專利名稱：一種高韌高強(qiáng)聚醚陶瓷基復(fù)合泵工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高韌高強(qiáng)聚醚陶瓷基復(fù)合泵工藝方法，特別涉及一種冶金或礦用的含固體顆粒的兩相流的泵和含腐蝕性流體的泵使用。背景技術(shù)：
在含有固體顆粒的兩相流中，由于固體顆粒的慣性大，磨損劇烈， 導(dǎo)致泵的急劇磨損。這些尤其發(fā)生在冶金、引黃和礦山排水等生產(chǎn)中。而陶瓷由于堅(jiān)硬、耐磨、耐腐蝕等特性，但由于陶瓷質(zhì)又脆，易碎破裂等特性，使得無法在泵上使用，但加入了聚醚纖維就會(huì)大大增加其耐撞擊性能，增強(qiáng)了陶瓷材料的韌性。加入了聚醚纖維與陶瓷基復(fù)合材料并將之包覆或涂抹在金屬或非金屬材料葉輪的內(nèi)外表面，即增加了表面的耐磨、耐腐蝕特性，又有金屬或非金屬材料葉輪韌性，能夠很好的解決泵的耐磨、耐腐蝕問題。急劇磨損的泵使得泵的壽命非常短暫，導(dǎo)致泵的浪費(fèi)嚴(yán)重，經(jīng)濟(jì)損失非常大，企業(yè)成本增加。目前大多數(shù)兩相流泵都是用不銹鋼材料制作，不銹鋼材質(zhì)制作的泵葉輪壽命也很有限，價(jià)格昂貴。也有用工程塑料材料制作的葉輪，但效果差。用工程塑料包覆于葉輪或泵體內(nèi)外表面，因其工程塑料硬度軟而不耐磨，在環(huán)境惡劣中使用也不滿足生產(chǎn)耐磨需要。可見，要使泵的使用壽命增強(qiáng)，就要求既要表面硬度高、耐磨，也要有韌性，還需要金屬或非金屬基體有韌性?？梢圆扇∫韵麓胧﹣碓黾幽湍?、耐蝕性能增加材料表面的硬度。增強(qiáng)材料表面的韌性。加強(qiáng)聚醚纖維與陶瓷基復(fù)合材料與葉輪基體的粘結(jié)強(qiáng)度。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種耐磨、耐腐蝕泵，泵在惡劣的含有固體顆粒的兩相流和腐蝕性液體的使用環(huán)境中，具有壽命長，效率高，節(jié)能環(huán)保特點(diǎn)。為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案一種高韌高強(qiáng)聚醚陶瓷基復(fù)合泵工藝方法，包括其特征是聚醚和陶瓷泵葉輪；聚醚(高分子)泵葉輪；氮化硅泵葉輪；碳化硅，氧化鋁基復(fù)合軸套，泵體，泵蓋工藝方法。熱壓燒結(jié)，將胚料用模具制成定型，然后高溫?zé)?。冷壓成型后?進(jìn)行熱壓烤制，出模成型，制得陶瓷基復(fù)合，包覆在金屬表層的復(fù)合泵葉輪。高韌高強(qiáng)聚醚陶瓷基復(fù)合泵葉輪，采用冷壓烤制成型。泵體，泵蓋采用氮化硅，碳化硅，氧化鋁冷壓成型， 高溫?zé)疲缓髢?nèi)襯在金屬內(nèi)。葉輪、泵體及配件。所述葉輪采用半開式結(jié)構(gòu)形式，以便于將聚醚纖維與陶瓷基復(fù)合材料壓鑄于金屬或非金屬的葉輪內(nèi)外表面，所述葉輪材料采用聚纖維與陶瓷基復(fù)合材料包覆于作為葉輪或泵的其它零部件的內(nèi)心或骨架的金屬或非金屬內(nèi)外表面，所述葉輪內(nèi)芯或骨架采用金屬或非金屬。所述葉輪的前面無蓋板，其所述葉輪的葉片與所述泵體蓋間形成一定的間隙，起到一定的密封作用。所述泵體的蓋板采用與所述葉輪前葉片的曲面配合的曲面形狀，采用的材料是鑄鐵、鑄鋼或非金屬表面壓鑄或涂覆耐磨的聚醚纖維與陶瓷基復(fù)合材料。所述泵體采用的是鑄鐵、鑄鋼或非金屬表面壓鑄或涂覆耐磨的聚醚纖維與陶瓷基復(fù)合材料料。所述葉輪的輪轂前方以圓頭螺母通過與所述葉輪旋轉(zhuǎn)方向相反螺紋緊旋在泵軸上，并壓緊所述葉輪。所述泵是這樣工作的啟動(dòng)電機(jī)后，帶動(dòng)所述泵軸旋轉(zhuǎn)，所述的泵軸通過鍵槽或錐套連接所述葉輪，所述的葉輪再旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)流體旋轉(zhuǎn)，通過旋轉(zhuǎn)的離心力作用產(chǎn)生壓力，流出所述葉輪出口，而在所述葉輪進(jìn)口處產(chǎn)生負(fù)壓，所以，所屬葉輪在進(jìn)口處產(chǎn)生抽吸作用。