某公司氮氢气压缩机的改造

　　活塞环具有自紧密封的特点，气缸内压力越大，密封力也越大。当活塞两边压差很大时，应采用多个密封环，经多次截流来满足密封要求。某公司氮氢气压缩机五段活塞环10个，六段活塞环20个，由于活塞环的自紧作用，基本上三道活塞环即可满足密封要求。实际生产中，由于**道活塞环密封力很大，外圆磨损极快，工作不久切口便增大，使泄漏量大大增加，失去密封作用。这时第二道环便起主要密封作用，磨损也将加剧，依次类推。所以高压段采用较多的活塞环数，以使高压段活塞环的更换时间与低压段大致相同，这就是传统的设计思路。

　　由于是采用铸铁活塞环来提高它的耐磨性，在实际生产中，高压段前几道活塞环损坏，活塞环碎片就已拉伤缸套，挤坏活塞，破坏了密封，影响了打气量，不得不提前更换活塞环与缸套，使活塞环无法达到预期的设计寿命。高压段活塞环易损原因为：起主要作用的活塞环受力太大，其他活塞环受力很小。如果使所有活塞环受力均匀，则**道环就会与其他环的寿命一样，从而提高整个活塞环的寿命。缸套易损的原因为：传统活塞环材质的硬度太高，造成缸套磨损过快，或活塞环损坏后碎片拉坏缸套与活塞。因此，制定出以下改造方案。

　　（1）在活塞环外圆柱面上增设直径为3mm的半圆形卸荷槽和导气孔。即：将五、六段活塞环由普通矩形环改为卸荷环，改用卸荷环后，活塞环所受径向力及其对缸套的径向作用力降低了50%，使五、六段活塞环的磨损大幅度减小，从而提高了所有活塞环的寿命。同时，卸荷环具有一定储油作用，有利于活塞与缸套间楔形油膜的形成，使活塞环的使用寿命延长。

　　（2）活塞环材质由铸铁改为碳纤维填充聚四氟乙烯。缸套易损的直接原因是采用了铸铁活塞环，尽管铸铁硬度高，耐磨损，但其脆性大，韧性差，由其制作的活塞环在气缸内交变载荷的作用下，较易断裂，而且断裂后碎片还会在缸内拉坏缸套与活塞。因此，解决的方法就是降低活塞环的硬度。