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生產負壓風機新型密封材料（YQSM-01）在軸動密封中的應用單圓弧
YQSM-01密 封 材 料 介 紹
本廠是秦皇島燕秦納米科技有限公司的直屬企業。自2005年2月組建以來，以研發、設計和生產高效、節能環保的密封填料為己任，依托燕秦納米科技公司的人才優勢，并聯合大連理工大學開發出具有國內領先水平的新產品：YQSM-01高效密封填料。該產品可較好地解決煉油、化工、電力等眾多行業中的風機（泵）、閥門、攪拌器、減速機等設備的軸密封問題。
傳統的機泵軸的密封，盤根一直占據主導地位。不論是油寢盤根、還是石墨盤根，都要一根一根地填入機泵的填料箱內。然后用壓蘭蓋壓緊，使盤根變形而抱緊軸桿，達到密封目的。盤根密封方式雖然形式單一、材料成本低，但它的壽命短、密封效果差、發熱量大、摩擦力及功率消耗大；其次是采用軸承壓蓋O型圈密封，雖成本較低，但壽命短，“跑漏油”現象嚴重，維護費用高，且更換O型圈時耗工、耗時。
機械密封是另一種傳統的軸密封方式，雖然有不泄漏、使用壽命長等優點。但是它造價十分昂貴，對制造、安裝、使用環境和維護的精度要求非常高，尤其不適合工藝介質中含一定的雜質顆粒或含有腐蝕性物質。
產品性能
YQSM-01 高效密封填料，是選用多種高分子復合原材料和納米材料、經特殊工藝合成的。它在非工作狀態下表現為柔軟、無固定形態的固體物。它綜合了傳統密封方式的優點、克服了它們的缺陷、是一種密封性能佳、使用壽命長、綜合費用低的新型密封材料。本產品的實驗室結果和部分客戶設備的試用結果表明它具有下述性能。
1. 密封效果好、無泄漏、不需要冷卻水。
2. 摩擦系數小、自潤滑性能好，可提高機泵效率（一般為 3 － 5 ％）。
3. 不磨損軸或軸套，足以滿足大修周期，不必拆開重裝，即使軸套已磨損，亦可放心填裝，不必更換軸套。
4. 降低噪音，改善了機泵周圍的環境。
5. 導熱效果好，無需水冷卻或沖洗，可避免介質的無謂流失。
6. 化學穩定性強、耐腐蝕，適用于酸、堿及其它腐蝕性介質。
7. 對帶有顆粒的復雜介質使用效果同樣良好。
8. 使用壽命長，該填料的年損失量小于10% 。
9. 安裝簡便，無須對安裝人員進行復雜的培訓。
10. 一次安裝，一勞永逸， 維護量幾乎為零。
11. 庫存單一，只需準備一種填料就可以滿足各種型號機泵的需要。
12. 產品從生產到安裝、使用中，均不出現污染現象，屬于典型的環保產品。
13. 綜合經濟效益高。實驗表明一臺75KW水泵使用本填料，第一年可節約綜合費用80％，
第二年后每年可節約綜合費用高達95％。
YQSM － 01 高效密封填料主要由以下原料合成。
1. 高強度聚芳酰胺纖維（美國杜邦公司研制生產）
2. 聚丙烯納米纖維（日本日立公司生產）
3. 聚四氟乙烯乳液
4. 耐高溫密封劑及潤滑劑
5. 抗氧化劑、還原劑、增強劑、增塑劑
主要技術參數
項目
型號 承壓能力MPa 適應溫度℃ 線速度m/s 含水量 擊穿電壓V PH 值 熔點 ℃ 適應介質 備注
YQSM-01a 5.0 -40 — 120 12
摘要：本文介紹一種利用立式銑床工作臺的平移及工件軸心回轉的復合運動銑削大直徑單圓弧線形葉輪葉片的加工方法，給出了有關參數計算公式。并進行了實例計算和線形輪廓誤差分析。
關鍵詞：單圓弧線形；葉輪葉片；銑削工藝；誤差分析
0 引言
