知其壽命會(huì )是什么情況。
2 不同情況
壓縮機行業(yè)技術(shù)人員對聚四氟乙烯密封零件(包括活塞環(huán)、導向環(huán)、填料的密封環(huán)、阻流環(huán)等)歷來(lái)比較重視,前期還組織了行業(yè)技術(shù)攻關(guān),在引進(jìn)技術(shù)的基礎上,發(fā)展國內的密封技術(shù)。從配方(不同填加劑的選擇、填加劑的加入量),到精確的混料、用專(zhuān)用模具在壓力機上預成型、精確的燒結、冷卻處理等。
有的制造商為了使聚四氟乙烯密封零件結合更好,采取加熱后,坯料在熱態(tài)下,裝入模具,送入油壓機繼續加壓,以求使坯料的密度更好。
杜邦開(kāi)始的配方中,玻璃纖維是標準的填加劑,但是上世紀八十年代,在壓縮機一次行業(yè)會(huì )上,摩根密封件公司提出了填加碳素纖維粉,取代玻璃纖維粉,其宣稱(chēng)這種材料的壽命大大超過(guò)填加玻璃纖維粉密封件的壽命。
此后,國內的密封件公司也陸續開(kāi)展在聚四氟乙烯制件中填加碳素纖維粉的研究和試驗推廣。
3 誤稱(chēng)為碳纖零件
有意思的是,有些密封件制造商把填加碳素纖維粉的聚四氟乙烯零件稱(chēng)為“碳纖”零件,混淆了視聽(tīng),造成混亂。
作者關(guān)于在聚四氟乙烯中碳素纖維粉的含量請教過(guò)天勤公司的朱進(jìn)、王宇波先生,他們做過(guò)該問(wèn)題的系統研究。對于不同使用要求的密封件,碳素纖維粉的粒度和填加量不同。不同需求的密封制件碳素纖維粉的填加量有一個(gè)最大填加量的限制,否則會(huì )降低密封件的壽命。
4 碳素纖維粉與玻璃纖維粉
碳素纖維粉的價(jià)格為150~250元/公斤,碳素纖維粉的精度越細價(jià)格越高。
玻璃纖維粉是將專(zhuān)門(mén)拉制的連續玻璃纖維原絲經(jīng)短切、研磨篩分而成,纖維直徑:9-13μm,長(cháng)徑比:4:1-8:1,粒度:300-400。
不同的密封件制造商會(huì )選用不同價(jià)格的碳素纖維粉,有的加一點(diǎn)碳素纖維粉,其它的用碳粉替代,且大多數都是這么做的。
作者在一個(gè)比較大的密封件制造商那里看到,他們的加入的碳素纖維粉是玻璃瓶裝的,他們應該是采購25公斤包裝的。他們更多是加入50公斤袋裝的碳粉。


5 石墨與二硫化鉬粉
石墨的潤滑性能:
石墨的潤滑性能能取決于石墨鱗片的大小,鱗片越大,摩擦系數越小,潤滑性能越好。
二硫化鉬的潤滑性能:
1、徹底地消滅了漏油,干凈利索,大大的促進(jìn)了文明生產(chǎn)。
2、能節省大量的潤滑油脂。
3、改善運行技術(shù)狀況,延長(cháng)檢修周期,減輕了維修工人的勞動(dòng)強度,節約勞動(dòng)力。
4、由于二硫化鉬的摩擦系數低,摩擦設備間產(chǎn)生的摩擦阻力小,可以節約電力消耗,根據兄弟單位的測定可節約電力為12%
5、能減小機械磨損,延長(cháng)摩擦設備的使用壽命,減少設備零件的損耗,提高設備的出勤率。
6、應用二硫化鉬潤滑,可以解決技術(shù)關(guān)鍵問(wèn)題,提高工作效率和工作精度。
7、二硫化鉬具有填平補齊的作用,可以恢復某些零件的幾何尺寸,延長(cháng)使用壽命。
8、二硫化鉬具有防潮、防水、防堿、防酸等特性。
9、應用二硫化鉬的塑料或粉末來(lái)冶煉的成型零件,可以節約大量的有色金屬。
10、某些設備采用二硫化鉬潤滑后,可以取消復雜的供油系統,大大簡(jiǎn)化了設備結構,相對提高了有效面積的利用率,同時(shí),也將引起設備設計上的重大改革。
11、二硫化鉬也有它的缺點(diǎn),如導熱性差、摩擦系數還不足夠低、滲透能力不算強(與稀油相比)等,這些缺點(diǎn)正是進(jìn)一步擴大使用范圍的主要障礙。對比有關(guān)工業(yè)發(fā)達國家十分重視對固體潤滑劑的研究,也曾專(zhuān)門(mén)召開(kāi)過(guò)國際性的潤滑會(huì )議,以交流有關(guān)信息、探討新工藝技術(shù),美國、日本和西歐一些工業(yè)發(fā)達國家近年來(lái)大都建立了摩擦,磨損、潤滑中心。
摩擦磨損潤滑學(xué)已單獨地成為一門(mén)新興的學(xué)科,在國外許多大學(xué)里開(kāi)設了摩擦磨損潤滑學(xué)的課程,而固體潤滑劑也是講授和研究的課題之一。
我國亦有專(zhuān)門(mén)機構從事研究,蘭州物理化學(xué)研究所就是其中之一,劉維民院士最早把固體潤滑劑送入太空。固體潤滑存在的缺點(diǎn)是前進(jìn)中的問(wèn)題,現代科學(xué)技術(shù)發(fā)展非常迅速,想必更完善的固體潤滑材料即將出現,以實(shí)現所有設備的終身潤滑。
由超音速氣流粉碎加工而成的二硫化鉬粒度達到325-2500目或更高,其成本價(jià)格也更高,粒度細的潤滑性能好。
6 聚四氟乙烯
用于加工壓縮機密封件的聚四氟乙烯粒度應小于150微米,即100目,也有的認為應在100目左右。
無(wú)機材料作為PTFE填料的研究也較活躍。常用的無(wú)機填充劑主要有二硫化鉬、石墨、碳纖維、玻璃纖維、陶瓷顆粒等。
PTFE中添加MoS2能明顯改善摩擦磨損性能及尺寸穩定性,增加其表面硬度。PTFE中填充30%(體積分數)的CuS和PbS均可將PTFE的磨損量降低2個(gè)數量級,但對摩擦系數的影響較大,其增幅在50%以上。
7 濰柴的規定可以借鑒
濰坊柴油機廠(chǎng)從上世紀就有一條規定:?jiǎn)T工家屬不得插手并參與公司的外購件的采購,公司所需外購件包括原材料一律通過(guò)招標進(jìn)行。濰坊柴油機廠(chǎng)能發(fā)展成為世界一流發(fā)動(dòng)機公司,有很多因素,這僅是其中之一。它斷絕了采購中的諸多弊病,從一個(gè)方面保證了發(fā)動(dòng)機的質(zhì)量。
可能設計人員不知道自己精心設計的產(chǎn)品開(kāi)始還不錯,后來(lái)零件的壽命出現了下滑,當原因找不到時(shí),紕漏可能就在于類(lèi)似地方。
可以這么認為
1 壓縮機密封零件的質(zhì)量很大程度上取決于外協(xié)供應;
2 即使是所謂的原廠(chǎng)配件也要小心,很多所謂原廠(chǎng)的配件其實(shí)并非真正的所謂原廠(chǎng)的配件;
3 壓縮機制造商要想在密封零件上得到質(zhì)量保證,不妨認真考察一下有研發(fā)能力和質(zhì)量保障能力的密封件制造商,看看他們是怎么運作的。
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