［甘肃刘化（集团）有限责任公司，甘肃 永靖731603］
［中图分类号］ TH 457［文献标志码］ B ［文章编号］1004-9932（2014）01-0053-02
0 引 言
我公司有各类活塞式氧压机6台，2台是日本进口的，4台是国产的，入口压力0.5 MPa，出口压力4.4 MPa。这些氧压机在使用过程中，先后都发生过不同程度的着火事故，着火部位基本在活塞杆填料处或气缸内部，并且活塞杆填料及活塞环、托瓦使用寿命短，造成设备检修频次高，检修费用居高不下，严重威胁公司的安全、稳定生产。
针对上述情况，公司组织有关人员认真、仔细分析，认为主要是氧压机所用的填充四氟材料使用寿命太短，没有及时检修或更换，导致活塞杆填料泄漏或活塞体与缸套剧烈摩擦产生高温，从而使机组发生着火事故。氧气的压缩过程要绝对禁油，氧压机是严格按照无油润滑压缩机设计的，因为没有润滑剂，气缸部分的摩擦组件温度极易过高，使磨损加剧，所以要实现良好的无油润滑，只有采用理想的自润滑材料并进行合理的结构设计。质量好的自润滑材料可保证密封摩擦件可靠的使用寿命，合理的设计结构对活塞式氧压机的无油润滑起着重要的作用。公司着重从影响无油润滑效果的几个主要因素开展工作，从而达到延长活塞式氧压机自润滑材料使用寿命的目的。
1 自润滑材料
目前，自润滑材料主要是一些聚合物、固体润滑材料一级聚合物基复合材料，如填充聚四氟乙烯、聚酰亚胺以及聚苯酯等材料。大部分无油润滑压缩机使用填充聚四氟乙烯材料。我公司通过与填充聚四氟乙烯生产厂家共同协商，对几种不同配方的填充聚四氟乙烯材料做了长时间的运行对比试验，最终选定了适合我公司氧压机生产工艺的材料。几种材料的主要成分见表1，主要力学性能见表2。
通过对比试验，新配方2的实际使用效果优于其他配方。
1 材料pν值
活塞环或填料密封摩擦件两侧的压力差p与活塞或活塞杆的平均线速度ν的乘积（pν值）不能超过自润滑材料的许用值［pν］。通过试验可测定填充聚四氟乙烯在无润滑、水润滑、油润滑条件下的pν值，测定结果见表3。
自润滑材料的许用值［pν］就是极限pν值除以安全系数（5～6）。我公司6M16-174/44氧压机的出口压力为4.4 MPa，活塞平均线速度为3.5 m/s，以四级第一道活塞环（所受压差最大）为例，压差p约为4.4－4.4×2.6%=3.256 MPa，pν=3.256×3.5=11.396 MPa·m/s。在无油润滑条件下填充四氟材料的许用［pν］=108÷6=18 MPa·m/s。pν＜［pν］，故我们所选用的填充四氟材料是安全的。
3 材料工作温度