CN1405451A - 回转式压缩机用滑片及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及回转式压缩机用滑片及其制造方法，所述的滑片以石棉纤维和植物纤维混杂后纺纱织布作为增强材料，以耐高温的改性酚醛树脂为基体材料，经热压成型得到，该滑片的材料组份及重量百分含量如下：改性酚醛树脂30～60、石棉纤维30～65、植物纤维或化纤5～20、表面浸润剂0.5～2。与现有技术相比，本发明从布的织造着手，应用界面化学的原理，对纤维表面加以处理，使材料的机械强度有了明显的提高，从而使得材料可以在各个方向任意裁剪，大大降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及压缩机用零部件及其制造方法，尤其涉及回转式压缩机用滑片及其制造方法。
背景技术
由于气力输送系统的出现和成熟，使得粉末状或颗粒状物料的输送实现了高效、环保和长距离、高扬程，而回转式滑片压缩机为该系统提供稳定、可靠的气源，它具有如下特点：排气量大，单级可达80M3/min；单级排气压力高，可达0.32Mpa；无脉冲；维修简便；结构简单，仅有三个活动部件；占地面积小。而该压缩机的重要零部件——滑片，对保证压缩机正常运转起着至关重要的作用，而且是唯一的易损件。然而，由于增强材料织布的技术局限，材料的纬向弯曲强度和弯曲模量，尤其是200℃高温时的弯曲强度和模量达不到设计要求，以至于在加工滑片时对材料只能斜裁，以弥补材料纬向强度和模量的不足，因此产品加工时材料浪费较大，生产成本较高。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可节省材料、降低成本的回转式压缩机用滑片及其制造方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
回转式压缩机用滑片，所述的滑片以石棉纤维和植物纤维混杂后纺纱织布作为增强材料，以耐高温的改性酚醛树脂为基体材料，经热压成型得到，该滑片的材料组份及重量百分含量如下：
改性酚醛树脂 30～60
石棉纤维 30～65
植物纤维或化纤 5～20
表面浸润剂 0.5～2
所述的改性酚醛树脂是由腰果壳油和杂环化合物共同改性的酚醛树脂CM-15，树脂的冲击强度0.185J/cm2，弯曲强度48.6MPa，弯曲模量2.7GPa，分解温度420.1℃，分解速率最快时的温度467.8℃，725℃时的分解残留物达40.87％。
所述的石棉纤维为温石棉纤维，纤维束直径0.005～0.05mm，长度大于12.7mm的纤维数量大于80％，纤维的平均抗拉强度为600～800MPa。
所述的植物纤维为棉花、亚麻、剑麻。
所述的表面浸润剂是由阴离子表面活性剂和硅烷偶联剂按1∶1重量比例配制，再稀释成1％重量水溶液。
回转式压缩机用滑片的制造方法，包括以下工艺步骤：首先将石棉纤维和植物纤维在单程式混棉与立式开棉联合机中进行混杂、开松，经双联式单道夹梳棉机梳棉，环锭纺纱机纺纱，环锭捻线机上并线，再织造成织布；然后将织布先浸渍含1％重量表面浸润剂的水溶液，经100～120℃烘干后再浸渍含固量为40～60％重量的液态改性酚醛树脂CM-15，经80～100℃烘干后，热压成型；再将成型后的材料放入烧结炉中在无氧状态下进行应力消除和退火处理；最后按图纸尺寸加工即可得到符合要求的滑片。
所述的织布符合下列条件：厚度 1.0～2.5mm，经向密度40～60根/10cm，纬向密度30～50根/10cm，经向强度≥900N/50mm，纬向强度≥800N/50mm。
所述的热压成型工艺参数如下：压力5～15Mpa，温度140～160℃，时间10～30小时。
所述的应力消除和退火处理工艺参数如下：温度160～225℃，时间50～70小时。
