CN110540737A - 一种高强度叶轮的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度叶轮的制备方法，其特征在于，制作叶轮的材料包括如下重量份数的组分：沥青纤维10‑30份，碳纤维15‑25份，纳米级碳酸钙10‑15份，玻璃纤维5‑8份，聚苯乙烯10‑15份，聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维20‑25份，碳化硅8‑14份，硅酮母粒8‑20份，聚酰胺纤维5‑8份，聚乙烯酸甲醛纤维10‑20份，聚苯硫醚8‑16份。

Description

一种高强度叶轮的制备方法
技术领域
本发明涉及叶轮制造领域，具体涉及一种高强度叶轮的制备方法。
背景技术
在矿山开采中用到矿山水泵，这些水泵中使用到叶轮，叶轮在传动过程中起到极为重要的作用，叶轮的强度不高，容易损坏，会导致整个设备需要维修，更换部件，影响矿山的生产，增加生产成本。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种制备简单的高强度叶轮的制备方法。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种高强度叶轮的制备方法，其特征在于，制作叶轮的材料包括如下重量份数的组分：沥青纤维10-30份，碳纤维15-25份，纳米级碳酸钙10-15份，玻璃纤维5-8份，聚苯乙烯10-15份，聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维20-25份， 碳化硅8-14份，硅酮母粒8-20份，聚酰胺纤维5-8份，聚乙烯酸甲醛纤维10-20份，聚苯硫醚8-16份。
一种高强度叶轮的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤（一）、根据要求设计叶轮；步骤（二）、根据设计图纸制作三维模型；步骤（三）、确定各个部件的加工工艺；步骤（四）、叶轮主体需要进行铸造成型，通过模流软件进行模流分析，确定主体的浇铸工艺；步骤（五）、设计主体的模具，并进行浇铸主体；步骤（六）、根据要求对主体和其它部件进行粗加工；步骤（七）、对主体和其它部件进行精加工；步骤（八）、将精加工好的部件与主体进行拼接；步骤（九）、去除叶轮中的应力；步骤（十）、抛光。
优选地，前述步骤（五）中：制作模具时，叶片前缘和叶身均预留加工余量，叶片前缘预留的加工余量比叶身预留的加工余量多10%-20%，预留余量可以增加后续加工的容错率，减少报废，降低生产成本。
再优选地，前述步骤（八）的拼接可以通过焊接、螺栓连接等等方法进行。
更优选地，前述步骤（八）中将部件与主体调整好角度和变形量后，进行焊接，便于安装和维修，降低生产成本，提高叶轮的强度。
进一步优选地，前述步骤（八）调整变形角度的方法是预留2°- 3°的预置变形量，防止变形，提高叶轮的精度。
具体地，前述步骤（九）是通过退火进行去应力，先将叶轮放入炉膛中，将炉腔温度升温至580℃- 650℃， 升温速度150℃- 160℃/h，保温2-3小时后，再随炉冷却至常温。
再优选地，前述步骤（九）中随炉冷却速度为150℃- 160℃/h。
本发明的有益之处在于：本发明制备过程简单，易于操作，可以有效的提高叶轮的强度，延长叶轮的使用寿命；通过改变叶轮材料的配比，有效的提高叶轮本体的强度；通过安装零件，减少叶轮的整体更换，降低成本和维修时间，还可以增加叶轮的强度。
具体实施方式
以下具体实施例对本发明作具体的介绍。
实施例一：一种高强度叶轮的制备方法，其特征在于，制作叶轮的材料包括如下重量份数的组分：沥青纤维10份，碳纤维15份，纳米级碳酸钙10份，玻璃纤维5份，聚苯乙烯10份，聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维20份， 碳化硅8份，硅酮母粒8份，聚酰胺纤维5份，聚乙烯酸甲醛纤维10份，聚苯硫醚8份。
实施例二：一种高强度叶轮的制备方法，其特征在于，制作叶轮的材料包括如下重量份数的组分：沥青纤维20份，碳纤维20份，纳米级碳酸钙12.5份，玻璃纤维6.5份，聚苯乙烯12.5份，聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维22.5份， 碳化硅11份，硅酮母粒14份，聚酰胺纤维6.5份，聚乙烯酸甲醛纤维15份，聚苯硫醚12份。
