專利名稱：液固兩相流泵用單向閥及其噴熔裝置和工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及單向閥及其噴熔裝置和工藝。
背景技術(shù)：
制造液固兩相流泵單向閥的方法主要用普通碳鋼直接鑄造或鍛造成型，在對(duì)抗磨蝕性能有較高要求的密封面采用局部淬火工藝，淬層比較薄，一般為3～15μm。液固兩相流泵包括泥漿泵、渣漿泵、隔膜泵、溶出泵等，由于固體顆粒的存在使得過流部件的磨蝕情況極為嚴(yán)重，特別是周期性啟、閉的單向閥的閥體、閥座，由于啟閉過程中閥體與閥座之間流道急速變化，引起液固流場(chǎng)的急劇變化，高硬度的含微腐蝕性質(zhì)的料漿顆粒迅速?zèng)_刷閥體、閥座的密封面，同時(shí)閥體與閥座之間反復(fù)沖擊使表面微觀組織受周期載荷的作用而產(chǎn)生疲勞磨損，由此在閥體、閥座密封面上產(chǎn)生溝槽及磨蝕坑，造成泵壓下降，啟閉功能失效而報(bào)廢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提高液固兩相流泵用單向閥的耐磨損性能和耐腐蝕性能。
本發(fā)明是液固兩相流泵用單向閥及其噴熔裝置和工藝，其中液固兩相流泵用單向閥，閥體(1)由閥桿(1′)和與閥桿軸線(OO′)同軸的圓錐形密封件(1″)組成，閥座(2)與閥桿(1′)同軸，其上半部為一內(nèi)圓錐面。圓錐形密封件(1″)的傾角(α)等于閥座(2)上的內(nèi)圓錐面的傾角(β)，圓錐形密封件(1″)的圓錐面和閥座(2)上的內(nèi)圓錐面上分別有耐磨合金層(A)、(A′)，圓錐形密封件(1″)安裝在閥座(2)的內(nèi)圓錐面上。圓錐形密封件(1″)的傾角(α)為30～60°。
液固兩相流泵用單向閥的噴熔裝置，由送粉加熱機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分組成，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)有一個(gè)固定臺(tái)(7)，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(6)安裝在固定臺(tái)(7)上，在轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(6)上安裝有夾頭(8)，閥體(1)的閥桿(1′)裝夾在夾頭(8)中，轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(6)的轉(zhuǎn)軸軸線(O″O)與閥桿(1′)的軸線(OO′)同軸，軸線(O″O)與水平面的夾角等于閥桿(1′)的傾角(α)；送粉加熱機(jī)構(gòu)由送粉器(5)、送粉閥(4)和加熱器(3)組成，加熱器(3)位于閥體(1)的上方，送粉器(5)將合金粉末經(jīng)由送粉閥(4)送入加熱器(3)中，加熱器(3)將合金粉末加熱到熔融狀態(tài)并噴射到圓錐形密封件(1″)上，在基體材料(M)上形成合金層(A)。
轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(6)安裝在固定臺(tái)(7)上，閥座(2)安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(6)上，轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(6)的轉(zhuǎn)軸軸線(O″O)與閥座(2)的軸線(OO′)同軸，軸線(O″O)與水平面的夾角等于閥座(2)的傾角(β)；加熱器(3)位于閥座(2)的上方，送粉器(5)將合金粉末經(jīng)由送粉閥(4)送入加熱器(3)中，加熱器(3)將合金粉末加熱到熔融狀態(tài)并噴射到閥座(2)的內(nèi)圓錐面上，在基體材料(M′)上形成合金層(A′)。
液固兩相流泵用單向閥的噴熔工藝，首先將閥體(1)或閥座(2)安裝在加熱器(3)下方，在200～300℃預(yù)熱，然后向閥體(1)上圓錐形密封件(1′)上噴融合金粉末，或向閥座(2)的內(nèi)圓錐面上噴融合金粉末，形成1～2mm的合金層，然后將閥體(1)或閥座(2)移到其他加熱裝置中，在500～600℃保溫1小時(shí)，然后緩慢冷卻至室溫。
本發(fā)明的有益之處在閥體、閥座的密封面上堆焊出厚的1～2mm的合金層，與閥體、閥座基體材料形成冶金結(jié)合，從而在密封面處形成雙金屬結(jié)構(gòu)，提高單向閥的抗磨蝕性能，延長(zhǎng)使用壽命，降低材料消耗和工人勞動(dòng)強(qiáng)度。


