【壓縮機網】1、引言
風冷有油潤滑活塞空壓機具有悠久的歷史，應用范圍很廣，尤其在中高壓領域，優勢明顯。這類壓縮機運行溫度較高，如若竄油，就滿足了生成結碳的物理條件。結碳形成后壓縮機就進入了惡性循環狀態：運行溫度與能耗均不斷升高，產氣量下降，結碳越來越嚴重，如不及時維修保養，就會導致機器的嚴重故障甚至損壞。所謂竄油，就是潤滑油越過活塞環，竄到活塞頂部壓縮腔內進入氣閥，并進一步流入用戶管網進入用氣設備。由于閥頭溫度比較高，進入氣閥內部的油最先碳化形成結碳，越結越多，甚至堵塞閥孔。為了解引起竄油的原因，通過各種試驗與研究，認識竄油的機理，有針對性地采取相應措施防止竄油。
2、竄油的成因
壓縮機的竄油是由多種因素造成的。
吸氣腔的負壓大小與吸氣閥的閥隙流速有關，氣流通過閥隙的能量損失與流速的平方成正比，故氣閥的閥隙流速增大，則氣流通過閥隙時壓力損失與能量損失均上升，導致吸氣腔負壓負得更嚴重，容積效率下降，溫度升高，引發竄油。為證實吸氣閥的閥隙流速與負壓竄油的關系，進行如下單因素試驗：用一臺W-1.6/10風冷壓縮機，在主機額定轉速不變的前提下，改變吸氣閥的閥隙通流面積f并按如下公式計算閥隙理論流速。
滿載運行8h后，停機打開一級氣缸蓋觀察竄油情況：當v≤24m/s時，活塞頂部無油的痕跡；當v接近29m/s時，活塞頂有輕微的油跡；當v≥32m/s時，手感活塞頂部的油跡明顯，因此將一級吸氣閥的閥隙理論流速設計在≤24m/s是合理的。但是，傳統氣閥片平面布置的回流式結構氣閥，由于有效面積利用率f/F較低，對于小型空氣壓縮機，通常又無法采用多閥組徑向布置，因此要設計如此低的閥隙流速，幾乎是不可能的。直流式氣閥的閥片在立體空間分布，有效面積利用率遠高于回流式氣閥，為此研發成功多邊形管狀直流閥，將一級吸氣閥的理論閥隙流控制在21～22m/s理想范圍內，不僅解決了負壓竄油現象，由于直流式氣閥的流阻低，效率高，工作壽命超長，使整機能耗和運行溫度有較大的下降，產氣量有較大的增加。
（2）活塞環泵油效應的發現，為解決竄油問題提供了新的理論與實踐。
在解決了一級吸氣閥由于閥隙流速高導至負壓竄油后，竄油現象仍未消失。在排除了因為氣缸缸徑失圓、活塞環（主要是刮油環） 制造缺陷引發竄油等業內共識的因素外，通過試驗研究與分析發現，由于刮油環和活塞環與環槽存在裝配間隙（通常有0.03～0.05mm），以防止工作時活塞環卡死在環槽內；這個間隙，使一級活塞往復運動時由于活塞環與氣缸工作面之間存在摩擦阻力，摩擦阻力的方向總是與活塞運動方向相反，使活塞環在間隙內往返擺動，向活塞頂部泵油。我們將這一現象稱之為活塞環泵油效應，用圖1說明這種泵油效應的機理與過程。
圖1（a），活塞下行，在起始瞬間活塞環在環槽內相對上移，將上間隙內的油部分向上推；同時刮油環刮下的油借助動壓從各環下方間隙流入活塞槽底的間隙里。槽底的間隙較大，充滿了從氣缸工作面上刮下的潤滑油。
