传统压缩机轴承——例如,leaded-bronze,滚动体或枚双金属衬套,将穿稍微润滑环境中影响压缩机内的轴承位置上的应用程序。
利用高分子提供了一个独特的优势因为他们self-lubricious自然,因为他们可以在这些特定环境中是一个更可靠的解决方案。他们还提供一些其他的好处,包括无铅自然,促进减少噪音,减少摩擦相比其他轴承》杂志上。
提供的各种装配间隙比经典轴承风格是最大的障碍之一将金属聚合物整合进应用程序的设计时由于他们对效率的影响水平。
通过修改系统设计和/或分级操作控制间隙,金属聚合物已被利用在压缩机的设计提供给客户。本文概述了一系列不同的聚合物与传统压缩机轴承在系统设计方面,结构和性能。
压缩机运行严重依赖于润滑油和制冷剂在空调和制冷系统由一系列的其他部分。理论上,负荷和速度可能导致液体动力润滑压缩机在大多数应用。
应该注意的是,mixed-film和边界润滑经常出现在许多情况下,包括:
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创业的过程
-
关闭过程
-
压缩机油从气体迁移发生“洗掉”
-
润滑剂粘度的降低制冷剂稀释的结果
的时间可能发生边界或混合润滑条件的依赖系统设计利用获得稳态流。
传统压缩机轴承的可靠性和性能水平——例如,leaded-bronze、滚动体或枚双金属衬套,是高度取决于润滑条件。
利用边界和mixed-film润滑应用程序允许交配表面之间的接触,会导致更大的摩擦和不必要的磨损。
相比之下,高分子衬套具有一个重要的优势因为他们self-lubricious自然交配表面之间的接触不会导致高水平的磨损或摩擦。金属聚合物可以促进更多可靠润滑的选择在这些特定的条件。
利用高分子衬套商用压缩机应用程序的一部分部门已经在过去的二十年,但仍然是一个比较新奇的想法的行业。
金属聚合物所涉及的商业成就克服特定设计的障碍源于分歧与经典压缩机轴承。本文主要关注聚合物的差异与系统设计、结构和性能。
聚合物的结构
高分子衬套通常包括组成的多层复合结构:
-
一个刚性钢背
-
一个中间——通常是铜网或多孔层
-
一种聚合物覆盖已浸渍到中间层
聚合物覆盖通常由PTFE(聚四氟乙烯)的大多数压缩机应用程序中,以及一系列的填充物。
聚四氟乙烯和填料的混合是将决定先天性能衬套的属性,例如,一个高分子衬套与中间层组成的多孔青铜材料(图1)。
图1所示。横截面的典型聚合物的衬套。图片来源:GGB
高分子衬套通常产生在一个两步过程中从材料,是在带钢生产形式。这条将包括某种形式的钢背过渡层的附着力,以及高分子材料的浸渍。
地带形成材料可以缝,裹成一个套管,与成品尺寸旨在通过压配合在房地产为了获得一个预先确定的内径安装。这种类型的称为分裂套管,套管与铸造青铜或金属套管,它不是一个完整的圆柱体。
最后的衬套尺寸的准确性依赖于制造业和测量能力。正常总宽容的最终壁厚衬套的范围可以在20至45μm,依赖于带材厚度。
这个公差是典型的部分,虽然在某些情况下可以实现更大的公差控制。
系统设计
在大多数应用程序中,轴承系统的设计在很大程度上取决于或轴和轴承内表面之间的间隙。在压缩机,该间隙可以效率的关键。有典型的间隙,当传统的变化压缩机轴承和高分子衬套进行了比较。
典型的间隙范围的高分子
聚合物的表面本身定义轴承性能的一个关键因素。处理能力限制宽容的程度可以控制由于复合结构。
准确的形成和测量套管组成的铜钢和聚合物复合并不总是容易和不断改进的分析。
到目前为止,加工不提供基于聚四氟乙烯金属聚合物。
细长的一层聚合物躺在中间的青铜结构可以是一个至关重要的组件在轴承表面的性能潜力。如果这一层加工,它导致一个青铜/聚合物矩阵可能提供减少性能相比,一个完整的聚合物表面。
有明显的区别标准高分子衬套和典型冲压外圈滚针轴承间隙(表1),许可决定从ISO H7和N6轴和住房,但精确的间隙范围数据可能取决于制造商。
表1。间隙范围比较(µm)
| 轴的尺寸(毫米) |
针 |
金属聚合物 |
| 马克斯 |
最小值 |
马克斯 |
最小值 |
| 10 |
55 |
10 |
85年 |
5 |
| 20. |
75年 |
15 |
115年 |
10 |
| 30. |
75年 |
15 |
125年 |
10 |
| 40 |
85年 |
20. |
135年 |
15 |
| 50 |
85年 |
20. |
160年 |
15 |
枚双金属或青铜衬套不了,因为他们通常安装后进行加工。间隙可以保持在更紧的范围内。
更高的精确度,滚针轴承是获得间隙范围减少。枚双金属和滚动体轴承可以容纳更严格的公差范围,尽管这可能不是一个考虑在应用程序中利用金属聚合物。
商用压缩机应用程序
高分子衬套在压缩机应用在过去的二十年,促进改善性能和可靠性。
有间隙的变化范围用于传统的压缩机轴承相比,高分子衬套,他们在往复式和axial-plate压缩机(表2和表3)。
表2。往复式间隙范围比较(µm)。来源:GGB
| 轴的尺寸(毫米) |
青铜 |
金属聚合物 |