圖1是本發(fā)明的閥體、閥座的結(jié)構(gòu)圖，圖2是噴熔裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖及噴熔閥桿的安裝示意圖，圖2是噴熔閥座的安裝示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1所示為單向閥閥體、閥座的結(jié)構(gòu)，采用本發(fā)明的噴熔裝置及工藝在閥體(1)、閥座(2)的密封面上制備出抗磨蝕合金層(A)、(A′)。閥體(1)、閥座(2)的基體材料可選用45號(hào)鋼或其他普通碳鋼、合金鋼。
如圖2所示，將閥體(1)安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)(7)上，鎖緊夾頭(8)固定閥體(1)，轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(6)的轉(zhuǎn)軸軸線(O″O)與閥桿(1′)的軸線(OO′)同軸，調(diào)整轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(6)的角度，使轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(6)的軸線(O″O)與水平面的夾角等于閥體(1)上圓錐形密封件(1′)的傾角(α)，使圓錐形密封件(1′)的密封面與加熱器(3)的軸線垂直，保證轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(6)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，閥體(1)上圓錐形密封件(1′)的密封面始終處于水平位置。開啟轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(6)的電源，在轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(6)的帶動(dòng)下，閥體(1)圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(6)的軸線(O″O)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；開啟加熱器(3)，在200～300℃溫度下對(duì)閥桿(1)進(jìn)行預(yù)熱，打開送粉閥(4)，通過送粉器(5)，向加熱器(3)輸送合金粉末，加熱器(3)可在水平方向上移動(dòng)，使合金粉末在閥體(1)密封面上熔化，在基體材料(M)上形成合金層(A)，其厚度約1～2mm。然后將閥體(1)，置于烘箱中，在500～600℃下保溫1小時(shí)后緩冷，精加工至成品。
如圖3所示，將閥座(1)安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(6)上，轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(6)的轉(zhuǎn)軸軸線(O″O)與閥座(2)的軸線(OO′)同軸，調(diào)整轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(6)的角度，使轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(6)的軸線(O″O)與水平面的夾角等于閥座(1)上內(nèi)圓錐面的傾角(β)，使閥座(2)的內(nèi)圓錐密封面與加熱器(3)的軸線垂直，使轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(6)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，閥座(2)的內(nèi)圓錐密封面始終處于水平位置。開啟轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(6)的電源，閥座(2)圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(6)的軸線(O″O)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；開啟加熱器(3)，在200～300℃溫度下對(duì)閥桿(1)進(jìn)行預(yù)熱，打開送粉閥(4)，通過送粉器(5)，向加熱器(3)輸送合金粉末，合金粉體在閥座(2)的內(nèi)圓錐密封面上熔化，在基體材料(M′)上形成合金層(A′)，其厚度約1～2mm，然后將閥座(2)，置于烘箱中，在500～600℃下保溫1小時(shí)后緩冷，精加工至成品。
權(quán)利要求