圖1（b），活塞上行，各活塞環在環槽內相對下移，將下間隙內的油部分向上推送，也有一部份從下方排出。如此往復循環，將潤滑油泵至活塞頂部，構成了一個低效率的油泵。刮油環外圓為錐體，半錐角通常0.5°左右，下邊的棱邊形成刮油刃，裝配有方向性，下行依靠棱邊刮油，上行由錐面布油，是泵油效應的主要執行者。刮油環的軸向間隙越大，油泵效應越強。因此，克服泵油效應應從減小刮油環與環槽配合間隙著手。為此，進行如下試驗（以下簡稱為拋油試驗）。
移除氣缸蓋、氣閥板，使活塞頂部目測可見。通常開機1.5～3.5min后，從活塞與氣缸配合面間隙處向外拋灑油滴。刮油環與活塞環槽配合間隙越大，從開機至開始拋油的延遲時間越短，拋油量越大。遲后拋油是因為上竄的油要先將活塞上部的徑向間隙填滿，溢出的油才能向外拋酒。這證明刮油環的軸向配合間隙大小與竄油量存在近似正比的關系。但是，如果將刮油環的軸向配合間隙設計得過小，不僅制造困難，而且在運行中容易卡死。因此只能將這種間隙控制在生產可以接受的范圍內，而在刮油環的結構上加以改進，消除這種間隙的有害影響。即將刮油環制成反扭曲型，實現縮小刮油環的軸向配合間隙，甚至間隙幾乎為零而不會卡死的理想狀態。刮油環的結構多種多樣，這里僅以矩形錐面刮油環為例加以說明：
圖2（a）是非扭曲刮油環。外圓呈錐形，高檔刮油環錐體上鍍鉻，單邊錐角0.5°左右，大端的刮油刃經研磨發亮，棱寬0.2mm左右，稱亮邊，裝配時亮邊向曲軸箱，環上端面打印標記，便于識別安裝方向。
圖2（b）是反扭曲刮油環。在刮油環刮油刃端面內孔口切除少許材料（切出倒角或沉孔），該平面的剛度被弱化。在工作狀態下，亮邊與氣缸壁接觸產生徑向壓力，使刮油環產生扭曲，其扭曲方向使錐角減小，稱反扭曲。反扭曲環的制造工藝將錐角適當做大以彌補反扭曲后的工作錐角減小。扭曲環在自由狀態下不發生扭曲變形，只有在工作狀態下，環的刮油棱邊與氣缸工作面接觸產生徑向接觸應力后才產生扭曲。
如圖3所示，反扭曲刮油環在氣缸中環和環槽的軸向間隙因扭曲而減小，甚至歸零。由于扭曲環具有彈性，工作中不會卡死。試驗證明，反扭曲比正扭曲刮油環的抗竄油效果好一些。因為反扭曲刮油環封閉了活塞環與環槽間隙的外口，此部位配件的尺寸精度高，封堵效果好。
活塞環泵油效應主要發生在從環境大氣吸氣的一級氣缸活塞，二級以上的氣缸活塞吸進的是前級輸出的壓力氣體，抑制了活塞環在配合間隙內的擺動，阻止了泵油效應的形成。但也不能絕對排除活塞高速換向瞬間活塞環的擾動產生的泵油效應；同時，為了配件的通用性，各級活塞、刮油環均采同樣的設計是可取的。況且，此舉不會增加制造成本。
（3）氣缸的珩磨品質對竄油的影響不容忽視。
在拋油試驗中發現，同一活塞、活塞環組件與不同的氣缸作拋油試驗，有的氣缸不竄油，有的氣缸向外拋油嚴重。檢查這些氣缸的材質與幾何精度都符合圖紙要求，分析研究判斷是珩磨品質不良造成的。我公司采用深溝平頂網紋珩磨工藝，對網紋的深度、交叉角度及平頂的粗糙度均有嚴格的要求。但配件生產廠家不十分理解，因為其他壓縮機生產廠家都要求細網紋，認為網紋細比粗的好。通過拋油試驗與分析研究，弄清了珩磨品質（尤其是網紋品質）影響竄油的機理。
