空气压缩机无油润滑在山脚树矿的应用.pdf

2 0 0 3 年第 6 期 煤 矿 机 械 9 7 文章编号 I O O 3 ． o w4 2 o o 3 } o 6 - o o 7 ． 0 3 空气压缩机无油润滑在山脚树矿的应用 蒋茂怀。 。刘碧雁 。 1 ． 盘江 煤电 集 团 公 司 月亮 田矿 ，贵州 盘县 5 5 3 5 3 2 ；2 ． 盘江煤 电 集 团 公司 新 井公 司 ，贵州 盘 县 5 5 3 5 3 o 摘要 山脚树矿有 5台 1 9 6 6年上海生产的 4 卜 2 0 ， 8空气压缩机 ， 运行很 不经济 ， 利用聚四 氟 乙烯合成材料制成活塞环， 全部 实现无油润滑运转， 取得 了良好 的经济效益。 关键词 空压机 ；无油；润滑 中 图号 T H I 1 7 ． 2 文献 标 识 码 B 1 前 言 空 压 机 在 运 行 中要 耗损 大 量 的 润 滑油 ， 润 滑 油 进入高温气缸内易分解 结炭 ， 这 是引起 空压机在运 行中燃烧和爆炸的基本条件 ， 特别是 油箱内的机械 油闪点低 ， 往往容易通过填料 函被抽人气缸 ， 这是非 常危险的。对于一些老、 旧、 杂设备 ， 维修质量达不 到要求 ， 填料 函密封不好 ， 造 成多处漏油 ， 这 是非 常 不经济的， 所 以 ， 必 须对空 压机 的润滑 做彻底 地改 造 。 我 国很多矿务局都进行过无油润滑的研制 、 试 验和改造 ， 山脚树矿在应用中也不断改造 ， 并取得了 成功 。 2无油 润 滑 的原 理 和特 点 2． 1 原 理 无油润滑就是利用一种耐磨 、 耐高温、 摩擦 系数 小的合成材料制成配件 ， 代替金属配件 ， 运转中可以 不加润滑油。空 压机 的气缸部分实现无油润滑 ， 是 将活塞环用聚四氟乙稀合成材料制成。聚四氟乙烯 本身有 自滑作用 ， 它 的工作 温度在 一1 8 02 5 0 C之 间， 在 2 5 0 C以下工作 ， 经 1 0 0 0 h而机械性能无显著 变化 ， 化学稳定性好 ， 不 与一般酸作用 ， 绝缘性好 ， 不 吸潮 ， 摩擦 系数均在 0 ． 0 5左右。它随温度 、 速度 、 压 力 的增加而降低。 2 ． 2 特 点 用 聚四氟乙稀活塞环实现无油润滑具有 以下特 点 1 由于润滑油的减少 ， 漏 油也就减少 ， 所 以容 易实现完好标 准。 2 由于气缸 内不使用润滑油 ， 增加了空压机运 转 中 的安 全性 。 3 由于聚四氟乙烯活塞环耐磨性强 ， 可以延长 检修周期。 4 不用润滑油， 减少了成本 ， 经济效益好。 5 与金属环相比， 强度低 ， 蠕变和热膨胀较 大。 3无 润 滑 油 的 改造 过程 气缸部分实现无油润滑的改造过程简述如下 1 掌握原始资料 为 了便于进行 改装 前后 的对 比， 必须对原设备 收集一些技术参数 。 2 改装 过 程 中应 进 行 的工 作 ①拆卸和检查气缸 拆卸时先将缸盖拆下 ， 再 将十字头处活塞杆松开 ， 连同活塞一起取 出即可 ， 其 他部位不动。活塞取 出后 ， 首先 检查气缸的表面光 洁度 因为气缸 的表面光洁 度对 聚四氟 乙烯活塞环 的磨损影响很 大 ， 停用时间很长的空压机气缸内容 易锈蚀 ， 必须进行修理 ， 还应检查椭 圆度。若超过 了 完好标准中的规定数值 ， 则要进行镗缸处理。 ②车削活塞在改装 时， 首先要掌握各部尺寸 ， 根据要求确定修整 ， 严格掌握活塞的车削量 ， 一般情 况活塞 的外径小于缸径 2栅左右为合适 。因为用 金属 环是 在有 油 润 滑 的 情 况 下 运 行 的 所 以金 属 环 比环槽低 0 ． 5栅 ， 活塞允许 在缸壁上运行。改用 聚 四氟乙烯活塞环实现无 油润滑 ， 如果 活塞托在缸壁 上运行 ， 会 由摩擦 产生 高温 ， 烧坏气 缸镜 面 ， 造成事 故 。因此 ， 在 改装 时掌握各部尺 寸、 修定活塞 ， 必须 认真负责 ， 不能粗枝 大叶。山脚 树矿改装活塞 的各 部处理情况如表 1 所示 。 表 1 活塞各部 尺寸处理情 况 T a b ． 