這樣不斷循環(huán)就不斷的泵送流體。從所述的葉輪壓出的流體，進(jìn)入所屬的泵體內(nèi)，所述泵體采用的是螺旋型軌跡，將快速流出所述葉輪的流體的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能，這樣就會(huì)進(jìn)一步增加流體的壓力，再從所述的泵體流出泵出口。由于所述的葉輪圓頭螺紋帽與所述葉輪旋轉(zhuǎn)方向相反，保證了所述葉輪不會(huì)松脫。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的主要優(yōu)點(diǎn)及效果是1、本發(fā)明的泵采用聚醚纖維與陶瓷基復(fù)合材料具有非常的耐磨、耐蝕性，克服了一般陶瓷的硬脆特性，增加了陶瓷的韌性。比以往的用陶瓷制作的葉輪具有不易破碎，能承受撞擊，又有很高的硬度，具有優(yōu)秀的耐磨、耐腐蝕的特性。2、本發(fā)明的泵的葉輪采用壓鑄的方式將聚醚纖維與陶瓷基復(fù)合材料包覆于金屬或非金屬葉輪內(nèi)芯的內(nèi)外表面，既增加了所述葉輪的外表面耐磨、耐腐，硬度高，又保證了葉輪的韌性。發(fā)明人以本發(fā)明的泵與現(xiàn)有的不銹鋼泵做了耐磨對(duì)比實(shí)地測試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果測得， 在其它條件相同的情況下，本發(fā)明的泵可以連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)6個(gè)月，而不銹鋼泵只能用一個(gè)月。3、本發(fā)明的泵由于使用壽命長，運(yùn)行穩(wěn)定，維修少，葉輪、泵體及配件更換少，維修成本、運(yùn)行成本低，節(jié)能環(huán)保，也極大地提高了企業(yè)效益。4、本發(fā)明的泵結(jié)構(gòu)簡單，壽命長，加工工藝簡單，節(jié)能、低碳、環(huán)保。


圖1是實(shí)施例1采用的泵的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1所示泵中葉輪的結(jié)構(gòu)示意圖；具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步地詳細(xì)描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于此。實(shí)施例本發(fā)明的泵的結(jié)構(gòu)如圖1所示，由泵體前蓋板1、圓頭葉輪螺帽2、泵體前蓋板3、泵體前蓋板聚醚纖維與陶瓷基復(fù)合材料涂層3. 1、葉輪4、葉輪聚醚纖維與陶瓷基復(fù)合材料內(nèi)外表面包覆層4. 1、泵體5、泵體內(nèi)涂覆的聚醚纖維與陶瓷基復(fù)合材料5. 1、泵體的后蓋6、密封填料7、填料密封蓋8、軸套9、填料密封蓋10、支架11、軸 12組成。圖一的圓頭螺紋葉輪帽2，采用的是和葉輪4旋轉(zhuǎn)方向相反的螺紋旋緊在軸12上。 葉輪4，與軸12采用間隙配合，通過軸12的臺(tái)階及圓頭螺紋葉輪帽2緊固在泵軸12上，且因圓頭螺紋葉輪帽2和葉輪4旋轉(zhuǎn)方向相反，這樣，保證葉輪在工作中不會(huì)松脫。葉輪4采用的是開式形式，沒有前蓋板，便于涂覆、壓鑄聚醚纖維與陶瓷基復(fù)合材料于葉輪內(nèi)外表面包括葉片的工藝實(shí)現(xiàn)，設(shè)備簡單、成本低，生產(chǎn)效率高。葉輪4上涂覆的聚醚纖維與陶瓷基復(fù)合材料是在一定溫度下烤制而成的。將金屬或非金屬的葉輪基體裝入壓鑄模具內(nèi)，再將烤制而成的聚醚纖維與陶瓷基復(fù)合材料在壓鑄機(jī)高壓下注射入壓鑄模具內(nèi)，這樣得到了均勻包覆于葉輪內(nèi)外表面的復(fù)合體葉輪4。泵的前蓋板1與葉輪前面的弧面配合的表面，留有一定的均勻間隙，起到密封的作用。泵的前蓋板1和泵的后蓋板6采用的是涂抹方式，將聚醚纖維與陶瓷基復(fù)合材料均勻涂抹于過流表面。