所謂深溝平頂網紋珩磨工藝，就是先用較粗粒度的CBN（立方氮化硼）珩磨條粗珩拉網紋，網紋深度要達到8μm左右，缸徑珩至尺寸公差下限，網紋清晰，對稱交叉，角度在45～55°之間無斷紋、虛線紋、單邊紋；再用較細的中軟普通碳化矽砂條精珩磨（僅珩除2～3μm），使粗珩的氣缸表面微觀削峰（在顯微鏡下粗糙表面凸出的尖峰） 拋光，形成平頂，平頂粗糙度要達到Ra0.4。光滑的平頂對活塞環形成良好的支撐，有利于減輕活塞環特別是刮油環的摩擦磨損。為此，用粗珩未精珩削峰拋光的氣缸與經過精珩的氣缸做24h對比拋油試驗，結果是：前者刮油環亮邊擴大一倍多，約占環軸向高的1/4；后者的亮邊無明顯變化。刮油環的棱刃磨損后寬度變大，對氣缸壁的壓強下降，刮油效果變差，當棱邊寬度擴大到環的軸向高度2/3時，刮油能力幾乎喪失殆盡，這時必須更換活塞環，否則竄油嚴重。
網紋的溝槽與交叉結點內儲存潤滑油，增加密封效果，減低摩擦磨損，大大延長了活塞環的工作壽命，同時有效抑制了竄油。
深溝平頂網紋抑制竄油機理，除了減少活塞環特別是刮油環的摩擦磨損，從而抑制竄油外，深溝吸油的機理，至今鮮為人知。有人總覺得油會順著深溝上竄，所以要求細網紋，這與試驗結果不符。在拋油試驗中，網紋過細的氣缸都竄油，重新珩磨拉粗網紋再試，竄油現象消失。這是因為活塞下行，刮油環刮油時，不僅刮除附著在氣缸壁表面的油，由于潤滑油表面張力作用，溝槽內儲存的潤滑油也被刮走一部分；活塞上行布油時被溝槽回收，并且在錐面與速度作用下，形的較強的動壓，油被壓入溝槽使深溝的吸油作用得到增強，而溝槽過細的網紋這種吸油的功能弱化，深溝平頂網紋的吸油作用，有效抑制潤滑油上竄。
在大量生產中，如汽車發動機、柴油機的氣缸套的珩磨，采用高精度的有兩組珩磨砂條的可實現自動化的復合珩磨頭。粗珩時，粗珩條自動伸出，粗珩拉網紋，珩至缸徑尺寸公差下限值時自動切換，粗珩條退回，精珩條自動彈出，精珩，削峰拋光。珩磨機具有自動測量與自動控制功能，粗、精珩實現自動化。但是，壓縮機是中小批輪番生產，氣缸的珩磨不可能采用如此昂貴的設備。我們利用現有的設備，采取分批粗、精珩磨人工控制的傳統方法。即先用120#CBN珩條粗珩，拉網紋，缸徑珩至尺寸公差下限，這時網紋清晰，對稱交叉角45～55°，手感粗糙；再換精珩磨頭，珩磨砂條粒度為400#中軟碳化矽。新裝砂條的精珩磨頭，必須先預珩待砂條完全磨合后才能用于精珩。精珩時，手動加壓要輕柔，上下來回4次即可，珩切余量在直徑上約2～3μm。這時，缸面手感光滑似鏡面，網紋更清晰。為此，編制了珩磨操作要領，培訓操作人員，保證了珩磨品質的穩定，確保每臺壓縮機的低油耗。
（4）活塞環（特別是刮油環）的品質和配置，對竄油有直接影響。
采用高品質微孔鍍鉻活塞環的高檔配置，是防止竄油的重要措施。對于從環境大氣吸氣的一級活塞，本公司采用配比為1：2：2。即：一道為鍍鉻桶狀氣環，起密封作用；2～3道是鍍鉻錐面反扭曲刮油環，用于精刮油兼具有密封功能；4～5道采用雙鋼帶組合刮油環，粗刮油效果良好。對壓力較高的壓縮級，按設計準則計算，增加氣環的數量。這樣的高檔配置與前述的措施相結合，使油耗超常低。例如，W-1.6/10，實測油耗為1.9g/h；S-2.0/40中壓機，實測油耗2.5g/h；S-0.6/350高壓機，實測油耗2.8g/h。尚愛公司設計制造的各種小型機的實測油耗都約JB/T 10683-2006標準規定允許數值的5%，同時也延長了壓縮機的工作壽命。當然，氣缸的材質與耐磨性也很重要，一旦網紋磨損消失，失去儲油構造，也會導致竄油。這在業內早有共識，這里不再贅述。
