Bagues et segments de piston - Compressor Products International

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Bagues et segments
de piston
Grâce à leurs propriétés uniques, les matériaux en polytétrafluoroéthylène (PTFE) de la marque CPI constituent une solution parfaitement adaptée
pour les bagues de roulement et d’étanchéité destinées aux cylindres des compresseurs alternatifs. Vous installez ou utilisez des bagues et des
segments de piston CPI en PTFE pour la première fois? Veuillez prendre en compte les caractéristiques suivantes.
Dégagements des segments
Impuretés
Bien que stables en présence de liquides, les matériaux CPI en PTFE
peuvent néanmoins faire l’objet d’une dilatation thermique. Des
dispositions ont été prévues au regard des dimensions de la coupe du
segment et des espaces latéraux, qui permettraient aux segments, une
fois installés à température ambiante, de disposer de dégagements
3 à 8 fois plus grands que les segments métalliques. Cependant, ces
dégagements seront identiques à ceux des segments métalliques une
fois soumis aux températures de fonctionnement.
Relativement souple, la matrice CPI en polytétrafluoroéthylène est
capable d’assimiler de petites quantités d’impuretés sans toutefois se
détériorer. Cependant, de grandes quantités de substances étrangères
peuvent favoriser l’usure du cylindre et/ou des segments.
Lubrification
Les matériaux CPI en PTFE sont uniques, car ils peuvent être utilisés
non seulement sans lubrification, c’est-à-dire totalement secs, à des
pressions différentielles allant jusqu’à 50 bars, mais également avec
lubrification – et la quantité de lubrifiant utilisée est nettement moindre
que la quantité d’huile nécessaire aux pièces métalliques à des pressions
allant jusqu’à 100 bars. Les lubrifiants synthétiques n’ont pas d’incidence
négative sur les matériaux CPI en PTFE.
Avertissement – Lubrification intermittente
Bien que les matériaux CPI en PTFE puissent être utilisés avec ou
sans lubrification, une alimentation en huile intermittente n’est pas
recommandée, au risque de provoquer l’usure excessive des segments,
signalée par un résidu graisseux noir. Le cas échéant, veillez à nettoyer
minutieusement les pièces et à respecter les étapes nécessaires afin d’assurer
une lubrification régulière.
Cylindre
Si le cylindre a été une nouvelle fois usiné, assurez-vous de nettoyer
tous les débris situés sur les orifices et l’alésage du cylindre. En cas
d’utilisation sans lubrification, le remplacement des matériaux CPI en
PTFE ne nécessite pas le retrait du film en PTFE. Afin de retirer les débris,
il suffit d’essuyer le cylindre et le piston. Généralement causés par
une surchauffe, les dépôts importants de PTFE sur le cylindre doivent
être éliminés. Les gaines de refroidissement pour cylindre doivent
être vérifiées de sorte à garantir l’absence de blocage ou de dépôt
susceptible de ralentir le transfert de chaleur. Lors d’une utilisation avec
lubrification, le cylindre doit être nettoyé afin de retirer les impuretés et
les débris d’usure. Les dépôts de carbone, de caoutchouc et de laque
formés par un lubrifiant décomposé doivent également être éliminés.
De tels dépôts peuvent non seulement entraîner l’usure et le gommage
des segments, mais également ralentir le transfert de chaleur vers la
gaine de refroidissement.
Piston
Les gorges des segments doivent être droites et perpendiculaires
à l’axe du piston. Dans le cas où une découpe s’avère nécessaire, la
gorge correspondante doit être fournie afin de garantir la taille du
nouveau segment.
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Comment installer des bagues
et des segments de piston
Installation des bagues et des segments de
piston coupés
L’installation des bagues et des segments de piston CPI en PTFE
coupés n’exige aucun outil ni fixation. Ces pièces peuvent être
facilement ouvertes à la main et glissées sur l’extrémité du piston
dans la gorge de segment adéquate, comme l’illustre la Figure 1.
Lors de l’installation de segments coupés sur des cylindres
horizontaux ou obliques, le segment doit être positionné de sorte
que le piston ne repose pas sur la coupe du segment. Dans le cas
contraire, le mouvement circonférentiel du segment se voit limité
afin de compenser la dilatation thermique.
Bague de piston double
Ce type de bague de piston CPI en PTFE coupé est composé de
deux segments chevillés ensemble empêchant l’alignement des
coupes. Cette unité assure l’étanchéité dans un sens, l’axe vertical
du « L » subissant la pression la plus élevée. Suivie d’un segment
rectangulaire, la section en « L » s’étend sur le diamètre extérieur du
piston, comme l’illustre la Figure 2.
Veillez à ce que la cheville (fournie afin d’empêcher l’alignement
des coupes) soit correctement installée. Une fois les deux segments
assemblés, l’unité peut être glissée dans la gorge adéquate taillée
dans le piston. Sur un piston à double effet, la face d’au moins l’un
de ces segments doit être visible à chaque extrémité.
Figure 1 |
2
Bague de piston triple
Ce type de bague de piston CPI en PTFE coupé est composé de trois
segments chevillés ensemble empêchant l’alignement des coupes.
Cette pièce forme un joint bidirectionnel et est utilisée comme joint
unique sur les pistons à double effet lorsque ces derniers sont utilisés à
basse pression.
