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[摘 要]针对当前风阀批量生产中存在的问题,介绍了MC尼龙主要性能以及MC尼龙轴套的结构特点,安装MC尼龙轴套的风阀噪音低,寿命提高,性能良好。
[关键词]MC尼龙,轴套,风阀
中图分类号:TS737+.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)12-0361-01
1 前言
风量调节阀(简称风阀)是工业厂房民用建筑的通风、空气调节及空气净化工程中不可缺少的中央空调末端配件,一般用在空调,通风系统管道中,用来调节支管的风量,也可以用于新风与回风的混合调节。气动风阀阀轴转速比较低,但轴套一般承受比较大的载荷。这就要求风阀轴套材料应具有抗冲击性好和耐磨损的特性,适用于低速、重载、摆动和经常启闭负荷较大的摩擦件。风阀根据不同的材质要求采用不锈钢轴套或易切削铜轴套,轴套大多采用车削加工而成,不易于批量生产。现实中存在加工成本高,风阀开关噪音大的问题。因此有必要采用具有高强耐磨、耐腐、易成型、自润滑材料来制作风阀轴套,MC尼龙就有这样的特性,可以替代管道内部温度不大于120℃的风阀中使用的铜、不锈钢轴套。
2 MC尼龙基本特性及轴套设计
2.1 MC尼龙主要性能
MC尼龙又称单体浇铸尼龙,它是用已内酰胺单体在强碱性催化剂和一些助催化剂的作用下,通过简单的静态或离心法,直接浇铸在模具内聚合成型,制成各种实心制件或中空制品。它是目前工程塑料中应用比较广泛的一种,尤其在工程机械中作为耐磨减摩材料代替有色金属—铜,不仅节省大量贵重金属,而且耐磨性也比铜好,使用寿命比铜提高1~4倍,与它相配合的轴磨损情况也大为改善,经济效益十分显著。
MC尼龙除有普通尼龙材料的特点外,各项物理及机械性能较为优异,其机械强度几乎比一般尼龙套高1.5倍,超过一般常用塑料。MC尼龙的主要性能见表1。
MC尼龙材料具有独特的自润滑性、良好的加工性能、耐磨蚀及吸震、消音等作用。
2.2 MC尼龙轴套结构设计
管道温度低于120℃的气动风阀,其铜、不锈钢轴套可以用MC尼龙轴套替代。由于MC尼龙轴套的弹性和塑性均较大,导热性比金属差,热膨胀系数比金属大,其与轴配合间隙要比铜、不锈钢套大,壁厚可按替代的铜、不锈钢套壁厚设计,长度L小于内径d0的1.5倍为适宜。
由于MC尼龙轴套的弹性和塑性比金属大,弹性模量比金属小,因此要求其过盈量比金属轴套大,以保证有足够的张紧力,防止轴套松动。但过盈量过大,将造成压配困难,易引起大的内应力,而发生轴套碎裂。MC尼龙轴套与安装孔内壁一般选用H7/p6、G7/s7和N8/r7的配合。
由于轴套外径有一定的过盈量,在确定MC尼龙轴套内径时,必须首先考虑轴套压入安装孔内壁过盈所引起的内径收缩。其次要考虑与轴的配合间隙,由于MC尼龙轴套导热性比金属差,热膨胀系数比金属大,工作时由于温升引起的热膨胀,将导致MC尼龙轴套内径缩小,从而减小了轴套与阀轴之间的间隙量,因此,其配合间隙应比金属轴套大,才能保证正常工作。
3 MC尼龙轴套应用
3.1 MC尼龙轴套安装结构
