四氟活塞環(huán)、支撐環(huán)的材料配比大多為:F4:青銅粉:玻璃纖維:石墨:=100:40:20:10,他區(qū)別于金屬環(huán)主要特點為:材料膨脹系數(shù)大,故應合理考慮熱膨脹間隙,一般情況下較金屬環(huán)大:材料強度低,所以活塞環(huán)截面較金屬環(huán)要打:材料摩擦系數(shù)小,材料較軟,相對耐磨性能插,應盡量減小比壓;材料剛性小,活塞環(huán)在氣體背壓作用下易與氣缸鏡面貼合。密封效果好,活塞環(huán)數(shù)可相應減小;材料導熱性低于金屬,設(shè)計使用中也應引起足夠的重視。
在化工生產(chǎn)中以其代替普通閥,能夠顯著提高壓縮機運轉(zhuǎn)周期,進而提高壓縮機生產(chǎn)效率。另外,由于所有氣墊閥的閥片和彈簧可以通用互換,也減少氣閥備品配件的品格和規(guī)格。由于填充聚四氟乙烯 活塞環(huán)具有柔軟性,能夠與汽缸壁很好的貼合密封,環(huán)數(shù)不用象金屬環(huán)那么多,而且在其他壓縮過程中,每道活塞環(huán)承受的壓力是不同的。經(jīng)過排氣側(cè)首環(huán)阻塞、節(jié)流、密封之后,氣體壓力降至原壓力的26%,經(jīng)第二道環(huán)之后,降至原壓力的10%,經(jīng)第三環(huán)后,僅為原壓力的7.6%。由此可見,三環(huán)以后的環(huán)數(shù)起不到太多密封作用,只能略微降低壓差,相反增加了磨損和功耗。但在高壓級中,第一道環(huán)因壓差大,磨損也大,縫隙的增大將引起大量泄露。失去密封作用。此時主要 壓差由第二道環(huán)承擔,第二道環(huán)即起第一道環(huán)的作用,其磨損也將加劇,以此類推,所以高壓級宜采用較多的環(huán)數(shù)。結(jié)合實際使用情況,筆者認為,在壓力≤8MPA以下,宜選用4-5道環(huán),在壓力≤20MPA以下,宜選用6-8道環(huán)。
托環(huán)支撐活塞重量和定心,不起密封作用,其周向尺寸B應比活塞環(huán)大得多,一般在幾倍至十倍之間;其徑向厚度在小直徑時可采用與活塞環(huán)相同,在大直徑時取活塞環(huán)的75%~80%即可;其環(huán)向熱脹間隙與活塞環(huán)相同;端面?zhèn)乳g隙比活塞環(huán)要小,一般為0.15~02mm(每10mm托環(huán)寬度)。
填充聚四氟乙烯活塞環(huán)的開發(fā)使用雖還不能達到完全無油潤滑,但因其較金屬環(huán)運轉(zhuǎn)周期長得多,在國內(nèi)各化工生產(chǎn)廠家得到廣泛的認可和使用。不過使用中需注意的是,由于材料剛性小,在氣缸內(nèi)徑超過300mm時,要考慮增加張力環(huán),否則活塞環(huán)在安裝狀態(tài)與氣缸壁產(chǎn)生較大間隙,造成活塞環(huán)自緊密封得壓差建立不起來,而直徑大于700mm臥式壓縮機,支撐環(huán)磨損十分不突出,而已已不再適合采用四氟環(huán)。