1 H 锄皿n g c o n d i ti o n o f p 蠡 吐 I岫 虹 ③二级气缸承载环槽 的处理情况 活塞环改装 后 。因为活塞与缸壁不 能直接接触 ， 低 压缸是立式 垂直的 ， 运行问题不 大 ， 但 高压缸是 卧式活塞 ， 与缸 体往复运行时会 下垂 ， 气缸下部 的承载压力就会增 大。为 了克服此现象 ， 在 二级活塞上装设 承载环 以 承担负荷。山脚树 矿在改造 4 L 一2 0 ， 8型空压机时 ， 处理承载环是在二级缸活塞靠 近锥度的环槽由原来 8栅扩大到 1 8栅 ， 靠近锥度这头车去 8姗 ， 另一 头车去 2咖 。同时 ， 还要 考虑活 塞的重心 问题 ， 槽 的深度应 根据四氟 环的厚度 而定 ， 因为 聚四氟乙烯 维普资讯 9 8 空气压缩机无油润滑在山脚树矿的应用蒋茂怀 ， 等 2 0 0 3年第 6期 活塞环 的规格有时不一样 ， 如果环槽深可 以在环槽 底部加垫， 以铜皮调整为好 。在车前承载环时 ， 为保 证顺利安装 ， 要认 真测量好原活塞环槽 的深度和 际 载环的厚度。 ④ 聚四氟乙烯活塞环的切 口形式和切 口间隙 活塞环的切 口形式 有 4种 直切 口、 斜切 口、 塔切 口 和补偿性切 口。山脚树矿采 用的是斜切 口， 为了克 服活塞切 口后 泄漏的缺点 ， 安装 2个活塞环 ， 开 口错 开 1 8 0 。 ， 2 个 装在 左右两侧 为宜 ， 以增加 承载能力 ， 开口要有一定 的 间隙， 以克服 磨损 和膨胀后 加长。 间隙大 了， 泄漏就大 ， 间 隙过小 ， 2个 口就容易咬死 ， 造成胀缸等事 故。山脚树矿 在改装 时 ， 环 的开 口间 隙为一级缸密封环 6 ． 5 m ．1 -f ] ， 二级缸密封环和承载环 各 为 5 m m。 ⑤聚 四氟 乙烯活塞环的间隙主要指侧 隙和背隙 因为金属环和 四氟 乙烯环都 是起密封环作用的 ， 防止气缸里的水从高压侧漏 到低 压侧 ， 不能来 回串 风。密封效果的好坏 主要是 活塞 与缸 壁、 活塞环与 环槽 的配合程度和 2个活塞环 的开 口间隙、 开 口位 置。因金属环具有弹性力 ， 而四氟环弹性很小 ， 实现 密封是靠压缩后 的空气 ， 通 过侧 隙和背隙的压力作 用使环紧贴于缸壁而起密封作用 的， 调整间隙时应 注意保持 四氟环侧 面的平行度 和同心度 ， 侧 隙的大 小应使活塞环转动 自如为宜 。 表 2为山脚树 矿在 改装 4 卜 2 0 ， 8型空压 机时 四氟环装 配数值。 表 2 聚四氟 乙烯活塞环装 配间隙表 4 L 一2 0 ／ 8型 T a b ． 2 As s e mb l y g a p o ft e fl o m p I s g o l l r ／ n g 4 L一2 0 ／ 8 4改装后试运转 按照所需的间隙尺寸装配好后 ， 先盘一下车 ， 如 果能转动， 便可起动投入试运行。开始运行时 ， 加注 润滑油 2 0 h以促进跑合过程 ， 加快聚四氟乙烯 塑料 粉向缸壁转移 ， 从 而在缸壁上形成一层灰色 的聚四 氟乙烯薄膜 ， 然后断油运行 。由于缸壁表面 附着一 层塑料薄膜 ， 活塞与缸壁之间的往复运动， 实际上是 塑料本身分子之 间的相对运动。实际证明 ， 运行一 段时间效果 良好 ， 工作 压力与排气量和改装前相 比 变化不大 ， 排气温度下降、 噪音减小。 表 3为山脚树矿改装前后的一组实测数据对照。 1 9 8 7年 4月 ， 山脚树矿在南井压风机房对 5 空 压机的气缸部分进行 了改装 ， 通过 I a的观测 ， 改装 前后高低压缸密封及托环厚度和磨损量实测数据如 表 4所示 。 表 3山脚树 矿 改装 前后实 数据 T a b． 3 M ∞ 鲫 r i d a t e o f s t 哪 嘲 Cu, l№b e f o r e a n d囊 I ct I 肾r e f o m 表 4改装前 后商低压缸密 封 实厚 及■损■ 实 数据 对照 Ta b． 