Suivie de deux segments rectangulaires, la section en « T » s’étend sur
le diamètre extérieur du piston. Veillez à ce que les chevilles (fournies
afin d’empêcher l’alignement des coupes entre les segment intérieur
et extérieur) soient correctement installées. Une fois les segments
assemblés, l’unité peut être glissée en bonne position dans la gorge
adéquate.
Segment triple
La conception de ce segment est similaire à celle de la bague de piston
triple, si ce n’est qu’il sert de joint double effet et de segment.
Son assemblage est également semblable à celui de la bague de
piston triple. Cependant, une fois installé dans la gorge de segment,
le diamètre intérieur de la section en forme de « T » entre en contact
avec le diamètre à fond de filet de la gorge de segment, de sorte que le
diamètre extérieur sert de segment.
Figure 2 |
COMMENT INSTALLER DES JOINTS CPI
Fig.3 |
Fig.4 |
Fig.5 |
Pousseur
fendu
Pousseur
Bague de support
Segment
Piston
Cône
Presse à
mandriner
Segment
Bloc
Pousseur fendu
Cône
Piston
Segment
Bloc
Installation de segments non coupés (solides)
Les segments CPI en PTFE non coupés sont conçus pour démontrer un
ajustement serré sur le piston. Ils assurent donc le contact avec le piston
s’ils dépassent les orifices des soupapes ou rentrent dans un contrealésage. Les segments non coupés peuvent être étirés sur site ou encore
en usine sur une bague de support, comme l’illustre la Figure 3.
2. Placez le segment sur le petit diamètre et faites-le coulisser
sur le cône. Continuez l’opération jusqu’à ce que le segment soit
complètement installé sur la partie droite du cône. Dans le cas
contraire, le segment risque de revenir à l’extrémité du cône. Il
est conseillé d’utiliser une presse à mandriner mécanique ou
hydraulique, comme l’illustre la Figure 4.
Étirement sur site
3. Faites glisser le segment à environ 3-6 mm (1/8”-1/4”) de
l’extrémité droite du cône d’étirement.
Cette méthode d’installation nécessite un outillage spécifique, comme
l’illustrent les Figures 4 et 5.
4. Utilisez la partie exposée du segment pour centrer ce dernier sur
le piston.
Le cône peut être fabriqué à partir d’un tube à parois robustes. Le
diamètre le plus large doit être supérieur au diamètre de recouvrement
du piston. Ce diamètre doit être étendu pour correspondre à une
longueur au moins égale à la largeur du segment. Le diamètre du
cône doit diminuer à concurrence de 5,1 mm à 7,6 mm (0,2” à 0,3”), et
ce, à chaque pouce de la longueur (25,4 mm), jusqu’à ce que le petit
diamètre entre dans le diamètre intérieur libre du segment. La surface
du cône doit être lisse et exempte de bavures. La zone du cône où
l’extrémité rencontre le diamètre le plus large doit être arrondie.
5. Faites glisser le segment de la portion droite du cône d’étirement
sur le piston et dans la gorge de segment appropriée. Cette
opération doit être effectuée rapidement afin d’éviter que le
segment ne se serre sur le piston avant de se trouver dans la gorge.
1. Les segments CPI en PTFE non coupés doivent atteindre une
température égale ou supérieure à 24 °C (75 °F) afin de permettre
l’étirement. Le préchauffage du segment (dans de l’eau bouillante ou
dans un four) à une température constante facilite l’étirement. Les
matériaux CPI en PTFE peuvent être chauffés à 232 °C (450 °F) sans
toutefois être endommagés. N’utilisez pas un four à micro-ondes pour
chauffer les segments. En outre, veuillez noter que des températures
élevées peuvent entraîner la dilatation thermique du segment, ce
dernier dépassant alors la largeur de la gorge. Portez des vêtements de
protection et manipulez avec précaution les pièces chauffées afin de ne
pas vous brûler.
6. De la chaleur, n’excédant pas 232 °C (450 °F), peut servir à
accélérer le temps de « récupération » pour que le segment se fixe
solidement sur le diamètre à fond de filet de la gorge. Prenez toutes
les précautions nécessaires en chauffant les segments CPI en PTFE
afin d’éviter la création de points chauds locaux. N’importe quelle
méthode, à condition d’être pratique et sûre, peut être utilisée pour
chauffer les segments.
Les étapes 1 et 2 ne sont pas nécessaires si vous assemblez des
segments CPI en PTFE préalablement étirés. Une fois le segment
glissé à environ 3-6 mm (1/8”-1/4”) de la bague de support,
procédez comme indiqué aux étapes 4 à 6. Référez-vous à la Figure
3. En règle générale, les segments préalablement étirés nécessitent
de la chaleur afin de se fixer solidement sur le piston, tel qu’indiqué
dans l’étape 6 ci-dessus.
Avertissement: les segments non coupés doivent être serrés sur le
piston, en vue d’éviter toute rupture ou défaillance des segments.
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La société CPI est fière de son approche inédite du développement de nouveaux concepts de soupapes
de compresseurs et de matériaux non métalliques utilisés pour la production de soupapes, de bagues
de piston, de segments, de segments d’étanchéité et de racleurs à huile. Notre expertise pratique
a révolutionné la performance et la fiabilité des compresseurs alternatifs dans une large gamme
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d’applications aux quatre
coins du monde.
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