單圓弧線形葉輪葉片是鼓風機中的關鍵零件，它的制造方法有焊接、鉚接及硬鋁壓制等。本文介紹一種利用立式銑床工作臺面的平移及工件軸心回轉的復合運動銑削大直徑單圓弧線形葉輪葉片的加工方法。推導出了有關加工參數的計算公式，并進行了實例計算和輪廓加工誤差分析。
1 銑制原理及結構
單圓弧線形葉輪葉片的銑削裝置示意圖見圖1，是由立式銑床經過改裝而成。銑制原理見圖2，將被加工的工件葉輪安裝在銑床附加的等分盤上，等分盤固定在回轉工作臺上，使工件與回轉工作臺同心，并緊固在一起，將銑床的工作臺絲桿接長，使絲桿與掛輪工程的萬向連軸節作同步轉動。只要合適地選擇掛輪比，可使銑床工作臺移動和回轉工作臺的回轉運動復合成一條軌跡曲線，即可近似加工出所要求的單圓弧線形葉輪葉片。
式中：S——絲桿的螺距，mm；
θ0——工件轉角，度；
Zi——配制掛輪工程齒數。
2 參數計算
由上可知，加工單圓弧線形葉輪葉片的主要參數是：銑刀A點的位置，即偏心距e，的長度，葉輪的旋轉角度θ0，以上參數均可由圖2幾何算出。
已知葉輪葉片的設計參數，進口角β1，出口角β2，進口圓半徑r1=D1/2，出口圓半徑r2=D2/2，由圖2可幾何算出或由［1］得圓弧的半徑R為
R=(r22-R21)/［2(r2cosβ2-r1cosβ1)］ （1）
(1) 偏心距的計算
在ΔBOG中：
在ΔGOO1中：
在ΔAOO1中，由正弦定理可得，
或 又有∠AOL=∠AOO1-∠GOO1
（2）葉輪轉角θ0的計算
在ΔBOG中：∠BOG=90°-β1
在ΔCOH中：∠COH=arcsin(e/r1)
（3）工作臺移動距離的計算
而 3 實例計算
已知：一臺離心鼓風機的單圓弧線形葉片葉輪的設計參數為：進口角β1=278°，出口角β2=50°，進口圓半徑r1=150mm，出口圓半徑r2=250mm。
（1） 參數計算
由（1）式可得R=714mm，將R值代入（2）式可得R0=585.5mm。
由（3）式可得，將，R0值代入（4）式可得∠GOO1=83.1°，由（5）式可得∠AOO1==，則由（6）式可得偏心距e=116.6mm。
由（7）式θ0=90°-β1-arcsin(e/r1)=11.18°
由（8）式速比計算，
實際調整后的掛輪比為：
（2） 誤差分析
由圖2可知，當葉輪縱向運動距離為時，葉輪轉過角度為θ，此時銑刀至M點，由此可得：，式中：，所以
令，則在ΔMOO1中，由余弦定理可得：
R2=ρ2+R20-2ρR0cos∠MOO1
令 則 y=∠MOO1=∠GOO1+x+θ (10)
所以 R2=ρ2+R02-2ρR0cosy （11）
由（9）（10）（11）式可知ρ、y、R均為θ的函數，當θ為不同值時，可求得相應的ρ、y、R值，設輪廓誤差為ΔR，則SΔR=R-R。
由上例中，取一系列的θ值（0≤θ≤11.18°），將對應分別求出的ρ、y、R和SΔR值列于下表。
鋒速達是水簾生產廠家|環保空調生產廠家|屋頂風機廠家|，鋒速達承接規劃：豬場降溫|車間降溫|廠房降溫|豬場通風|車間通風|廠房通風|屋頂排風機|屋頂排熱|廠房通風降溫|車間通風降溫|通風換氣排熱降溫工程|屋頂風機安裝|負壓風機安裝|水簾安裝|環保空調安裝|通風設備安裝|通風降溫設備|通風系統安裝案例|通風降溫系統|屋頂通風機|屋頂排風系統