| 马克斯 |
最小值 |
马克斯 |
最小值 |
| 40 |
50 |
40 |
115年 |
40 |
| 45 |
55 |
45 |
120年 |
45 |
表3。Axial-plate压缩机间隙范围比较(µm)。来源:GGB
| 轴的尺寸(毫米) |
针 |
金属聚合物 |
| 马克斯 |
最小值 |
马克斯 |
最小值 |
| 17 |
65年 |
15 |
90年 |
15 |
每个厂家都有自己的压缩机设计,所以所需的间隙范围可能不同。例如,商业滚动许可对于一个给定的轴的尺寸可能有金属聚合物的许可范围(表4)。
表4。卷轴压缩机间隙范围(µm)。来源:GGB
| 轴的尺寸(毫米) |
客户一个 |
客户b |
| 马克斯 |
最小值 |
马克斯 |
最小值 |
| 28 |
115年 |
30. |
140年 |
50 |
| 32 |
120年 |
35 |
140年 |
50 |
| 40 |
130年 |
45 |
160年 |
80年 |
金属聚合物可以在更大的高效运作和有效间隙范围比针或枚双金属轴承。一些人表明,必须修改,以确保适当的性能范围。
采用金属聚合物代替经典压缩机轴承将需要分析建立最好的间隙范围,以确保最佳的性能。
性能
性能的高分子衬套仅在压缩机并不取决于间隙也对材料的能力容忍的温度,负载、速度和水平的腐蚀作用发生在这些应用程序。
常见的轴承故障压缩机包括疲劳、磨损、气蚀。聚合物轴承科学促进了结合在聚四氟欧洲杯线上买球乙烯填料,使聚合物的制造商生产的材料可以处理疲劳和磨损相匹配的水平甚至超过传统的压缩机轴承。欧洲杯足球竞彩
在边界的自润滑特性材料和边际润滑条件起着很大的作用。虽然抗空化程度的不平等的摘要,他们为压缩机轴承条件是充分的。
两个样品的PTFE-based金属聚合物和含铅青铜衬套分析比较其耐磨性(图2)。每一个铅青铜衬套和一个高分子衬套进行了相同的测试条件。的速度和第二聚合物负载样本翻了一倍。
图2。铅青铜的润滑磨损与高分子衬套与测试条件。图片来源:GGB
结果表明,高分子衬套是明显优越的耐磨性比铅青铜衬套,即使在速度和载荷的两倍。
在高分子液体动力润滑衬套
标准水动力计算径向轴承可以用来协助建立电影生成和各种轴承设计中其他重要的因素。
一个独特的现象可能发生在特定条件下高分子衬套内,在轴承表面模量低于铜,枚双金属或钢。
在高负荷,弹流润滑(EHL)条件可能出现,产生更大的薄膜厚度相比传统期刊轴承在相同的条件下。
合规的聚合物表面被认为更有效地分配负载和增加薄膜的厚度。
应该注意的是,即使在糟糕的电影一代发生的情况下,高分子衬套保持优势由于聚四氟乙烯表面的润滑能力。
维护效率与高分子衬套
提供的安装公差范围的增加聚合物的手段提高或保持效率的主要焦点在于压缩机的设计。
这些增加的范围会导致压缩机内配件故障由于高宽容层叠,导致能耗上升或输出下降。
适当的测试和调查压缩机内的变化——连同轴承设计的变化已经在抵消。
轴和住房方面能被设计用来减少公差的范围的能力限制制造商。正在进行的研究涉及高分子轴承制造商正在考虑减少产品公差范围。
金属聚合物也可以进行分级操作——抛光——衬套安装后可以执行。这个过程需要推行分级工具的一个特定的直径。
衬套的内径小于分级的工具,它将导致聚合物覆盖压缩,压缩导致减少在公差范围内已安装的ID。
高分子材料的压缩可能不利地影响性能的干扰太大,因为每个聚四氟乙烯/填充材料反应大小以不同的方式操作。信息可以从金属聚合物制造商获得的专利产品。
研究有效的间隙在效率的结果可以看到下面(图3)。
图3。聚合物的效率与枚双金属效率在一个特定的间隙范围。图片来源:GGB
这项研究是由一个卷轴压缩机制造商分析高分子衬套的性能相比,加工枚双金属衬套的间隙。效率增加了间隙范围优于枚双金属轴承所必需的。
更多的研究和其他类型的调查需要完全理解的本质性能聚合物衬套内的压缩机系统设计。这将允许制造商完全理解的机制,帮助在压缩机运行和维持性能的应用程序利用高分子衬套。
每个设计是独一无二的,每一个需要自己的测试和调查过程。
结论
如果设计得当,金属聚合物可以提供更大的可靠性在轴承系统相比,经典轴承》杂志上。作为一个天然的润滑剂,聚四氟乙烯可以提供优越的热阻力和摩擦在边际的实例和边界润滑。
聚合物表面合规提供改进管理失调与经典压缩机轴承相比,促进更大的系统符合公差压缩机设计的层叠。
采用金属聚合物直接替代经典压缩机轴承是不可取的因为不同的功能范围的许可。
在聚合物科学持续发现可能导致聚合物的发展与被加工安装的能力,促欧洲杯线上买球进间隙的控制。
高分子也提供现代材料技术,允许更健壮的发展,可靠的衬套产品能够跟上创新面临的压缩机行业,无铅,13个预言家,有限公司2——比传统枚双金属,铜或滚动体产品。
确认
从材料最初由克里斯托弗·d·欧洲杯足球竞彩GGB的小。
这些信息已经采购,审核并改编自GGB提供的材料。欧洲杯足球竞彩
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