无油润滑是指采用自润滑材料制造活塞环、导环(支承环)和填料,实现气缸部分无油润滑。其主要材料有含填充剂的填充聚四氟乙烯(PTFE,F4)、石墨和尼龙(PA)等。在聚四氟乙烯中加入玻璃纤维、玻璃粉、陶瓷和石棉粉等,能增加抗压和耐磨性能,降低收缩率;填充铜、青铜等能提高导热性和机械强度;填充石墨、二硫化钼等能提高耐磨和导热性。所以填充聚四氟乙烯具有优良的耐磨性和较高的化学稳定性,适应的温度较宽,是一种较为理想的无油润滑材料。
自润滑材料在库仑力的作用下,能使本身的分子脱离本体,整齐地排列在气缸和环的接触面上,因而有利于相对摩擦运动,即起到自润滑作用。
4M型压缩机原六段活塞采用整体结构,中间设置轴向长度为46mm的巴氏合金支承套,两边各分布10道活塞环。活塞环材料为HT250,轴向宽度为3.0mm,径向厚度为3.5mm,共20道。
4M型压缩机六段气缸改为无油润滑运行后,原来的铸铁活塞环以及巴氏合金支承套已经不能继续使用,考虑到六段吸入压力较高,其pv值较大,因而采用pv值较高的金属塑料复合材料(FH-1)制成的活塞环和支承套。
金属塑料是一种较为新型的自润滑材料,它是用球型铜粉采用粉末冶金技术烧结在铜条表面上,再用液体聚四氟乙烯浸渍而形成的一种复合材料。其兼备金属所具有的强度好、导热性能好、热膨胀系数小以及塑料所具有的摩擦系数小等优点,适宜于在pv值较大的压缩机高压段作无油润滑活塞环。