MC尼龙轴套与粉末冶金轴套结构相近,对于风阀阀体结构改进[1]轴套安装同样适用。风阀阀体采用先拉深再进行翻边(以下简称“翻孔”)。翻边是在模具的作用下,将坯料的孔边缘或外边缘冲制成竖立边的成形方法,根据坯料的边缘状态和应力、应变状态的不同,翻边可以分为内孔翻边和外缘翻边,也可分为伸长类翻边和压缩类翻边。在不变薄翻边时,对于竖边较高的零件,需要先拉深再进行翻边。
风阀阀体根据需要选用t=1.5~3.0的钢板,下料后冲翻孔底孔,翻孔工序在阀体折弯成C型钢前后均可,由模具冲压成型。阀体翻孔分凹面和翻孔直段两个部分,凹面使得MC尼龙轴套2~3厚外沿可以沉入到阀体凹面内一部分,这样阀体到叶片间的缝隙N值就会缩小,风阀泄漏率也就会降低,同时叶片与MC尼龙轴套接触也不会出现类似与金属轴套摩擦出现的声响;翻孔直段部分一般是阀体钢板厚度的2倍,不僅增加了阀体的强度,也使得与翻孔直段过盈配合的MC尼龙轴套装配接触面积增大,装配强度得到提高。
图1中的阀体与MC尼龙轴套安装结构,不仅节省了材料,也省去了繁琐的制作过程,同时避免了结构上降低风阀的通风率现象。由于只有阀轴与MC尼龙轴套内孔是间隙配合(间隙量0.12~0.18),此种结构避免了阀体结构带来的向外泄漏量。
3.2 风阀性能检测
将安装MC尼龙轴套的风阀按照JB/T7228-1994《风量调节阀》要求检测,符合规范要求,其性能优于安装金属轴套的风阀:
(1) 风阀开关灵活,阻力小,噪音低;
(2) MC尼龙轴套耐腐蚀性能优于易切削铜套及铜基粉末冶金轴套;
(3) MC尼龙轴套耐磨性和自润滑性良好;
(4) 减轻了风阀整体重量。
4 结束语
安装MC尼龙轴套的风阀性能良好,开关更加灵活,阻力小,噪音明显降低。MC尼龙套的应用降低了风阀的重量和制造成本,更适合批量生产制造。
MC尼龙轴套适用于管道温度低于120℃的碳钢、不锈钢材质的风阀中。
参考文献
[1] 赵勇. 风阀阀体结构改进[J]. 中国科技博览,2015,(12):4.
[关键词]MC尼龙,轴套,风阀
中图分类号:TS737+.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)12-0361-01
1 前言
风量调节阀(简称风阀)是工业厂房民用建筑的通风、空气调节及空气净化工程中不可缺少的中央空调末端配件,一般用在空调,通风系统管道中,用来调节支管的风量,也可以用于新风与回风的混合调节。气动风阀阀轴转速比较低,但轴套一般承受比较大的载荷。这就要求风阀轴套材料应具有抗冲击性好和耐磨损的特性,适用于低速、重载、摆动和经常启闭负荷较大的摩擦件。风阀根据不同的材质要求采用不锈钢轴套或易切削铜轴套,轴套大多采用车削加工而成,不易于批量生产。现实中存在加工成本高,风阀开关噪音大的问题。因此有必要采用具有高强耐磨、耐腐、易成型、自润滑材料来制作风阀轴套,MC尼龙就有这样的特性,可以替代管道内部温度不大于120℃的风阀中使用的铜、不锈钢轴套。
2 MC尼龙基本特性及轴套设计
2.1 MC尼龙主要性能
MC尼龙又称单体浇铸尼龙,它是用已内酰胺单体在强碱性催化剂和一些助催化剂的作用下,通过简单的静态或离心法,直接浇铸在模具内聚合成型,制成各种实心制件或中空制品。它是目前工程塑料中应用比较广泛的一种,尤其在工程机械中作为耐磨减摩材料代替有色金属—铜,不仅节省大量贵重金属,而且耐磨性也比铜好,使用寿命比铜提高1~4倍,与它相配合的轴磨损情况也大为改善,经济效益十分显著。
