CN110821827A - 一种不锈钢轴、流体泵及不锈钢轴的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种不锈钢轴，用于食品医药生产设备中的流体泵，其特征在于，包括：第一轴头，设置于所述不锈钢轴的第一端，能够连接动力齿轮箱中的齿轮，从而作为所述不锈钢轴的动力输入；以及第二轴头，设置于所述不锈钢轴的第二端，能够连接所述流体泵的泵体并安装转子，从而作为所述不锈钢轴的动力输出；其中，所述第一轴头和所述第二轴头的同轴度不超过φ0.01。上述技术方案使轴的耐酸碱腐蚀能力增强、结构可靠、且性能满足使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及食品医药生产设备用零配件领域，尤其涉及流体泵用零配件领域，具体涉及一种不锈钢轴、流体泵及不锈钢轴的加工方法。
背景技术
轴是流体泵动力输入和输出的连接传递部件，其中一端通过轴承连接齿轮、齿轮箱作为动力的输入端，另一端通过轴承连接到流体泵的泵体，端部安装转子，实现流体泵的流体输出功能。
由于轴连接两个箱体(流体泵泵体和齿轮箱体)，且需要通过旋转传输动力，要求轴的同轴精度非常高，以达到高速旋转的稳定性；两个箱体(流体泵泵体和齿轮箱体)必须完全隔离，轴上必须设置密封结构，以保证两个箱体之间的连接无液体泄漏；同时考虑轴需要与食药原料接触，要求易于清洗消毒、耐酸碱腐蚀。
然而现有的流体泵用的轴受限于加工方法，同轴精度不足，在高速旋转下的稳定性不足；受限于结构设计，难以针对性地设置密封结构；受限于制造材料，在食品医药生产设备领域中，难以承受酸碱腐蚀，并难于清洗消毒。
发明内容
本发明的至少一个目的是提出一种不锈钢轴、流体泵及不锈钢轴的加工方法，以使轴的耐酸碱腐蚀、结构可靠、且性能满足使用要求。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的不锈钢轴，用于食品医药生产设备中的流体泵，其特征在于，包括：
第一轴头，设置于所述不锈钢轴的第一端，能够连接动力齿轮箱中的齿轮，从而作为所述不锈钢轴的动力输入；以及
第二轴头，设置于所述不锈钢轴的第二端，能够连接所述流体泵的泵体并安装转子，从而作为所述不锈钢轴的动力输出；
其中，所述第一轴头和所述第二轴头的同轴度不超过φ0.01。
作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述不锈钢轴还包括：
连接槽，设置于所述第一轴头，用于连接所述动力齿轮箱中的齿轮。
作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述不锈钢轴还包括：
连接孔组，包括多个连接孔，开设于所述第二轴头的端面。
作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述多个连接孔的数量为三个，三个所述连接孔分布于等边三角形的三个顶点，且所述等边三角形的一个高平新股所述连接槽的深度方向。
作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述不锈钢轴还包括：
第一轴颈，设置于所述不锈钢轴，并邻近于所述第二轴头，且所述第一轴颈与所述第二轴头的直径相同。
作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述不锈钢轴还包括：
轴环，设置于所述不锈钢轴，并位于所述第一轴颈远离所述第二轴头的一侧；
第一密封槽，设置于所述第一轴颈和所述第二轴头之间；以及
第二密封槽，设置于所述第一轴颈和所述轴环之间。
本发明提供的一种流体泵，包括如前文任一技术方案所述的不锈钢轴。
本发明提供的一种不锈钢轴的加工方法，包括：
选择耐酸碱腐蚀的不锈钢棒料；
对所述棒料进行热处理；
对热处理后的所述棒料进行粗车加工；
使用精密数控车床加工第一轴头、第二轴头、第一轴颈，轴环、第一密封槽和第二密封槽；
使用数控加工中心加工连接孔组和连接槽；以及
研磨所述不锈钢轴两端的中心孔，以所述中心孔为基准，对所述第一轴头和所述第二轴头进行外圆磨削。以使所述第一轴头和所述第二轴头的同轴度满足要求。
基于上述技术方案，本发明实施例至少可以使轴的耐酸碱腐蚀能力增强、结构可靠、且性能满足使用要求。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所提供的不锈钢轴的主视图；
图2为本发明实施例所提供的不锈钢轴的侧视图；
图3为本发明实施例所提供的不锈钢轴的第一轴头的剖视角度的结构示意图。
