CN111287956A - 一种新型高压柱塞泵柱塞 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的属于机械工程技术领域，具体为一种新型高压柱塞泵柱塞，包括柱塞本体、背帽与连接件，柱塞本体为整体式空心圆柱结构，连接件与柱塞本体连接，柱塞本体为封闭式柱体，柱塞本体外表面上设有化镀层，所述化镀层的材料为ENP材料，且化镀层表面厚度为0.06‑0.075mm，柱塞本体外的化镀层表面硬度为HV750‑HV850，柱塞本体的表面粗糙度小于Ra0.8μm，柱塞本体的直线度、圆柱度、垂直度与同轴度均为0.02mm，柱塞本体的两侧端部均为密封式设计，表面进行化镀ENP，使得柱塞表面耐磨，耐冲刷，使用寿命长，且重量轻节约功能，加工方便，提高了生产效率。

Description

一种新型高压柱塞泵柱塞
技术领域
本发明涉及机械工程技术领域，具体为一种新型高压柱塞泵柱塞。
背景技术
随着我国石油业的快速发展，石油年产量逐渐提高，根据生产环保要求需要将石油污水提取回地面，需要用到高压型柱塞泵对污水进行回注，原有的柱塞为实心柱塞，表面喷涂镍磷合金，喷涂层容易产生裂纹，成品率低，生产周期长，成本高，重量大，喷涂表面硬度只有HRC56一58，且由于地球引力作用，还会对密封系统造成单边摩擦不均匀，使用寿命大大降底。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型高压柱塞泵柱塞，以解决上述背景技术中提出的喷涂层容易产生裂纹，成品率低，生产周期长，成本高，重量大，对密封系统造成单边摩擦不均匀，使用寿命大大降底的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型高压柱塞泵柱塞，包括柱塞本体、背帽与连接件，所述柱塞本体为整体式空心圆柱结构，所述连接件与柱塞本体连接，所述柱塞本体为封闭式柱体，所述柱塞本体的两侧端部均为密封式设计，所述柱塞本体采用调质处理工艺。
优选的，所述柱塞本体外表面上设有化镀层，所述化镀层的材料为ENP材料。
优选的，所述柱塞本体外的化镀层表面厚度为0.06-0.075mm，所述柱塞本体外的化镀层表面硬度为HV750-HV850。
优选的，所述连接件的直径为95.05-95.15mm，所述柱塞本体的长度不小于538mm。
优选的，所述柱塞本体调质处理后的硬度为270-320HB。
优选的，所述柱塞本体的材料为陶瓷材料。
优选的，所述柱塞本体的表面粗糙度小于Ra0.8μm。
优选的，所述柱塞本体的直线度、圆柱度、垂直度与同轴度均为0.02mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
使用空心的柱塞，表面进行化镀ENP，使得柱塞表面耐磨，耐冲刷，使用寿命长，化镀表面硬度可达HRC70左右，且重量轻节约功能，加工方便，提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明左侧视图。
图中：1柱塞本体、2连接件、3背帽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等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装置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的限制。
实施例：
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种新型高压柱塞泵柱塞，包括柱塞本体1、背帽3与连接件2，所述柱塞本体1为整体式空心圆柱结构，减轻了柱塞的重量，所述连接件2与柱塞本体1连接，所述柱塞本体1为封闭式柱体，使柱塞前段不会下垂，保证与拉杆的连接,动力端不易损坏，提高了运行稳定性,所述柱塞本体1的两侧端部均为密封式设计，所述柱塞本体1采用调质处理工艺。
其中，所述柱塞本体1外表面上设有化镀层，化学镀是一种不需要通电，依据氧化还原反应原理，利用强还原剂在含有金属离子的溶液中，将金属离子还原成金属而沉积在各种材料表面形成致密镀层的方法，所述化镀层的材料为ENP材料，ENP的基本原理是以次亚磷酸盐为还原剂，将镍盐还原成镍，同时使金属层中含有一定的磷，沉淀的镍膜具有催化性，可使反应继续进行下去，因此，ENP的基本原理也就是通过镀液中离子还原，同时伴随着次亚磷酸盐的分解而产生磷原子进入镀层，形成过饱和的Ni-P固溶体，该镀层具有很好的结合力、硬度、抗腐蚀性及耐磨性。
所述柱塞本体1外的化镀层表面厚度为0.06-0.075mm，镀层十分光滑均匀，并且厚度能够得到精确控制，镀后无需任何加工处理，所述柱塞本体1外的化镀层表面硬度为HV750-HV850，经过处理后的硬度接近电镀硬铬的硬度，但综合性能比硬铬镀层好，是替代硬铬镀层的理想镀层。
所述连接件2的直径为95.05-95.15mm，所述柱塞本体1的长度不小于538mm。