3、結語
為解決小型風冷卻有油潤滑空氣壓縮機竄油、結碳的問題，本文提出以克服竄油為突破口，尋找引起竄油的各種因素，通過單因素試驗與研究分析，弄清各種因素導致竄油的機理，采取相應措施消除竄油問題。對于一級氣缸活塞負壓竄油現象，設計低閥隙流速，低流阻，高效節能的直流式氣閥，不僅克服了負壓竄油，還降低了能耗與溫升，提高了產氣量，一舉多得；對于活塞環軸向裝配間隙引發的泵油效應，采用反扭曲刮油環，并適當控制裝配間隙，封堵竄油通道，抑制了泵油效應；深溝平頂網紋珩磨工藝的嚴格實施，解決了由于珩磨網紋品質不穩定引起的竄油，減少摩擦磨損，延長了配件使用壽命；采用高檔配置的活塞環組合，鞏固與發展了上述研究成果實用效果，全面提升了整機的性能。
高溫是結碳形成的物理條件，油是結碳生成的物質基礎。因此，降低氣閥及整機運行溫度和能耗的措施，與防止竄油的設計相結合，兩者對高品質的小型風冷有油潤滑空氣壓縮機都是不可或缺的。在本公司設計制造的低、中、高壓系列小型風冷有油潤滑壓縮機上，這些措施均已實現，高溫、竄油、結碳問題都已得到解決。但是，由于本文的重點是研究與克服竄油問題，對節能降溫未展開探討。
風冷有油潤滑活塞空壓機具有悠久的歷史，應用范圍很廣，尤其在中高壓領域，優勢明顯。這類壓縮機運行溫度較高，如若竄油，就滿足了生成結碳的物理條件。結碳形成后壓縮機就進入了惡性循環狀態：運行溫度與能耗均不斷升高，產氣量下降，結碳越來越嚴重，如不及時維修保養，就會導致機器的嚴重故障甚至損壞。所謂竄油，就是潤滑油越過活塞環，竄到活塞頂部壓縮腔內進入氣閥，并進一步流入用戶管網進入用氣設備。由于閥頭溫度比較高，進入氣閥內部的油最先碳化形成結碳，越結越多，甚至堵塞閥孔。為了解引起竄油的原因，通過各種試驗與研究，認識竄油的機理，有針對性地采取相應措施防止竄油。
2、竄油的成因
壓縮機的竄油是由多種因素造成的。
吸氣腔的負壓大小與吸氣閥的閥隙流速有關，氣流通過閥隙的能量損失與流速的平方成正比，故氣閥的閥隙流速增大，則氣流通過閥隙時壓力損失與能量損失均上升，導致吸氣腔負壓負得更嚴重，容積效率下降，溫度升高，引發竄油。為證實吸氣閥的閥隙流速與負壓竄油的關系，進行如下單因素試驗：用一臺W-1.6/10風冷壓縮機，在主機額定轉速不變的前提下，改變吸氣閥的閥隙通流面積f并按如下公式計算閥隙理論流速。
滿載運行8h后，停機打開一級氣缸蓋觀察竄油情況：當v≤24m/s時，活塞頂部無油的痕跡；當v接近29m/s時，活塞頂有輕微的油跡；當v≥32m/s時，手感活塞頂部的油跡明顯，因此將一級吸氣閥的閥隙理論流速設計在≤24m/s是合理的。但是，傳統氣閥片平面布置的回流式結構氣閥，由于有效面積利用率f/F較低，對于小型空氣壓縮機，通常又無法采用多閥組徑向布置，因此要設計如此低的閥隙流速，幾乎是不可能的。直流式氣閥的閥片在立體空間分布，有效面積利用率遠高于回流式氣閥，為此研發成功多邊形管狀直流閥，將一級吸氣閥的理論閥隙流控制在21～22m/s理想范圍內，不僅解決了負壓竄油現象，由于直流式氣閥的流阻低，效率高，工作壽命超長，使整機能耗和運行溫度有較大的下降，產氣量有較大的增加。
