CN101900129A - 隔离套 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于磁力泵或屏蔽泵上的隔离套，所述隔离套的基体材料用铝合金，镁合金或者钛合金制成，工作表面或整个表面覆盖有一层通过微弧氧化生成的陶瓷膜层，本发明隔离套质量轻、散热好、耐磨性高、无涡流热、无磁损、耐腐蚀，解决了现有钢制隔离套难以避免的涡流热和磁损，以及塑料隔离套耐磨性差、耐高温性差以及强度较差等问题。
Description
技术领域
本发明属于无接触传动的磁力泵的部件装置，具体为一种表面为通过微弧氧化而生成的一层陶瓷膜层的磁力泵、屏蔽泵隔离套。
背景技术
随着石油化工行业的高速发展，环保工程的日益重视，磁力驱动离心泵以其无泄漏的优点在石油化工、军工、医药等领域得到了广泛的使用，但是磁力驱动离心泵与其它类型的泵相比较效率较低，这使他的进一步推广受到了影响。
目前采用的隔离套均存在诸多严重问题：
目前通常采用的由不锈钢制造的隔离套，虽有耐腐蚀，寿命长，易加工等优点，但其致命的弱点就是在磁力线穿过隔离套时会产生磁涡流，使能量损耗较大，并转换成热能集聚在隔离套里面，使表面温度升高。磁力泵转速很高，二磁涡流特点就是转速越大，磁涡流越严重，使得能量损耗越大，温升越高，严重时会引起内外转子永磁体磁缸退磁，甚至在输送易燃易爆介质时产生不安全隐患。
另外有一种塑料制造的隔离套，虽然塑料的隔离套可以避免涡流热的产生，也能部分满足强度的要求，但是生产成本非常高，而且不能耐強腐蚀介质，也存在不耐高温的特性，高温下难以承受泵体内介质的压力。
还有一种哈氏合金隔离套，虽然哈氏合金耐腐蚀性较高，同时具有较好的强度和韧性。但是很难进行机加工，且其应变硬化倾向极强；易吸收有害元素使它的力学性能和耐腐蚀性能下降，而且哈氏合金的密度较大，材料成本和生产成本较高。
综上所述磁力泵效率低的主要原因是：隔离套的材料没有优化设计，当内外磁转子相对于隔离转动时，隔离套就处于近乎正玄变化的交变磁场中，目前所用的金属隔离套就产生涡流热，白白消耗功率，同时隔离套又是个压力容器，要承受输送介质的压力，因此还要有足够的壁厚以保证强度要求，但是壁厚与涡流热成正比，另外磁力泵所输送的介质都会有腐蚀性，金属隔离套的抗腐蚀性都较差，虽然塑料的隔离套可以避免涡流热的产生，也能满足强度的要求如现在常用的PEEK---聚醚酮、聚苯硫醚等，但是不能耐強腐蚀介质，氟塑料能耐强腐蚀介质但强度不够，虽然有的公司在氟塑料的外面做金属加强套，强度提高了，但是涡流热产生，效率就低了，所以，磁力泵的隔离套要同时满足：耐强腐蚀，高强度、无涡流热。
发明内容
本发明的目的在于提供一种质量轻、散热好、强度高、耐磨性高、无涡流热、无磁损、耐腐蚀的工作表面覆盖有一层通过微弧氧化生成的陶瓷膜层隔离套，解决了现有钢制隔离套和塑料隔离套耐磨性差、产生涡流热、能耗、机械强度等问题。
实现本发明目的的技术解决方案为：隔离套的基体材料为镁、铝、钛及其合金，隔离套的表面通过微弧氧化使覆盖有陶瓷膜层，该陶瓷层厚度为10微米至300微米。
本发明与现有技术相比，其显著优点：（1）镁、铝、钛及其合金为顺磁性材料，生产隔离套无磁损或磁损非常小（2）镁、铝、钛及其合金隔离套大批量生产及微弧氧化处理操作简便稳定。（3）获得的隔离套陶瓷膜层致密度高，耐腐蚀，耐高温，有足够的机械强度。（4）镁、铝、钛及其合金隔离套重量较轻，减轻了整体的重量。
附图说明
图1为本发明表面通过微弧氧化生成陶瓷层的隔离套的主视图。
图2为本发明表面通过微弧氧化生成陶瓷层的隔离套的局部放大图。
具体实施方式