本发明从布的织造着手，应用界面化学的原理，对纤维表面加以处理，使材料的机械强度有了明显的提高，从而使得材料可以在各个方向任意裁剪，大大降低了生产成本。尤其是纬向裁剪的滑片材料装机运行试验时，在超压运行时也能保证使用。压缩机的各项性能指标，如排气压力、排气温度，排气量和轴功率均符合设计要求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种回转式压缩机用滑片的制造方法，包括以下工艺步骤：首先将45公斤石棉纤维(该石棉纤维为温石棉纤维，纤维束直径0.02mm，长度大于12.7mm的纤维数量为85％，纤维的平均抗拉强度为700Mpa)和12公斤植物纤维(该植物纤维为棉花)在单程式混棉与立式开棉联合机中进行混杂、开松，经双联式单道夹梳棉机梳棉，环锭纺纱机纺纱，环锭捻线机上并线，再织造成织布，该织布符合下列条件，厚度1.0mm，经向密度50根/10cm，纬向密度40根/10cm，经向强度≥900N/50mm，纬向强度≥800N/50mm；然后将织布先浸渍含1％重量表面浸润剂的水溶液(该表面浸润剂是由阴离子表面活性剂和硅烷偶联剂按1∶1重量比例配制)，经120℃烘干后再浸渍含固量为50％重量的液态改性酚醛树脂CM-15(该改性酚醛树脂CM-15是由腰果壳油和杂环化合物共同改性的酚醛树脂，树脂的冲击强度0.185J/cm2，弯曲强度48.6MPa，弯曲模量2.7GPa，分解温度420.1℃，分解速率最快时的温度467.8℃，725℃时的分解残留物达40.87％。)，经100℃烘干后，热压成型，该热压成型工艺参数为压力10Mpa，温度150℃，时间20小时；再将成型后的材料放入烧结炉中在无氧状态下进行应力消除和退火处理，该应力消除和退火处理工艺参数为温度190℃，时间50小时；最后按图纸尺寸加工即可得到符合要求的滑片。
实施例2
一种回转式压缩机用滑片的制造方法，包括以下工艺步骤：首先将35公斤石棉纤维(该石棉纤维为温石棉纤维，纤维束直径0.05mm，长度大于12.7mm的纤维数量为90％，纤维的平均抗拉强度为800Mpa)和14.5公斤植物纤维(该植物纤维为亚麻)在单程式混棉与立式开棉联合机中进行混杂、开松，经双联式单道夹梳棉机梳棉，环锭纺纱机纺纱，环锭捻线机上并线，再织造成织布，该织布符合下列条件，厚度1.5mm，经向密度60根/10cm，纬向密度50根/10cm，经向强度≥900N/50mm，纬向强度≥800N/50mm；然后将织布先浸渍含1％重量表面浸润剂的水溶液(该表面浸润剂是由阴离子表面活性剂和硅烷偶联剂按1∶1重量比例配制)，经100℃烘干后再浸渍含固量为40％重量的液态改性酚醛树脂CM-15(该改性酚醛树脂CM-15是由腰果壳油和杂环化合物共同改性的酚醛树脂，树脂的冲击强度0.185J/cm2，弯曲强度48.6MPa，弯曲模量2.7GPa，分解温度420.1℃，分解速率最快时的温度467.8℃，725℃时的分解残留物40.87％。)，经80℃烘干后，热压成型，该热压成型工艺参数为压力15Mpa，温度140℃，时间10小时；再将成型后的材料放入烧结炉中在无氧状态下进行应力消除和退火处理，该应力消除和退火处理工艺参数为温度160℃，时间70小时；最后按图纸尺寸加工即可得到符合要求的滑片。
实施例3
一种回转式压缩机用滑片的制造方法，包括以下工艺步骤：首先将63公斤石棉纤维(该石棉纤维为温石棉纤维，纤维束直径0.005mm，长度大于12.7mm的纤维数量为80％，纤维的平均抗拉强度为600Mpa)和5公斤植物纤维(该植物纤维为剑麻)在单程式混棉与立式开棉联合机中进行混杂、开松，经双联式单道夹梳棉机梳棉，环锭纺纱机纺纱，环锭捻线机上并线，再织造成织布，该织布符合下列条件，厚度1.5mm，经向密度40根/10cm，纬向密度30根/10cm，经向强度≥900N/50mm，纬向强度≥800N/50mm；然后将织布先浸渍含1％重量表面浸润剂的水溶液(该表面浸润剂是由阴离子表面活性剂和硅烷偶联剂按1∶1重量比例配制)，经120℃烘干后再浸渍含固量为60％重量的液态改性酚醛树脂CM-15(该改性酚醛树脂CM-15是由腰果壳油和杂环化合物共同改性的酚醛树脂，树脂的冲击强度0.185J/cm2，弯曲强度48.6MPa，弯曲模量2.7GPa，分解温度420.1℃，分解速率最快时的温度467.8℃，725℃时的分解残留物达40.87％。)，经90℃烘干后，热压成型，该热压成型工艺参数为压力5Mpa，温度160℃，时间30小时；再将成型后的材料放入烧结炉中在无氧状态下进行应力消除和退火处理，该应力消除和退火处理工艺参数为温度225℃，时间50小时；最后按图纸尺寸加工即可得到符合要求的滑片。