1.液固兩相流泵用單向閥，包括一個(gè)閥體，一個(gè)閥座，其特征在于閥體(1)由閥桿(1′)和與閥桿軸線(OO′)同軸的圓錐形密封件(1″)組成，閥座(2)與閥桿(1′)同軸，其上半部為一內(nèi)圓錐面，圓錐形密封件(1″)安裝在閥座(2)的內(nèi)圓錐面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液固兩相流泵用單向閥，其特征在于圓錐形密封件(1″)的傾角(α)等于閥座(2)上的內(nèi)圓錐面的傾角(β)，圓錐形密封件(1″)的圓錐面和閥座(2)上的內(nèi)圓錐面上分別有耐磨合金層(A)、(A′)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液固兩相流泵用單向閥，其特征在于圓錐形密封件(1″)的傾角(α)為30°～60°。
4.液固兩相流泵用單向閥的噴熔裝置，由送粉加熱機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分組成，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)有一個(gè)固定臺(tái)(7)，其特征在于轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(6)安裝在固定臺(tái)(7)上，在轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(6)上安裝有夾頭(8)，閥體(1)的閥桿(1′)裝夾在夾頭(8)中，轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(6)的轉(zhuǎn)軸軸線(O″O)與閥桿(1′)的軸線(OO′)同軸，軸線(O″O)與水平面的夾角等于閥桿(1′)的傾角(α)；送粉加熱機(jī)構(gòu)由送粉器(5)、送粉閥(4)和加熱器(3)組成，加熱器(3)位于閥體(1)的上方，送粉器(5)將合金粉末經(jīng)由送粉閥(4)送入加熱器(3)中，加熱器(3)將合金粉末加熱到熔融狀態(tài)并噴射到圓錐形密封件(1″)上，在基體材料(M)上形成合金層(A)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液固兩相流泵用單向閥的噴熔裝置，其特征在于轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(6)安裝在固定臺(tái)(7)上，閥座(2)安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(6)上，轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(6)的轉(zhuǎn)軸軸線(O″O)與閥座(2)的軸線(OO′)同軸，軸線(O″O)與水平面的夾角等于閥座(2)的傾角(β)；加熱器(3)位于閥座(2)的上方，送粉器(5)將合金粉末經(jīng)由送粉閥(4)送入加熱器(3)中，加熱器(3)將合金粉末加熱到熔融狀態(tài)并噴射到閥座(2)的內(nèi)圓錐面上，在基體材料(M′)上形成合金層(A′)。
6.液固兩相流泵用單向閥的噴熔工藝，其特征在于首先將閥體(1)或閥座(2)安裝在加熱器(3)下方，在200～300℃預(yù)熱，然后向閥體(1)上圓錐形密封件(1′)上噴融合金粉末，或向閥座(2)的內(nèi)圓錐面上噴融合金粉末，形成1～2mm的合金層，然后將閥體(1)或閥座(2)移到其他加熱裝置中，在500～600℃保溫1小時(shí)，然后緩慢冷卻至室溫。
全文摘要
液固兩相流泵用單向閥及其噴熔裝置和工藝，可提高單向閥的耐磨蝕性能，其單向閥的閥座上半部為一內(nèi)圓錐面，閥桿的圓錐形密封件安裝在閥座的內(nèi)圓錐面上。噴熔裝置由送粉加熱機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分組成，在轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)上安裝有夾頭，閥體的閥桿或閥座裝夾在夾頭中，轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)的轉(zhuǎn)軸軸線與閥桿或閥座的軸線同軸，轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)的軸線與水平面的夾角等于閥桿或閥座的傾角；送粉加熱機(jī)構(gòu)由送粉器、送粉閥和加熱器組成，送粉器將合金粉末經(jīng)由送粉閥送入加熱器中，首先對(duì)閥桿或閥座預(yù)熱，加熱器將合金粉末加熱到熔融狀態(tài)并噴射到圓錐形密封件上或閥座的內(nèi)圓錐面上，在基體材料上形成合金層，然后將閥體或閥座移到其他加熱裝置中，在500～600℃保溫，然后緩慢冷卻至室溫。
文檔編號(hào)F16K5/02GK1598311SQ20041002636
公開日2005年3月23日 申請(qǐng)日期2004年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月20日
發(fā)明者蘇義祥, 門志慧, 張富邦, 路陽(yáng), 張國(guó)祥 申請(qǐng)人:蘭州理工大學(xué)