4 0 mpII r i 舯n of me a s ur i ng’ r ∞ r da t e a n d 湖l t hi c k n e s s o f hi g h a nd l o w p r e s s ur e q 实践证 明 各 部磨损 均属正 常。根据这 个磨损 情况的 实测 数据 ， 推 算 高低 压 缸 的密 封 环 可运 行 2 0 0 0 0 h 以上 ， 高压缸托环可运行 到 7 2 0 0 h 按运行 1 8 h ／ d ， 每年运行 3 0 0 d计 算 聚 四氟 乙烯活 塞环至 少 可 运行 4 5 0 d以上 。 5改装 前 后 经济 效 果 的 比较 I 节省油量消耗改装前不仅耗油量多 ， 漏油 也非常严重 ， 改装后 ， 每 台机 器节 油 3 7 5 g ， h 。每天 按 1 8 h计算 ， 除微油润滑用 6 0 g外 ， 每天还 可节油 6 ． 7 k g ， 每 年运 行 3 0 0 d可 节 油 2 0 1 0 k g ， 每 年每 台空 压 机 可节 约 资 金 1 3 0 6 5元 。 2 降低电耗方面在同等压力 、 风量 和电压情 况下 ， 改装 前 平均 电流 1 3 5 A ， 改 装后 1 2 8 A 。初 步 计 算 ， 每 天 可 节 电 1 2 0 k Wh ， 每 台 每 年 可 节 电 3 ． 6万 k Wh ， 按 0 ． 3 7元／ k Wh计 算 ， 一 年 可 节 约 电 费 1 3 3 20 元 。 3 配件消耗 情况 改装 前使用 的金属环 每套 成本 5 6元 ， 运行时间为 I a ， 改用聚四氟 乙烯活塞环 后每套成本为 1 0 6元 ， 运行时间为 4 5 0 d 。除多用配 件 5 0元外 ， 每台每年还可节约资金 2 6 3 3 5元 。 4 减轻了维修工作量除拆装简单外 ， 聚 四氟 乙烯活塞环因摩擦系数较低 ， 具有 自滑性 ， 密封效果 好 ， 漏气少 ， 对气缸镜 面磨 损大为减少 ， 不需大修 镗 缸 ， 使维修工作量 大为减少 ， 同时延长了设备使用寿 命 和检修周期 。 5 安全运转方面改装后的空压机 因不用油 ， 压缩气体清洁 ， 提高了供风质量 。对压风机管路 、 风 动工具也有利 ， 避 免了由 于润滑 油闪点低而引起爆 炸和火灾事故 ， 更不会因缺油而发生烧缸现象 ， 确保 了安 全 生 产 。 6 机器 噪音 显著降低 ， 改善 了劳动环境 ， 有利 于工人的身体健康 。 维普资讯 2 0 0 3 年第 6 期 煤 矿 机 械 9 9 文章 编号 l O O 3 ． o 7 9 4 { 2 o o 3 0 6 ． o o 9 9 ． 0 3 提高碱性 【 l 】 频 感应电 炉硇坩 埚 寿命 李 兴文 ．宿成 君 I ． 七 台河精煤集 团公司 龙湖分公司 ，黑龙江 七 台河 l 5 4 6 0 0 ；2 ． 七台河精煤集团公司 机械制造 总公司 ，黑龙江 七台河 1 5 0 0 摘要根据 中频感应 电炉炉衬材料在熔炼过程 中寿命低 的主要 原 因， 将 炉衬材料 湿打 改为 干打 ， 还要加入 少量的添加 剂如硼 酸、 氧化铝等打结炉衬 ， 经过生产使用验证 ， 提 高了炉衬 的使 用寿 命 ， 经济效益显著。 关键词 碱性 ；中频感应电炉；寿命 中图 号 T G 1 5 5 ． 2 文 献标 识 码 A 1 引 言 I ． 5型中频感应 电炉 ， 主要 用于熔炼碳钢 与合金钢， 炉衬材料采用镁 砂湿打法 ， 寿命 最高 2 0 多炉 ， 最低也只有几炉 ， 且经常 出现漏 钢， 感应线 圈 烧穿等事故。为 了避免此类 问题 的发 生 ， 将炉衬 材 料湿打改为干打， 同时添加硼酸和氧化铝 ， 减少 了纵 6 改 装无 油润 滑 应 注意 的几 个方 面 1 作好改装前后有关资料的收集 在改装前 ， 必须对排气量、 排气 温度、 电动机 工 作电流及耗油量等有关数据进行测定 ， 只有这样 ， 才 能鉴定改装效果。 2 认真处理好气缸与活塞的配合间隙 在改装前要测定好气缸的椭圆度和活塞尺寸 ， 注意配合间隙， 改装后要注 意机 器的各部声响和气 缸温度及电动机的工作 电流 ， 根据情 况判断配合尺 寸是否合适并进行及时修 改。 