（2）活塞環泵油效應的發現，為解決竄油問題提供了新的理論與實踐。
在解決了一級吸氣閥由于閥隙流速高導至負壓竄油后，竄油現象仍未消失。在排除了因為氣缸缸徑失圓、活塞環（主要是刮油環） 制造缺陷引發竄油等業內共識的因素外，通過試驗研究與分析發現，由于刮油環和活塞環與環槽存在裝配間隙（通常有0.03～0.05mm），以防止工作時活塞環卡死在環槽內；這個間隙，使一級活塞往復運動時由于活塞環與氣缸工作面之間存在摩擦阻力，摩擦阻力的方向總是與活塞運動方向相反，使活塞環在間隙內往返擺動，向活塞頂部泵油。我們將這一現象稱之為活塞環泵油效應，用圖1說明這種泵油效應的機理與過程。
圖1（a），活塞下行，在起始瞬間活塞環在環槽內相對上移，將上間隙內的油部分向上推；同時刮油環刮下的油借助動壓從各環下方間隙流入活塞槽底的間隙里。槽底的間隙較大，充滿了從氣缸工作面上刮下的潤滑油。
圖1（b），活塞上行，各活塞環在環槽內相對下移，將下間隙內的油部分向上推送，也有一部份從下方排出。如此往復循環，將潤滑油泵至活塞頂部，構成了一個低效率的油泵。刮油環外圓為錐體，半錐角通常0.5°左右，下邊的棱邊形成刮油刃，裝配有方向性，下行依靠棱邊刮油，上行由錐面布油，是泵油效應的主要執行者。刮油環的軸向間隙越大，油泵效應越強。因此，克服泵油效應應從減小刮油環與環槽配合間隙著手。為此，進行如下試驗（以下簡稱為拋油試驗）。
移除氣缸蓋、氣閥板，使活塞頂部目測可見。通常開機1.5～3.5min后，從活塞與氣缸配合面間隙處向外拋灑油滴。刮油環與活塞環槽配合間隙越大，從開機至開始拋油的延遲時間越短，拋油量越大。遲后拋油是因為上竄的油要先將活塞上部的徑向間隙填滿，溢出的油才能向外拋酒。這證明刮油環的軸向配合間隙大小與竄油量存在近似正比的關系。但是，如果將刮油環的軸向配合間隙設計得過小，不僅制造困難，而且在運行中容易卡死。因此只能將這種間隙控制在生產可以接受的范圍內，而在刮油環的結構上加以改進，消除這種間隙的有害影響。即將刮油環制成反扭曲型，實現縮小刮油環的軸向配合間隙，甚至間隙幾乎為零而不會卡死的理想狀態。刮油環的結構多種多樣，這里僅以矩形錐面刮油環為例加以說明：
圖2（a）是非扭曲刮油環。外圓呈錐形，高檔刮油環錐體上鍍鉻，單邊錐角0.5°左右，大端的刮油刃經研磨發亮，棱寬0.2mm左右，稱亮邊，裝配時亮邊向曲軸箱，環上端面打印標記，便于識別安裝方向。
圖2（b）是反扭曲刮油環。在刮油環刮油刃端面內孔口切除少許材料（切出倒角或沉孔），該平面的剛度被弱化。在工作狀態下，亮邊與氣缸壁接觸產生徑向壓力，使刮油環產生扭曲，其扭曲方向使錐角減小，稱反扭曲。反扭曲環的制造工藝將錐角適當做大以彌補反扭曲后的工作錐角減小。扭曲環在自由狀態下不發生扭曲變形，只有在工作狀態下，環的刮油棱邊與氣缸工作面接觸產生徑向接觸應力后才產生扭曲。