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本廠是秦皇島燕秦納米科技有限公司的直屬企業。自2005年2月組建以來，以研發、設計和生產高效、節能環保的密封填料為己任，依托燕秦納米科技公司的人才優勢，并聯合大連理工大學開發出具有國內領先水平的新產品：YQSM-01高效密封填料。該產品可較好地解決煉油、化工、電力等眾多行業中的風機（泵）、閥門、攪拌器、減速機等設備的軸密封問題。
傳統的機泵軸的密封，盤根一直占據主導地位。不論是油寢盤根、還是石墨盤根，都要一根一根地填入機泵的填料箱內。然后用壓蘭蓋壓緊，使盤根變形而抱緊軸桿，達到密封目的。盤根密封方式雖然形式單一、材料成本低，但它的壽命短、密封效果差、發熱量大、摩擦力及功率消耗大；其次是采用軸承壓蓋O型圈密封，雖成本較低，但壽命短，“跑漏油”現象嚴重，維護費用高，且更換O型圈時耗工、耗時。
機械密封是另一種傳統的軸密封方式，雖然有不泄漏、使用壽命長等優點。但是它造價十分昂貴，對制造、安裝、使用環境和維護的精度要求非常高，尤其不適合工藝介質中含一定的雜質顆粒或含有腐蝕性物質。
產品性能
YQSM-01 高效密封填料，是選用多種高分子復合原材料和納米材料、經特殊工藝合成的。它在非工作狀態下表現為柔軟、無固定形態的固體物。它綜合了傳統密封方式的優點、克服了它們的缺陷、是一種密封性能佳、使用壽命長、綜合費用低的新型密封材料。本產品的實驗室結果和部分客戶設備的試用結果表明它具有下述性能。
1. 密封效果好、無泄漏、不需要冷卻水。
2. 摩擦系數小、自潤滑性能好，可提高機泵效率（一般為 3 － 5 ％）。
3. 不磨損軸或軸套，足以滿足大修周期，不必拆開重裝，即使軸套已磨損，亦可放心填裝，不必更換軸套。
4. 降低噪音，改善了機泵周圍的環境。
5. 導熱效果好，無需水冷卻或沖洗，可避免介質的無謂流失。
6. 化學穩定性強、耐腐蝕，適用于酸、堿及其它腐蝕性介質。
7. 對帶有顆粒的復雜介質使用效果同樣良好。
8. 使用壽命長，該填料的年損失量小于10% 。
9. 安裝簡便，無須對安裝人員進行復雜的培訓。
10. 一次安裝，一勞永逸， 維護量幾乎為零。
11. 庫存單一，只需準備一種填料就可以滿足各種型號機泵的需要。
12. 產品從生產到安裝、使用中，均不出現污染現象，屬于典型的環保產品。
13. 綜合經濟效益高。實驗表明一臺75KW水泵使用本填料，第一年可節約綜合費用80％，
第二年后每年可節約綜合費用高達95％。
YQSM － 01 高效密封填料主要由以下原料合成。
1. 高強度聚芳酰胺纖維（美國杜邦公司研制生產）
2. 聚丙烯納米纖維（日本日立公司生產）
3. 聚四氟乙烯乳液
4. 耐高溫密封劑及潤滑劑
5. 抗氧化劑、還原劑、增強劑、增塑劑
主要技術參數
項目
型號 承壓能力MPa 適應溫度℃ 線速度m/s 含水量 擊穿電壓V PH 值 熔點 ℃ 適應介質 備注
YQSM-01a 5.0 -40 — 120 12
摘要：本文介紹一種利用立式銑床工作臺的平移及工件軸心回轉的復合運動銑削大直徑單圓弧線形葉輪葉片的加工方法，給出了有關參數計算公式。并進行了實例計算和線形輪廓誤差分析。
關鍵詞：單圓弧線形；葉輪葉片；銑削工藝；誤差分析
0 引言
單圓弧線形葉輪葉片是鼓風機中的關鍵零件，它的制造方法有焊接、鉚接及硬鋁壓制等。本文介紹一種利用立式銑床工作臺面的平移及工件軸心回轉的復合運動銑削大直徑單圓弧線形葉輪葉片的加工方法。推導出了有關加工參數的計算公式，并進行了實例計算和輪廓加工誤差分析。
1 銑制原理及結構