由实施例1、2、3得到的滑片性能如下：
性能 经向 纬向
密度(g/cm2) 1.68
室温弯曲强度(MPa) 141.1 135.5
室温弯曲模量(GPa) 15.1 13.3
200℃弯曲强度(MPa) 96.5 91.6
200℃弯曲模量(GPa) 14.3 12.6
冲击强度(J/cm2) 1.76 1.54
膨胀系数(×10-5mm/mm)9.6 10.1
洛氏硬度kg/mm2) HRM103.5
由此可见，材料的经、纬向机械性能趋于接近，并且纬向的物理机械性能已达到所要求的性能，特别是弯曲弹性模量值较高，这为降低排气温度和轴功率奠定了基础。
将滑片纬向裁剪加工到尺寸后装入压缩机进行装机运行试验：
压缩机型号 CC200
机号 0001
进气温度 16℃
排气温度 130℃
排气量 34.23M3/min
排气压力 0.25
轴功率 108.25KW
连续超压试验的试验结果如下：
压缩机型号 CC200
进气温度 16℃
排气温度 145℃
排气量 37.1M3/min
排气压力 0.26MPa
轴功率 125KW
从装机运行的结果可以看出，压缩机的排气温度低，排气量大，轴功率低，特别是超压试验的结果排气温度和轴功率比常规试验的要求值还低。由此可见，纬向裁剪的滑片性能完全符合压缩机的使用要求，因此，滑片的加工可以以任何方向裁剪，从而减少了材料的浪费，降低了生产成本。
Claims (9)
1.回转式压缩机用滑片，其特征在于，所述的滑片以石棉纤维和植物纤维混杂后纺纱织布作为增强材料，以耐高温的改性酚醛树脂为基体材料，经热压成型得到，该滑片的材料组份及重量百分含量如下：
改性酚醛树脂 30～60
石棉纤维 30～65
植物纤维或化纤 5～20
表面浸润剂 0.5～2
2.根据权利要求1所述的回转式压缩机用滑片，其特征在于，所述的改性酚醛树脂是由腰果壳油和杂环化合物共同改性的酚醛树脂CM-15，树脂的冲击强度0.185J/cm2，弯曲强度48.6MPa，弯曲模量2.7GPa，分解温度420.1℃，分解速率最快时的温度467.8℃，725℃时的分解残留物达40.87％。
3.根据权利要求1所述的回转式压缩机用滑片，其特征在于，所述的石棉纤维为温石棉纤维，纤维束直径0.005～0.05mm，长度大于12.7mm的纤维数量大于80％，纤维的平均抗拉强度为600～800MPa。
4.根据权利要求1所述的回转式压缩机用滑片，其特征在于，所述的植物纤维为棉花、亚麻、剑麻。
5.根据权利要求1所述的回转式压缩机用滑片，其特征在于，所述的表面浸润剂是由阴离子表面活性剂和硅烷偶联剂按1∶1重量比例配制，再稀释成1％重量水溶液。
6.权利要求1所述的回转式压缩机用滑片的制造方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：首先将石棉纤维和植物纤维在单程式混棉与立式开棉联合机中进行混杂、开松，经双联式单道夹梳棉机梳棉，环锭纺纱机纺纱，环锭捻线机上并线，再织造成织布；然后将织布先浸渍含1％重量表面浸润剂的水溶液，经100～120℃烘干后再浸渍含固量为40～60％重量的液态改性酚醛树脂CM-15，经80～100℃烘干后，热压成型；再将成型后的材料放入烧结炉中在无氧状态下进行应力消除和退火处理；最后按图纸尺寸加工即可得到符合要求的滑片。
7.根据权利要求6所述的回转式压缩机用滑片的制造方法，其特征在于，所述的织布符合下列条件：厚度1.0～2.5mm，经向密度40～60根/10cm，纬向密度30～50根/10cm，经向强度≥900N/50mm，纬向强度≥800N/50mm。
8.根据权利要求6所述的回转式压缩机用滑片的制造方法，其特征在于，所述的热压成型工艺参数如下：压力5～15Mpa，温度140～160℃，时间10～30小时。
9.根据权利要求6所述的回转式压缩机用滑片的制造方法，其特征在于，所述的应力消除和退火处理工艺参数如下：温度160～225℃，时间50～70小时。
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