MC尼龙除有普通尼龙材料的特点外,各项物理及机械性能较为优异,其机械强度几乎比一般尼龙套高1.5倍,超过一般常用塑料。MC尼龙的主要性能见表1。
MC尼龙材料具有独特的自润滑性、良好的加工性能、耐磨蚀及吸震、消音等作用。
2.2 MC尼龙轴套结构设计
管道温度低于120℃的气动风阀,其铜、不锈钢轴套可以用MC尼龙轴套替代。由于MC尼龙轴套的弹性和塑性均较大,导热性比金属差,热膨胀系数比金属大,其与轴配合间隙要比铜、不锈钢套大,壁厚可按替代的铜、不锈钢套壁厚设计,长度L小于内径d0的1.5倍为适宜。
由于MC尼龙轴套的弹性和塑性比金属大,弹性模量比金属小,因此要求其过盈量比金属轴套大,以保证有足够的张紧力,防止轴套松动。但过盈量过大,将造成压配困难,易引起大的内应力,而发生轴套碎裂。MC尼龙轴套与安装孔内壁一般选用H7/p6、G7/s7和N8/r7的配合。
由于轴套外径有一定的过盈量,在确定MC尼龙轴套内径时,必须首先考虑轴套压入安装孔内壁过盈所引起的内径收缩。其次要考虑与轴的配合间隙,由于MC尼龙轴套导热性比金属差,热膨胀系数比金属大,工作时由于温升引起的热膨胀,将导致MC尼龙轴套内径缩小,从而减小了轴套与阀轴之间的间隙量,因此,其配合间隙应比金属轴套大,才能保证正常工作。
3 MC尼龙轴套应用
3.1 MC尼龙轴套安装结构
MC尼龙轴套与粉末冶金轴套结构相近,对于风阀阀体结构改进[1]轴套安装同样适用。风阀阀体采用先拉深再进行翻边(以下简称“翻孔”)。翻边是在模具的作用下,将坯料的孔边缘或外边缘冲制成竖立边的成形方法,根据坯料的边缘状态和应力、应变状态的不同,翻边可以分为内孔翻边和外缘翻边,也可分为伸长类翻边和压缩类翻边。在不变薄翻边时,对于竖边较高的零件,需要先拉深再进行翻边。
风阀阀体根据需要选用t=1.5~3.0的钢板,下料后冲翻孔底孔,翻孔工序在阀体折弯成C型钢前后均可,由模具冲压成型。阀体翻孔分凹面和翻孔直段两个部分,凹面使得MC尼龙轴套2~3厚外沿可以沉入到阀体凹面内一部分,这样阀体到叶片间的缝隙N值就会缩小,风阀泄漏率也就会降低,同时叶片与MC尼龙轴套接触也不会出现类似与金属轴套摩擦出现的声响;翻孔直段部分一般是阀体钢板厚度的2倍,不僅增加了阀体的强度,也使得与翻孔直段过盈配合的MC尼龙轴套装配接触面积增大,装配强度得到提高。
图1中的阀体与MC尼龙轴套安装结构,不仅节省了材料,也省去了繁琐的制作过程,同时避免了结构上降低风阀的通风率现象。由于只有阀轴与MC尼龙轴套内孔是间隙配合(间隙量0.12~0.18),此种结构避免了阀体结构带来的向外泄漏量。
3.2 风阀性能检测
将安装MC尼龙轴套的风阀按照JB/T7228-1994《风量调节阀》要求检测,符合规范要求,其性能优于安装金属轴套的风阀:
(1) 风阀开关灵活,阻力小,噪音低;
(2) MC尼龙轴套耐腐蚀性能优于易切削铜套及铜基粉末冶金轴套;
(3) MC尼龙轴套耐磨性和自润滑性良好;
(4) 减轻了风阀整体重量。
4 结束语
安装MC尼龙轴套的风阀性能良好,开关更加灵活,阻力小,噪音明显降低。MC尼龙套的应用降低了风阀的重量和制造成本,更适合批量生产制造。
MC尼龙轴套适用于管道温度低于120℃的碳钢、不锈钢材质的风阀中。
参考文献
[1] 赵勇. 风阀阀体结构改进[J]. 中国科技博览,2015,(12):4.