所述柱塞本体1调质处理后的硬度为270-320HB，调质处理就是指淬火加高温回火的双重热处理方法，其目的是使工件具有良好的综合机械性能，高温回火是指在500-650℃之间进行回火。
所述柱塞本体1的材料为陶瓷材料，陶瓷柱塞采用了现代工程陶瓷材料超硬耐磨性，可利用陶瓷金属化粘接、焊接、镶嵌及套接技术组装成型，是同类金属泵理想的替代产品，已广泛应用于医药器械、环境工程、石油、化工等行业，陶瓷柱塞采用高性能技术陶瓷材料，具有硬度高、耐磨、耐高温、耐腐蚀等性能，保证材质性能可靠，陶瓷柱塞工作面采用独特的加工手段而获得的微孔组织具有自润滑作用，改变了传统柱塞泵滑动摩擦与润滑的机理，内腔表面采用流体结构，无死角、沟槽，内腔表面与柱塞表面配合采用先进的高精度内外圆磨床加工至镜面，外表面振动抛光，方便清洗、消毒，且泵体结构采用与产品结构精细密封，方便拆卸。
所述柱塞本体1的表面粗糙度小于Ra0.8μm，表面粗糙度为加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度，其两波峰或两波谷之间的距离(波距)很小(在1mm以下)，它属于微观几何形状误差，表面粗糙度越小，则表面越光滑，可直接影响到零件的耐磨性、配合的稳定性、疲劳强度、耐腐蚀性、密封性、接触刚度、测量精度。
所述柱塞本体1的直线度、圆柱度、垂直度与同轴度均为0.02mm，能够使柱塞本体1加工的精密度得到控制，使得柱塞本体1的结构质量得到保障，直线度用于控制柱塞本体1平面的形状误差，圆柱度为一垂直截面最大尺寸与最小尺寸差，是指实际柱塞本体1的圆柱面要素对其理想圆柱面的变动量，垂直度用于评价柱塞本体1直线之间、平面之间或直线与平面之间的垂直状态，同轴度为零件上要求在同一直线上的两根轴线，它们之间发生了多大程度的偏离，两轴的偏离通常是三种情况(基准轴线为理想的直线)的综合，被测轴线弯曲、被测轴线倾斜和被测轴线偏移。
工作原理：柱塞本体1是整体式空心圆柱结构，柱塞本体1的两侧端部均为密封式设计，将两端封闭后在进行加工，减轻了柱塞本体1的重量，且提高了运行的稳定性，不易损坏，连接件2与柱塞本体1连接连接件2与柱塞本体1连接处增加了背帽3，使得连接件2与柱塞本体1连接更加紧密，提高了使用寿命，增加了安全性，柱塞本体1的表面设置有ENP化镀层，ENP的基本原理是以次亚磷酸盐为还原剂，将镍盐还原成镍，同时使金属层中含有一定的磷，沉淀的镍膜具有催化性，可使反应继续进行下去，镀液在加热时，通过次亚磷酸根在水溶液中脱氢，而形成亚磷酸根，同时放出生态原子氢，即：H2PO2-+H2O→H2PO32-+H++2[H]，初生态的原子氢吸附催化金属表面而使之活化，使镀液中的镍离子还原，在催化金属表面上沉积金属镍：Ni2++2[H]→Nio+2H+，随着次亚磷酸根的分解，还原成磷：H2PO2-+[H]→H2O+OH-+Po镍原子和磷原子共同沉积而形成Ni-P合金，因此，ENP的基本原理也就是通过镀液中离子还原，同时伴随着次亚磷酸盐的分解而产生磷原子进入镀层，形成过饱和的Ni-P固溶体，它兼有高匀性、高结合强度、高耐磨性、高耐腐蚀性和无漏镀缺陷及仿真性极好六大优点,经过ENP化镀后的镀层表面硬度能达到HV750-HV850，接近电镀硬铬的硬度，但综合性能比硬铬镀层好，是替代硬铬镀层的理想镀层。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种新型高压柱塞泵柱塞，包括柱塞本体(1)、背帽(3)与连接件(2)，其特征在于：所述柱塞本体(1)为整体式空心圆柱结构，所述连接件(2)与柱塞本体(1)连接，所述柱塞本体(1)为封闭式柱体，所述柱塞本体(1)的两侧端部均为密封式设计,所述柱塞本体(1)采用调质处理工艺。
2.根据权利要求1所述的一种新型高压柱塞泵柱塞，其特征在于：所述柱塞本体(1)外表面上设有化镀层，所述化镀层的材料为ENP材料。
3.根据权利要求2所述的一种新型高压柱塞泵柱塞，其特征在于：所述柱塞本体(1)外的化镀层表面厚度为0.06-0.075mm，所述柱塞本体(1)外的化镀层表面硬度为HV750-HV850。
4.根据权利要求1所述的一种新型高压柱塞泵柱塞，其特征在于：所述连接件(2)的直径为95.05-95.15mm，所述柱塞本体(1)的长度不小于538mm。
5.根据权利要求1所述的一种新型高压柱塞泵柱塞，其特征在于：所述柱塞本体(1)调质处理后的硬度为270-320HB。
6.根据权利要求1所述的一种新型高压柱塞泵柱塞，其特征在于：所述柱塞本体(1)的材料为陶瓷材料。
7.根据权利要求1所述的一种新型高压柱塞泵柱塞，其特征在于：所述柱塞本体(1)的表面粗糙度小于Ra0.8μm。
8.根据权利要求1所述的一种新型高压柱塞泵柱塞，其特征在于：所述柱塞本体(1)的直线度、圆柱度、垂直度与同轴度均为0.02mm。
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