摘 要:介绍了3336旋片新材料的主要性能指标、检测报告、试验结果、应用情况和对比分析。给设计制造单位和广大用户提供选择应用的参考。合理使用,将会取得满意效果。
一、新材料介绍 3336旋片材料是以2XZ系列、XZ系列、X系列、XD系列有油润滑双级和单级旋片真空泵为适用产品的一种新材料,不适用于无油润滑的环境使用。
(1)3336板主要物理力学性能,如表1所示。
表1 3336板主要物理性能
序号 项 目 指 标
1 密度/(g/em3) 1.8一1.9
2 垂直板层抗弯强度/MPa 340
3 适用温度/oC ≤125
(2)由上海材料研究所测试的其他有关性能,如表2所示。
表2 测试性能
序号 项 目 指 标
1 布氏硬度HB 232
2 热膨胀系数/(1/oC) 纵横向7.4×10-6(室温--125oC)层向7.5×10-5
3 摩擦因数 干摩擦0.52 油润滑0.10
二、材料分析
与一般非金属材料相比,3336板料具有较高抗弯强度,在扰油起动时和较高入口压力下运转时不易变形、弯折;密度比铁小,故离心力小,对缸壁的磨损小,不会直接与金属咬合;适用温度125oC,足以满足旋片泵的大部分工况;其长度方向的热膨胀系数较小,与铸铁相当,故设计时此方向上的公差可按铸铁件考虑,厚度方向的膨胀系数较大,与一般非金属材料(如3241板)相当,应预留足够间隙;硬度较高,油润滑摩擦因数较小,在有充分油润滑的前提下耐磨耐用。干摩擦因数较大,不能用于干摩擦运转。不含石墨,泵油不会因石墨而发黑,影响对泵是否已磨损的判断。
三、试 验
1.新材料试验
材料试验情况如表3、表4所示。
表3 3336旋片材料试验
泵型号 2XZ-4B 2XZ-8 2XZ-15 3X-30A 2X-70A
实验日期 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
台数/台 2 1 1 1 1
连续运转入口压力/Pa 10000 5300 2000 4000 2650
连续运转时数/h 1010 502 502 502 502
工作温度(97.1.16)/oC 70 87 93 51(水冷) 43(水冷)
运转后的部分性能
极限压力行标/Pa
JB/T6533--1997实测 ≤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.新材料在产品中的试验
表4 3336在新产品2XZ一8B和2XZ--15B中的试验
试验日期 试验项目 试验内容 2XZ-8B/99002 2XZ-15B/99001
1999.5.19(8) 抽水试验 容器/mm
室温/oC
水量/g
1999.5.20(15) 抽干时间
zui高油温/oC
真空恢复情况
以上试验表明,只要设计正确,制造质量保证,泵的连续工作入口压力和zui高油面温度低于上述各泵的对应试验值,旋片就能正常使用,泵就能可靠运转,获得好的性能,长的*运转期。试验也验证了旋片材料的适用温度指标125oC,短期131oC未损旋片。
四、应用情况
基于上述试验和其他用户试用验证,我厂已从1997年起推广在2XZ--2B/4B/8/15/1 B/8B/15B直联泵和X--150大型单级旋片泵中(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。应用后,由旋片引起的故障已显著减少,拓宽了泵的使用范围,延长了泵在较恶劣条件下的使用寿命。
与部分其他材料部分指标的对比,见表5。
表5 与其他材料部分指标比较
材料代号 3336 EC B-2 B-4
抗弯强度/MPa 340 200 120(室温)
70(高温) 120(室温)
60(高温)
密度/(g/cm3) 1.8 ~ 1.9 1.7 1.7 ~ 1.75 1.7 ~ 1.75
线膨胀系数×lO-6/oC-1 纵横向7.4
层向75 12 12.6 13.5
zui高工作温度/oC 125 175 200 150
摩擦因数 油润滑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是进口材料,B--2是某单位按美国某公司要求研制验收的材料。比较可见,3336材料在抗弯强度上占优;旋片长度方向的线膨胀系数也较好;油润滑摩擦因数相当;密度相近;层向即旋片厚度方向的膨胀系数较大。在设计时要考虑用户zui高工作温度预留间隙。干摩擦因数较大,不适用于无油、少油的工作环境。在价格上,3336有显著的优势,不含石墨,油不会因此发黑,影响对泵是否磨损的判断。