Vòng Than Chì Carbon Cho Đệm Khí Khô Máy Nén: Màng Khí Micron, Rãnh Xoắn Ốc và Yêu Cầu Về Độ Khít Của Vòng

Vòng đệm khí khô hoạt động không dầu, không tiếp xúc và với lượng rò rỉ tối thiểu trên một lớp khí mỏng hơn mười lần sợi tóc người. Một nửa sự ổn định đến từ thiết kế rãnh xoắn ốc; nửa còn lại từ vật liệu và hình học của vòng graphite. Bài viết này bắt đầu từ cơ chế lớp khí và đi đến các yêu cầu cụ thể về graphite.

I. Cách hoạt động của lớp khí Micron

1.1 Nguồn gốc lực mở

Vòng quay mang các rãnh xoắn ốc sâu khoảng 3–10 μm. Khi quay, khí vòng đệm được bơm từ đường kính ngoài vào trong; áp suất tăng lên tại gốc rãnh và cùng với đập kín không rãnh tạo thành bước áp suất đẩy các mặt ra xa nhau. Lực mở và lực đóng cân bằng ở độ dày lớp khí điển hình khoảng 3 μm.

1.2 Vị trí của vòng graphite

Trong hầu hết thiết kế, vòng graphite là vòng đứng yên (hoặc vòng ghép) đối diện với vòng có rãnh. Áp suất lớp khí tác dụng lên mặt của nó; nó cũng đóng vai trò làm đệm kín tĩnh khi dừng máy. Ma sát khô khi khởi động và ma sát hỗn hợp trong quá trình dừng được graphite tự bôi trơn chịu đựng — hệ số ma sát khô 0,04–0,15 — nên tiếp xúc ngắn không làm hỏng cặp vòng.

II. Bốn yêu cầu về kích thước cho vòng graphite

2.1 Độ phẳng: điều kiện hình học tiên quyết

Với lớp khí dày 3–10 μm, độ phẳng mặt phải đạt 0,0009 mm (trong phạm vi hai dải giao thoa). Sai lệch 2–3 μm sẽ làm lớp khí bị sụp đổ cục bộ thành tiếp xúc rắn.

2.2 Độ xốp và mật độ ngâm tẩm

Áp suất khí thấp hơn nhiều so với áp suất chất lỏng, và phân tử khí di chuyển qua các lỗ rỗng thông nhau. Độ xốp sau ngâm tẩm phải dưới 2%, với chất ngâm tẩm (thường là nhựa hoặc antimon) phân bố đều để tránh đường dẫn qua cục bộ.

2.3 Độ bền và khả năng chống hạt bụi

Với độ bền nén 150–300 MPa, graphite còn xa mới đạt giới hạn tải; mối quan tâm là mài mòn ba thành phần do hạt bụi lọt vào lớp khí. Ma trận hạt mịn, mật độ cao với ngâm tẩm kim loại làm tăng độ cứng bề mặt và giảm đáng kể độ sâu trầy xước.

2.4 Ổn định kích thước

Bên trong máy nén, nhiệt độ môi trường có thể vượt 150–200 ℃. Hệ số giãn nở nhiệt thấp của graphite khác biệt rõ rệt so với hầu hết kim loại, do đó kích thước lắp đặt vòng giữ phải được thiết kế với dung sai tính toán trên dải nhiệt độ để tránh lỏng hoặc nứt khi nhiệt độ thay đổi.

III. Hệ thống hỗ trợ: khí vòng đệm và lọc

Trong các sự cố vòng đệm khí khô, vấn đề cung cấp khí chiếm ưu thế, chủ yếu là hạt bụi và chất lỏng. Yêu cầu:

1.Lọc khí vòng đệm đến kích thước 0,3–1 μm với giám sát áp suất chênh lệch và cảnh báo khi phần tử lọc bị bẩn

2.Thổi khí nitơ khô trước khi khởi động và xác nhận không có chất lỏng mang theo trước khi đưa khí quy trình vào

3.Giữ khí cách ly hoạt động trong khi dừng để ngăn ngừa chất ngưng tụ khí quy trình tiếp xúc với mặt vòng đệm

IV. Tóm tắt

Vòng graphite cho vòng đệm khí khô là chi tiết hai tiêu chuẩn: hình học với độ phẳng 0,0009 mm và độ đồng trục cấp 0,01 mm; vật liệu với độ xốp dưới 2%, ngâm tẩm đồng đều, ma trận hạt mịn. Huahao Sealing cung cấp vòng graphite than chì và ngâm tẩm cho vòng đệm khí khô máy nén và quạt thổi với kiểm soát chất lượng toàn bộ quy trình và hỗ trợ theo bản vẽ, đồng thời đề xuất phương án vật liệu theo kiểu mặt và nhiệt độ làm việc.