如圖3所示，反扭曲刮油環在氣缸中環和環槽的軸向間隙因扭曲而減小，甚至歸零。由于扭曲環具有彈性，工作中不會卡死。試驗證明，反扭曲比正扭曲刮油環的抗竄油效果好一些。因為反扭曲刮油環封閉了活塞環與環槽間隙的外口，此部位配件的尺寸精度高，封堵效果好。
活塞環泵油效應主要發生在從環境大氣吸氣的一級氣缸活塞，二級以上的氣缸活塞吸進的是前級輸出的壓力氣體，抑制了活塞環在配合間隙內的擺動，阻止了泵油效應的形成。但也不能絕對排除活塞高速換向瞬間活塞環的擾動產生的泵油效應；同時，為了配件的通用性，各級活塞、刮油環均采同樣的設計是可取的。況且，此舉不會增加制造成本。
（3）氣缸的珩磨品質對竄油的影響不容忽視。
在拋油試驗中發現，同一活塞、活塞環組件與不同的氣缸作拋油試驗，有的氣缸不竄油，有的氣缸向外拋油嚴重。檢查這些氣缸的材質與幾何精度都符合圖紙要求，分析研究判斷是珩磨品質不良造成的。我公司采用深溝平頂網紋珩磨工藝，對網紋的深度、交叉角度及平頂的粗糙度均有嚴格的要求。但配件生產廠家不十分理解，因為其他壓縮機生產廠家都要求細網紋，認為網紋細比粗的好。通過拋油試驗與分析研究，弄清了珩磨品質（尤其是網紋品質）影響竄油的機理。
所謂深溝平頂網紋珩磨工藝，就是先用較粗粒度的CBN（立方氮化硼）珩磨條粗珩拉網紋，網紋深度要達到8μm左右，缸徑珩至尺寸公差下限，網紋清晰，對稱交叉，角度在45～55°之間無斷紋、虛線紋、單邊紋；再用較細的中軟普通碳化矽砂條精珩磨（僅珩除2～3μm），使粗珩的氣缸表面微觀削峰（在顯微鏡下粗糙表面凸出的尖峰） 拋光，形成平頂，平頂粗糙度要達到Ra0.4。光滑的平頂對活塞環形成良好的支撐，有利于減輕活塞環特別是刮油環的摩擦磨損。為此，用粗珩未精珩削峰拋光的氣缸與經過精珩的氣缸做24h對比拋油試驗，結果是：前者刮油環亮邊擴大一倍多，約占環軸向高的1/4；后者的亮邊無明顯變化。刮油環的棱刃磨損后寬度變大，對氣缸壁的壓強下降，刮油效果變差，當棱邊寬度擴大到環的軸向高度2/3時，刮油能力幾乎喪失殆盡，這時必須更換活塞環，否則竄油嚴重。
網紋的溝槽與交叉結點內儲存潤滑油，增加密封效果，減低摩擦磨損，大大延長了活塞環的工作壽命，同時有效抑制了竄油。
深溝平頂網紋抑制竄油機理，除了減少活塞環特別是刮油環的摩擦磨損，從而抑制竄油外，深溝吸油的機理，至今鮮為人知。有人總覺得油會順著深溝上竄，所以要求細網紋，這與試驗結果不符。在拋油試驗中，網紋過細的氣缸都竄油，重新珩磨拉粗網紋再試，竄油現象消失。這是因為活塞下行，刮油環刮油時，不僅刮除附著在氣缸壁表面的油，由于潤滑油表面張力作用，溝槽內儲存的潤滑油也被刮走一部分；活塞上行布油時被溝槽回收，并且在錐面與速度作用下，形的較強的動壓，油被壓入溝槽使深溝的吸油作用得到增強，而溝槽過細的網紋這種吸油的功能弱化，深溝平頂網紋的吸油作用，有效抑制潤滑油上竄。