附图标记：1、第一轴头，2、第二轴头，3、连接槽，4、连接孔，5、第一轴颈，6、轴环，7、第一密封槽，8、第二密封槽。
具体实施方式
下面可以参照附图以及文字内容理解本发明的内容以及本发明与现有技术之间的区别点。下文通过附图以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。需要说明的是：本实施例中的任何技术特征、任何技术方案均是多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种，为了描述简洁的需要本文件中无法穷举本发明的所有可替代的技术特征以及可替代的技术方案，也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的多种实施方式之一，所以本领域技术人员应该知晓：可以将本发明提供的任一技术手段进行替换或将本发明提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到新的技术方案。本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本发明的保护范围，本发明的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案以及本领域技术人员将本发明提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到的新的技术方案。
本发明实施例提供了一种不锈钢轴，用于食品医药生产设备中的流体泵，其特征在于，包括：
第一轴头，设置于所述不锈钢轴的第一端，能够连接动力齿轮箱中的齿轮，从而作为所述不锈钢轴的动力输入；以及
第二轴头，设置于所述不锈钢轴的第二端，能够连接所述流体泵的泵体并安装转子，从而作为所述不锈钢轴的动力输出；
其中，所述第一轴头和所述第二轴头的同轴度不超过φ0.01。
不锈钢由于耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质，耐化学腐蚀介质(酸、碱、盐等化学浸蚀)腐蚀，且具有良好的塑性、韧性、焊接性、耐蚀性能和无磁或弱磁性，在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好，常用来制作耐酸设备，如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等。因为这些特性，它也被广泛的应用于对耐酸碱腐蚀要求较高的食品、医药生产设备领域。所以采用了耐腐蚀的不锈钢棒料进行机械加工。
作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述不锈钢轴还包括：
连接槽，设置于所述第一轴头，用于连接所述动力齿轮箱中的齿轮。
作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述不锈钢轴还包括：
连接孔组，包括多个连接孔，开设于所述第二轴头的端面。
作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述多个连接孔的数量为三个，三个所述连接孔分布于等边三角形的三个顶点，且所述等边三角形的一个高平新股所述连接槽的深度方向。
作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述不锈钢轴还包括：
第一轴颈，设置于所述不锈钢轴，并邻近于所述第二轴头，且所述第一轴颈与所述第二轴头的直径相同。
作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述不锈钢轴还包括：
轴环，设置于所述不锈钢轴，并位于所述第一轴颈远离所述第二轴头的一侧；
第一密封槽，设置于所述第一轴颈和所述第二轴头之间；以及
第二密封槽，设置于所述第一轴颈和所述轴环之间。
本发明提供的一种流体泵，包括如前文任一技术方案所述的不锈钢轴。
本发明提供的一种不锈钢轴的加工方法，包括：
选择耐酸碱腐蚀的不锈钢棒料；所述轴使用耐酸碱腐蚀的不锈钢棒料加工，满足了设计所需要的耐腐蚀要求。
对所述棒料进行热处理；所述轴对不锈钢棒料进行热处理，细化并均匀材料内部晶粒，有利于后续零件加工及成品后的尺寸稳定性，降低零件加工后的变形。
对热处理后的所述棒料进行粗车加工；所述轴进行了粗车加工，减小后续加工的加工量，降低精加工后的变形。
使用精密数控车床加工第一轴头、第二轴头、第一轴颈，轴环、第一密封槽和第二密封槽；所述轴采用高精度的数控车床和数控加工中心进行加工，有效的保证了各安装面的高精度尺寸要求。