3 处理好开 口间隙问题 开 口间隙必须合理 ， 由于聚四氟 乙烯活塞环 的 膨胀系数大 ， 因此 ， 开口间隙不得偏小。 4 密封问题的解决 活塞环与气缸的密封主要靠环与环槽间的装配 间隙来实现 ， 没有这些间隙 ， 就失去了应有的密封作 用 ， 因此 ， 应注意到侧隙和背隙的大小 ， 不可忽视。 5 聚四氟 乙烯活塞环的微油润滑 聚四氟 乙烯活塞环可以实现无 油润滑 ， 但微油 润滑又可 以大 大提高聚 四氟乙烯 活塞环 的使用 寿 横裂纹， 炉龄可达 7 0 1 0 0炉 ， 经济效益显著 。 2炉 衬 材 料 炉衬材料 直接影 响坩埚的使用寿命 ， 坩埚 炉衬 的结构如 图 l所示。可见 ， 坩埚寿命 主要取决 了耐 火材料。因此 ， 必须对耐火材料加 以控制 。 2． 1 粒 度 命 ， 所谓微油润滑 就是在开始运 行前或停机前加 润 滑油几分钟。实践证 明 ， 实行微 油润滑是很 有益处 的 。 6 试 运行 阶段 的检 查 改装后 的试运行 阶段要 做好运行 记录 ， 注意各 部运转情况 ， 及时总结经验 ， 适 当调整 ， 以保证正常 运 行 。 7 改装后 的维护工作 改装后 的第一个 月应对高、 低阀进行一次清洗 避免磨合阶段 的粉末影响排气量 。 7结 语 用 聚四氟乙烯 活塞环实现无 油润滑 ， 既降低 了 成本 ， 又减小 了安全事故发生 的机率 ， 同时还降低 了 噪声污染 ， 改善 了工人的工作 环境 ， 减 轻了工作量 ， 对煤矿的生产起到了重大的作用。 作者简介 蒋 茂怀 1 9 7 1 一 ， 贵州 铜仁 人 ， 助理 工程 疖 ． 毕业 于 中国矿业大学采矿 专业 ， 现任贵州 盘江煤 电集 团 月亮 田矿南 二采 区 技 术负责人 ． 收稿 日期 2 0 0 3 - 0 1 - 0 7 Ai r c o m p r e s s o r 0 f wi t h l u br i c a t e a p p l e c a fio n i n ， S h a n j i a o s h u C 0 a l Mi n e ‘ J I ANG Ma o - h u a i ． LI U Bi - y a n 2 1 ． Y u e l i a n g fi a n C o a l Mi n e P a n j i a n g C o a l a n d E l e t r i c i t y C o mp a n y ． P a n x i a n 5 3 3 5 3 2。 Ch i n a ； 2 ． X i n j i n g C o m p a n y P a n j i a n g C o a l a n d E l e t r i c i t y C o m p a n y 。 P a n x ia n 5 5 3 5 3 0 C h i n a Ab s t r a c t S h a n j i a o s h u C o a l Mi n e h a s fi v e p l a tf o r m 4 L． ． 2 0 ／ 8 a i r c o mp r e s s o r e s h a d p mc l me d o f S h a n g h a i i n t h e y e a r o f 1 9 6 6． I t h i l l 8 d i s e c o n o my- t h e wh o l e r e a l i z e r a n o f w i t h o u t o i l l u b r i c a t e - u s i n g t e flo m t o p r o d u c t p i s t o n rin g a c q u i r e d a l l rig h t e c o n o my b e n e fi t ． Ke y wo r d s a i r c o mp r e s s o r ；wi tho u t o i l ；l u b ric a t e 维普资讯