在大量生產中，如汽車發動機、柴油機的氣缸套的珩磨，采用高精度的有兩組珩磨砂條的可實現自動化的復合珩磨頭。粗珩時，粗珩條自動伸出，粗珩拉網紋，珩至缸徑尺寸公差下限值時自動切換，粗珩條退回，精珩條自動彈出，精珩，削峰拋光。珩磨機具有自動測量與自動控制功能，粗、精珩實現自動化。但是，壓縮機是中小批輪番生產，氣缸的珩磨不可能采用如此昂貴的設備。我們利用現有的設備，采取分批粗、精珩磨人工控制的傳統方法。即先用120#CBN珩條粗珩，拉網紋，缸徑珩至尺寸公差下限，這時網紋清晰，對稱交叉角45～55°，手感粗糙；再換精珩磨頭，珩磨砂條粒度為400#中軟碳化矽。新裝砂條的精珩磨頭，必須先預珩待砂條完全磨合后才能用于精珩。精珩時，手動加壓要輕柔，上下來回4次即可，珩切余量在直徑上約2～3μm。這時，缸面手感光滑似鏡面，網紋更清晰。為此，編制了珩磨操作要領，培訓操作人員，保證了珩磨品質的穩定，確保每臺壓縮機的低油耗。
（4）活塞環（特別是刮油環）的品質和配置，對竄油有直接影響。
采用高品質微孔鍍鉻活塞環的高檔配置，是防止竄油的重要措施。對于從環境大氣吸氣的一級活塞，本公司采用配比為1：2：2。即：一道為鍍鉻桶狀氣環，起密封作用；2～3道是鍍鉻錐面反扭曲刮油環，用于精刮油兼具有密封功能；4～5道采用雙鋼帶組合刮油環，粗刮油效果良好。對壓力較高的壓縮級，按設計準則計算，增加氣環的數量。這樣的高檔配置與前述的措施相結合，使油耗超常低。例如，W-1.6/10，實測油耗為1.9g/h；S-2.0/40中壓機，實測油耗2.5g/h；S-0.6/350高壓機，實測油耗2.8g/h。尚愛公司設計制造的各種小型機的實測油耗都約JB/T 10683-2006標準規定允許數值的5%，同時也延長了壓縮機的工作壽命。當然，氣缸的材質與耐磨性也很重要，一旦網紋磨損消失，失去儲油構造，也會導致竄油。這在業內早有共識，這里不再贅述。
3、結語
為解決小型風冷卻有油潤滑空氣壓縮機竄油、結碳的問題，本文提出以克服竄油為突破口，尋找引起竄油的各種因素，通過單因素試驗與研究分析，弄清各種因素導致竄油的機理，采取相應措施消除竄油問題。對于一級氣缸活塞負壓竄油現象，設計低閥隙流速，低流阻，高效節能的直流式氣閥，不僅克服了負壓竄油，還降低了能耗與溫升，提高了產氣量，一舉多得；對于活塞環軸向裝配間隙引發的泵油效應，采用反扭曲刮油環，并適當控制裝配間隙，封堵竄油通道，抑制了泵油效應；深溝平頂網紋珩磨工藝的嚴格實施，解決了由于珩磨網紋品質不穩定引起的竄油，減少摩擦磨損，延長了配件使用壽命；采用高檔配置的活塞環組合，鞏固與發展了上述研究成果實用效果，全面提升了整機的性能。
高溫是結碳形成的物理條件，油是結碳生成的物質基礎。因此，降低氣閥及整機運行溫度和能耗的措施，與防止竄油的設計相結合，兩者對高品質的小型風冷有油潤滑空氣壓縮機都是不可或缺的。在本公司設計制造的低、中、高壓系列小型風冷有油潤滑壓縮機上，這些措施均已實現，高溫、竄油、結碳問題都已得到解決。但是，由于本文的重點是研究與克服竄油問題，對節能降溫未展開探討。
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