一、核心結構組成
環(huán)體材料:常用填充聚四氟乙烯(PTFE)、聚甲醛(POM)或酚醛夾布等自潤滑材料,具備低摩擦系數和耐磨性。
結構形式:整體式:需考慮熱膨脹過盈量,防止松脫或卡死,但熱裝后尺寸偏差可能導致實際過盈量偏離設計值。
復合結構:部分導向環(huán)內嵌金屬加強條(如鋼制),提升機械強度并降低成本。
斜向開口:增大包圍活塞體的角度,防止銳角崩裂,同時便于手動拆裝。
二、關鍵功能實現
導向與定位保證活塞在氣缸內往復運動的直線性及同心性,維持工作間隙,防止鏡面磨損和劃傷。
示例:在立式或角度式壓縮機中,導向環(huán)與金屬復合活塞環(huán)配合,消除氣體背壓影響,延長使用壽命。
承受側壓力與支承重量側壓力:角度式壓縮機中,連桿傳遞的綜合活塞力通過活塞銷產生垂直于氣缸壁的分力,由導向環(huán)承受。
三、結構優(yōu)化設計要點
熱膨脹間隙控制開口導向環(huán)的熱膨脹間隙需略大,防止工作中受熱膨脹導致開口兩端接觸,產生接觸應力。
整體式導向環(huán)需合理確定過盈量,確保操作溫度下不松動,同時避免過盈量過大導致材料塑性變形或熱套安裝時拉裂。
許用比壓驗證根據導向環(huán)材料和工作條件確定許用比壓值,直接影響其壽命。例如,臥式機器中需嚴格控制比壓,防止導向環(huán)因承受活塞組件重量而過度磨損。
冷壓套裝:僅適用于薄環(huán)結構,依賴機械力強制擴張,易導致變形,應用較少。