实施例三：一种高强度叶轮的制备方法，其特征在于，制作叶轮的材料包括如下重量份数的组分：沥青纤维30份，碳纤维25份，纳米级碳酸钙15份，玻璃纤维8份，聚苯乙烯15份，聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维25份， 碳化硅14份，硅酮母粒20份，聚酰胺纤维8份，聚乙烯酸甲醛纤维20份，聚苯硫醚16份。
一种高强度叶轮的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤（一）、根据要求设计叶轮；步骤（二）、根据设计图纸制作三维模型；步骤（三）、确定各个部件的加工工艺；步骤（四）、叶轮主体需要进行铸造成型，通过模流软件进行模流分析，确定主体的浇铸工艺；步骤（五）、设计主体的模具，并进行浇铸主体，制作模具时，叶片前缘和叶身均预留加工余量，叶片前缘预留的加工余量比叶身预留的加工余量多10%-20%，预留余量可以增加后续加工的容错率，减少报废，降低生产成本；步骤（六）、根据要求对主体和其它部件进行粗加工；步骤（七）、对主体和其它部件进行精加工；步骤（八）、将精加工好的部件与主体进行拼接，拼接可以通过焊接、螺栓连接等等方法进行，在焊接时，将部件与主体调整好角度和变形量后，进行焊接，便于安装和维修，降低生产成本，提高叶轮的强度，调整变形角度的方法是预留2°- 3°的预置变形量，防止变形，提高叶轮的精度；步骤（九）、去除叶轮中的应力，通过退火进行去应力，先将叶轮放入炉膛中，将炉腔温度升温至580℃- 650℃， 升温速度150℃-160℃/h，保温2-3小时后，再随炉冷却至常温，随炉冷却速度为150℃- 160℃/h；步骤（十）、抛光。
本发明的有益之处在于：本发明制备过程简单，易于操作，可以有效的提高叶轮的强度，延长叶轮的使用寿命；通过改变叶轮材料的配比，有效的提高叶轮本体的强度；通过安装零件，减少叶轮的整体更换，降低成本和维修时间，还可以增加叶轮的强度。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种高强度叶轮的制备方法，其特征在于，制作叶轮的材料包括如下重量份数的组分：沥青纤维10-30份，碳纤维15-25份，纳米级碳酸钙10-15份，玻璃纤维5-8份，聚苯乙烯10-15份，聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维20-25份， 碳化硅8-14份，硅酮母粒8-20份，聚酰胺纤维5-8份，聚乙烯酸甲醛纤维10-20份，聚苯硫醚8-16份。
2.根据权利要求1所述的一种高强度叶轮的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤（一）、根据要求设计叶轮；步骤（二）、根据设计图纸制作三维模型；步骤（三）、确定各个部件的加工工艺；步骤（四）、叶轮主体需要进行铸造成型，通过模流软件进行模流分析，确定主体的浇铸工艺；步骤（五）、设计主体的模具，并进行浇铸主体；步骤（六）、根据要求对主体和其它部件进行粗加工；步骤（七）、对主体和其它部件进行精加工；步骤（八）、将精加工好的部件与主体进行拼接；步骤（九）、去除叶轮中的应力；步骤（十）、抛光。
3.根据权利要求2所述的一种高强度叶轮的制备方法，其特征在于，所述步骤（五）中：制作模具时，叶片前缘和叶身均预留加工余量，叶片前缘预留的加工余量比叶身预留的加工余量多10%-20%。
4.根据权利要求2所述的一种高强度叶轮的制备方法，其特征在于，所述步骤（八）的拼接可以通过焊接、螺栓连接等等方法进行。
5.根据权利要求4所述的一种高强度叶轮的制备方法，其特征在于，所述步骤（八）中将部件与主体调整好角度和变形量后，进行焊接。
6.根据权利要求5所述的一种高强度叶轮的制备方法，其特征在于，所述步骤（八）调整变形角度的方法是预留2° - 3°的预置变形量。
7.根据权利要求2所述的一种高强度叶轮的制备方法，其特征在于，所述步骤（九）是通过退火进行去应力，先将叶轮放入炉膛中，将炉腔温度升温至580℃- 650℃， 升温速度150℃- 160℃/h，保温2-3小时后，再随炉冷却至常温。
8.根据权利要求7所述的一种高强度叶轮的制备方法，其特征在于，所述步骤（九）中随炉冷却速度为150℃- 160℃/h。
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