本方案以铝合金为例：本发明表面为微弧氧化陶瓷层的铝合金隔离套， 陶瓷膜层[1]是在铝合金隔离套基体的内外表面采用微弧氧化处理工艺生成的。微弧氧化是通过电解液中的高压放电作用在轻金属表面形成陶瓷膜的一种新工艺，是目前材料表面改性技术的研究热点之一。微弧氧化膜是基体原位生长陶瓷膜，结合牢固,陶瓷膜致密均匀，孔隙率低，耐蚀性、耐磨性好，同时这种技术工艺简单，对环境污染小，处理零件能力强，特别是对异型零件、孔洞、焊缝的可加工性优于其它表面陶瓷化工艺，是一种很有发展前途的表面处理工艺。
一般的，微弧氧化膜由过渡层、工作层。表面层组成。过渡层紧贴着铝基表面，与基体结合良好，厚度约为3到5微米；工作层是微弧氧化膜的主体，厚度为150到250微米，空隙很小，无明显气孔，硬度非常高，绝缘电阻很大；表面层是靠近微弧氧化膜的表面的疏松层，应用于工程实际中时，一般需要磨去粗糙而疏松的表面层。
微弧氧化时间应合理控制。虽然随着氧化时间的增加，氧化膜厚度逐渐增加，但达一定的时间后，膜厚增速减慢甚至不再增加。氧化时间过长还会造成某些金属出现二次放电现象或者形成的膜层中疏松层所占比例过高。试验表面铝合金微弧氧化膜的厚度一般最多可达到400微米（0.4mm）,但须消耗过多电能和时间，且膜层总厚度的85%以上为疏松层，因此将厚度控制在10微米至300微米之间较为合适，更为优选的方案为30微米至150微米，由于是铝合金基体原位生长的陶瓷层，故两者之间结合牢固，陶瓷膜层致密均匀。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
实施：磁力泵隔离套。这里用铝合金6061板材拉伸或旋压成型，经过整型，热处理，即可制成隔离套毛胚；再经过除油，清洗，微弧氧化，清洗，后续处理后即可完成。
其中微弧氧化电解液为以水玻璃为主要成分，将PH值调整在11-13之间。溶液通过循环冷却系统在电解槽内流动。不锈钢电解槽接电源阴极，铝合金隔离套毛胚接电源阳极。利用气泵的搅拌冷却电解液温度为20-50℃，处理时间为30-50分钟，在隔离套表面原位生长一层致密的
陶瓷层，如图1，经过检测，其
陶瓷层厚度为180微米，其表面硬度达到HV1300。干摩擦系数为0.18。经过测试，表面微弧氧化层没有明显的脱落和损坏。
Claims (5)
1.一种用于磁力泵或屏蔽泵上的隔离套，其特征在于：该隔离套的表面覆盖有陶瓷层，该陶瓷层为隔离套基体经过微弧氧化而生成的陶瓷膜层[1]。
2.根据权利要求1所述的隔离套，其特征在于：所述隔离套的基体材料为铝合金，所述微弧氧化陶瓷层[1]的厚度为10微米—300微米。
3. 根据权利要求1所述的隔离套，其特征在于：所述隔离套的基体为铝基复合材料，所述微弧氧化陶瓷层[1]的厚度为10微米—300微米。
4. 根据权利要求1所述的隔离套，其特征在于：所述隔离套的基体为镁合金，所述微弧氧化陶瓷层[1]的厚度为10微米—170微米。
5. 根据权利要求1所述的隔离套，其特征在于：所述隔离套的基体为钛合金，所述微弧氧化陶瓷层[1]的厚度为10微米—170微米。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN102287403A (zh) * | 2011-08-18 | 2011-12-21 | 兖矿国泰乙酰化工有限公司 | 磁力泵防涡隔离罩 |
| CN103180616A (zh) * | 2011-09-15 | 2013-06-26 | 三菱重工业株式会社 | 磁耦合泵的驱动装置及磁耦合泵单元 |
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2010
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