泵體3的內(nèi)表面也采用涂抹聚醚纖維與陶瓷基復(fù)合材料，尤其是泵體的隔舌處，涂抹均勻。在河南黃金冶煉有限公司，相同的工作條件下，同一個(gè)位置、同一種流體、統(tǒng)一工況，以本發(fā)明的泵替代原生產(chǎn)中使用的不銹鋼泵，現(xiàn)有的泵的使用壽命已經(jīng)達(dá)到6個(gè)月，而原來使用的泵壽命僅為一個(gè)月。在黃河泵站中，用來替代原來使用的泵，壽命達(dá)到12個(gè)月，而原來泵壽命僅為2個(gè)月。這些實(shí)地測試，還不包括節(jié)省的電力，減少維修的人工費(fèi)用及配件費(fèi)用，所以整個(gè)的成本也會(huì)大大減小，工作穩(wěn)定性和性能可靠性更好。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，例如，使用氮化硅或氧化鋁等其它陶瓷基材料，其他的任何違背背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，例如，采用任何壓鑄或注射方式等，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種高韌高強(qiáng)聚醚陶瓷基復(fù)合泵工藝方法，其特征是1)聚醚和陶瓷泵葉輪；聚醚(高分子)泵葉輪；氮化硅泵葉輪；碳化硅，氧化鋁基復(fù)合軸套，泵體，泵蓋工藝方法；2)熱壓燒結(jié)，將胚料用模具制成定型，然后高溫?zé)疲?)冷壓成型后，進(jìn)行熱壓烤制，出模成型，制得陶瓷基復(fù)合，包覆在金屬表層的復(fù)合泵葉輪；上述的高韌高強(qiáng)聚醚陶瓷基復(fù)合泵葉輪，采用冷壓烤制成型，泵體，泵蓋采用氮化硅， 碳化硅，氧化鋁冷壓成型，高溫?zé)?，然后?nèi)襯在金屬內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高韌高強(qiáng)聚醚陶瓷基復(fù)合泵的工藝方法，其特征是聚醚和陶瓷泵葉輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高韌高強(qiáng)聚醚陶瓷基復(fù)合泵的工藝方法，其特征是聚醚(高分子)泵葉輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高韌高強(qiáng)聚醚陶瓷基復(fù)合泵的工藝方法，其特征是氮化硅泵葉輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高韌高強(qiáng)聚醚陶瓷基復(fù)合泵的工藝方法，其特征是氮化硅， 碳化硅，氧化鋁基復(fù)合軸套，泵體，泵蓋。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高韌高強(qiáng)聚醚陶瓷基復(fù)合泵工藝方法，它包括聚醚和陶瓷泵葉輪；聚醚(高分子)泵葉輪；氮化硅泵葉輪；碳化硅，氧化鋁基復(fù)合軸套，泵體，泵蓋工藝方法。熱壓燒結(jié)，將胚料用模具制成定型，然后高溫?zé)啤＠鋲撼尚秃?，進(jìn)行烤制，出模成型，制得陶瓷基復(fù)合，包覆在金屬表層的復(fù)合泵葉輪。高韌高強(qiáng)聚醚陶瓷基復(fù)合泵葉輪，采用冷壓烤制成型。泵體，泵蓋采用氮化硅，碳化硅，氧化鋁冷壓成型，高溫?zé)?，然后?nèi)襯在金屬內(nèi)。聚醚陶瓷泵葉輪硬度高達(dá)HRA≥94，高溫350℃，碳化硅和氮化硅泵件抗壓強(qiáng)度≥6000MPa，熱硬行達(dá)到≥1000℃，比鑄鐵，鑄鋼，橡膠襯里，奧氏體不銹鋼泵壽命高50倍以上，成本低易于推廣。
文檔編號(hào)F04D1/00GK102261335SQ20101018705
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2010年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月31日
發(fā)明者劉曾春, 陳存東 申請(qǐng)人:陳存東