使用数控加工中心加工连接孔组和连接槽；所述轴采用数控加工中心加工连接孔和工具卡口、键槽，有效的保证了安装孔的高精度尺寸要求。以及
研磨所述不锈钢轴两端的中心孔，以所述中心孔为基准，对所述第一轴头和所述第二轴头进行外圆磨削。以使所述第一轴头和所述第二轴头的同轴度满足要求。所述轴经研磨两端的中心孔后进行外圆磨削，保证了各台阶的高精度尺寸要求及相对位置的要求。
基于上述技术方案，本发明实施例通过采用不锈钢棒料加工，保证了零件耐酸碱腐蚀的性能要求；对棒料毛坯进行热处理，细化并均匀材料内部晶粒，有利于后续零件加工及成品后的尺寸稳定性，降低零件加工后的变形。；采用高精度的数控车床和数控加工中心进行加工，有效的保证了各装配面、连接孔、键槽的高精度尺寸要求及相对位置的要求，减少整机装配时误差，提高了装配效率，提升了整机性能。
下面结合附图1～3对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。
图1为主视图，显示轴的各装配外圆面，设计有多处台阶及密封槽(尾号2)，主要采用数控车床加工和外圆磨加工，对装配外圆面的同轴度、尺寸精度和密封槽尺寸的精度要求较高。图2连接孔端面视图和图3键槽(尾号3)截面视图(剖视)，为轴(尾号1)的外部连接结构，主要采用数控加工中心加工。
选择耐酸碱腐蚀的不锈钢棒料，对棒料进行热处理后，进一步对热处理后的棒料进行粗车，减小后续加工的加工量，降低精加工后的变形；再使用精密数控车床加工各台阶及密封槽，然后使用数控加工中心加工连接孔和工具卡口、键槽，最后经研磨两端的中心孔后进行外圆磨削，保证了各台阶的高精度尺寸要求及相对位置的要求。
上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。
如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。
同时，上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
在本发明的描述中如果使用了术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等，那么上述术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备、机构、部件或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (8)
1.一种不锈钢轴，用于食品医药生产设备中的流体泵，其特征在于，包括：
第一轴头，设置于所述不锈钢轴的第一端，能够连接动力齿轮箱中的齿轮，从而作为所述不锈钢轴的动力输入；以及
第二轴头，设置于所述不锈钢轴的第二端，能够连接所述流体泵的泵体并安装转子，从而作为所述不锈钢轴的动力输出；
其中，所述第一轴头和所述第二轴头的同轴度不超过Φ0.01。
2.根据权利要求1所述的不锈钢轴，其特征在于，所述不锈钢轴还包括：
连接槽，设置于所述第一轴头，用于连接所述动力齿轮箱中的齿轮。
3.根据权利要求2所述的不锈钢轴，其特征在于，所述不锈钢轴还包括：
连接孔组，包括多个连接孔，开设于所述第二轴头的端面。
4.根据权利要求3所述的不锈钢轴，其特征在于，所述多个连接孔的数量为三个，三个所述连接孔分布于等边三角形的三个顶点，且所述等边三角形的一个高平新股所述连接槽的深度方向。
5.根据权利要求1所述的不锈钢轴，其特征在于，所述不锈钢轴还包括：
第一轴颈，设置于所述不锈钢轴，并邻近于所述第二轴头，且所述第一轴颈与所述第二轴头的直径相同。
6.根据权利要求5所述的不锈钢轴，其特征在于，所述不锈钢轴还包括：
轴环，设置于所述不锈钢轴，并位于所述第一轴颈远离所述第二轴头的一侧；
第一密封槽，设置于所述第一轴颈和所述第二轴头之间；以及
第二密封槽，设置于所述第一轴颈和所述轴环之间。
7.一种流体泵，其特征在于，包括如权利要求1～6任一所述的不锈钢轴。
8.一种不锈钢轴的加工方法，其特征在于，包括：
选择耐酸碱腐蚀的不锈钢棒料；
对所述棒料进行热处理；
对热处理后的所述棒料进行粗车加工；
使用精密数控车床加工第一轴头、第二轴头、第一轴颈，轴环、第一密封槽和第二密封槽；
使用数控加工中心加工连接孔组和连接槽；以及
研磨所述不锈钢轴两端的中心孔，以所述中心孔为基准，对所述第一轴头和所述第二轴头进行外圆磨削。以使所述第一轴头和所述第二轴头的同轴度满足要求。
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