單圓弧線形葉輪葉片的銑削裝置示意圖見圖1，是由立式銑床經過改裝而成。銑制原理見圖2，將被加工的工件葉輪安裝在銑床附加的等分盤上，等分盤固定在回轉工作臺上，使工件與回轉工作臺同心，并緊固在一起，將銑床的工作臺絲桿接長，使絲桿與掛輪工程的萬向連軸節作同步轉動。只要合適地選擇掛輪比，可使銑床工作臺移動和回轉工作臺的回轉運動復合成一條軌跡曲線，即可近似加工出所要求的單圓弧線形葉輪葉片。
1、 銑刀 2、工件 3、等分盤 4、回轉工作臺 5、萬向連軸節 6、掛輪架
圖1 銑削裝置示意圖
圖2 銑削原理圖
式中：S——絲桿的螺距，mm；
θ0——工件轉角，度；
Zi——配制掛輪工程齒數。
2 參數計算
由上可知，加工單圓弧線形葉輪葉片的主要參數是：銑刀A點的位置，即偏心距e，的長度，葉輪的旋轉角度θ0，以上參數均可由圖2幾何算出。
已知葉輪葉片的設計參數，進口角β1，出口角β2，進口圓半徑r1=D1/2，出口圓半徑r2=D2/2，由圖2可幾何算出或由［1］得圓弧的半徑R為
R=(r22-R21)/［2(r2cosβ2-r1cosβ1)］ （1）
(1) 偏心距的計算
在ΔBOG中：
在ΔGOO1中：
在ΔAOO1中，由正弦定理可得，
或 又有∠AOL=∠AOO1-∠GOO1
（2）葉輪轉角θ0的計算
在ΔBOG中：∠BOG=90°-β1
在ΔCOH中：∠COH=arcsin(e/r1)
（3）工作臺移動距離的計算
而 3 實例計算
已知：一臺離心鼓風機的單圓弧線形葉片葉輪的設計參數為：進口角β1=278°，出口角β2=50°，進口圓半徑r1=150mm，出口圓半徑r2=250mm。
（1） 參數計算
由（1）式可得R=714mm，將R值代入（2）式可得R0=585.5mm。
由（3）式可得，將，R0值代入（4）式可得∠GOO1=83.1°，由（5）式可得∠AOO1==，則由（6）式可得偏心距e=116.6mm。
由（7）式θ0=90°-β1-arcsin(e/r1)=11.18°
由（8）式速比計算，
實際調整后的掛輪比為：
（2） 誤差分析
由圖2可知，當葉輪縱向運動距離為時，葉輪轉過角度為θ，此時銑刀至M點，由此可得：，式中：，所以
令，則在ΔMOO1中，由余弦定理可得：
R2=ρ2+R20-2ρR0cos∠MOO1
令 則 y=∠MOO1=∠GOO1+x+θ (10)
所以 R2=ρ2+R02-2ρR0cosy （11）
由（9）（10）（11）式可知ρ、y、R均為θ的函數，當θ為不同值時，可求得相應的ρ、y、R值，設輪廓誤差為ΔR，則SΔR=R-R。
由上例中，取一系列的θ值（0≤θ≤11.18°），將對應分別求出的ρ、y、R和SΔR值列于下表。
由表可知，實際廓線比理論廓線稍凸，當θ=6°時，ΔR=2.58mm，誤差最大。
4 結論
利用立式銑床改裝，配制掛輪，加工設備簡單，工藝成本低。當調試完成后，由于單向轉動進給，因而質量穩定。
該方法可以銑削各種單圓弧線形葉片及其它類偏心圓弧的線形，不受偏心尺寸限制，對于單圓弧直徑及偏心尺寸的各種變化只需調整轉動比，即調整配換掛輪就可滿足，不需其他附加設備，擴大了銑床加工偏心圓弧的范圍，同時加工受力情況較好。
單圓弧線形直徑與葉片直徑比值愈大，則輪廓精度越高，因而銑削大直徑單圓弧曲線更顯其優越性.
來源：佳工機電網
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