摘要:介紹了3336旋片新材料的主要性能指標、檢測報告、試驗結果、應用情況和對比分析。給設計制造單位和廣大用戶提供選擇應用的參考。合理使用,將會取得滿意效果。
一、新材料介紹
3336旋片材料是以2XZ系列、XZ系列、X系列、XD系列有油潤滑雙級和單級旋片真空泵為適用產品的一種新材料,不適用于無油潤滑的環境使用。
(1)3336板主要物理力學性能,如表1所示。
表1 3336板主要物理性能
序號 項目 指 標
1 密度/(g/em3) 1.8一1.9
2 垂直板層抗彎強度/MPa 340
3 適用溫度/oC ≤125
(2)由上海材料研究所測試的其他有關性能,如表2所示。
表2 測試性能
序號 項目 指 標
1 布氏硬度HB 232
2熱膨脹系數/(1/oC) 縱橫向7.4×10-6(室溫--125oC)層向7.5×10-5
3 摩擦因數 干摩擦0.52油潤滑0.10
二、材料分析
與一般非金屬材料相比,3336板料具有較高抗彎強度,在擾油起動時和較高入口壓力下運轉時不易變形、彎折;密度比鐵小,故離心力小,對缸壁的磨損小,不會直接與金屬咬合;適用溫度125oC,足以滿足旋片泵的大部分工況;其長度方向的熱膨脹系數較小,與鑄鐵相當,故設計時此方向上的公差可按鑄鐵件考慮,厚度方向的膨脹系數較大,與一般非金屬材料(如3241板)相當,應預留足夠間隙;硬度較高,油潤滑摩擦因數較小,在有充分油潤滑的前提下耐磨耐用。干摩擦因數較大,不能用于干摩擦運轉。不含石墨,泵油不會因石墨而發黑,影響對泵是否已磨損的判斷。
三、試 驗
1.新材料試驗
材料試驗情況如表3、表4所示。
表33336旋片材料試驗
泵型號 2XZ-4B 2XZ-8 2XZ-15 3X-30A 2X-70A
實驗日期 1996.12.26~1997.5 1996.12.26~1997.3.7
抽速/(L/s) 4 8 15 30 70
旋片厚度/mm 5 8 8 10 12
臺數/臺 2 1 1 1 1
連續運轉入口壓力/Pa 10000 5300 2000 4000 2650
連續運轉時數/h 1010 502 502 502 502
工作溫度(97.1.16)/oC 70 87 93 51(水冷) 43(水冷)
運轉后的部分性能
極限壓力行標/Pa
JB/T6533--1997實測 ≤6×lO-2 ≤6×lO-2 ≤6×lO-2 ≤6×lO-2 ≤6×lO-2
3.3×10
1.4×10 6×lO-2 6×lO-2 6×lO-2 3.3×lO-2
2.新材料在產品中的試驗
表43336在新產品2XZ一8B和2XZ--15B中的試驗
試驗日期 試驗項目 試驗內容 2XZ-8B/99002 2XZ-15B/99001
1999.5.19(8) 抽水試驗 容器/mm
室溫/oC
水量/g
1999.5.20(15) 抽干時間
zui高油溫/oC
真空恢復情況
以上試驗表明,只要設計正確,制造質量保證,泵的連續工作入口壓力和zui高油面溫度低于上述各泵的對應試驗值,旋片就能正常使用,泵就能可靠運轉,獲得好的性能,長的*運轉期。試驗也驗證了旋片材料的適用溫度指標125oC,短期131oC未損旋片。
四、應用情況
基于上述試驗和其他用戶試用驗證,我廠已從1997年起推廣在2XZ--2B/4B/8/15/1B/8B/15B直聯泵和X--150大型單級旋片泵中(厚20mm),后又用于2XZ--2/4/0.5/1和XD--100等泵中,部分用于2x--30A/70A泵中。應用后,由旋片引起的故障已顯著減少,拓寬了泵的使用范圍,延長了泵在較惡劣條件下的使用壽命。
與部分其他材料部分指標的對比,見表5。
表5 與其他材料部分指標比較
材料代號 3336 EC B-2 B-4
抗彎強度/MPa 340 200 120(室溫)
70(高溫) 120(室溫)
60(高溫)
密度/(g/cm3) 1.8 ~ 1.9 1.7 1.7 ~ 1.75 1.7 ~ 1.75
線膨脹系數×lO-6/oC-1 縱橫向7.4
層向75 12 12.6 13.5
zui高工作溫度/oC 125 175 200 150
摩擦因數 油潤滑O.1 O.08 ~ 0.15 < 0.22(100oC) 同B--2
干摩擦0.52 干0.2 ~ O.25 < 0.20(150oC)
< 0.18(200oC) -
布氏硬度 232 - - -
表中Ec是進口材料,B--2是某單位按美國某公司要求研制驗收的材料。比較可見,3336材料在抗彎強度上占優;旋片長度方向的線膨脹系數也較好;油潤滑摩擦因數相當;密度相近;層向即旋片厚度方向的膨脹系數較大。在設計時要考慮用戶zui高工作溫度預留間隙。干摩擦因數較大,不適用于無油、少油的工作環境。在價格上,3336有顯著的優勢,不含石墨,油不會因此發黑,影響對泵是否磨損的判斷。
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