CN112253531A - 一种泵用对焊型热套包轴及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种泵用对焊型热套包轴，包括第一轴和抗腐蚀的第二轴，所述第一轴的一端对焊在所述第二轴的一端上形成对焊轴，所述对焊轴的外侧面上包裹有轴套，所述轴套的弯曲强度和抗腐蚀性均不次于金属钛，所述轴套与所述对焊轴之间为过盈配合；包括如下步骤：S1、选材：选取第一轴、第二轴和轴套的原材料，将第一轴与第二轴对焊；S2、粗车：将对焊轴粗车，加工轴套；S3、装配：根据轴套上公母口的衔接关系，利用热胀冷缩原理实现轴套与对焊轴的过盈配合；S4、焊接：将相邻的两个轴套焊接，形成轴坯件；S5、精车：将轴坯件按设计加工至最终尺寸；S6、加固：在该对焊型热套包轴上安装圆柱销。

Description

一种泵用对焊型热套包轴及其制备方法
技术领域
本发明涉及钛泵领域，特别是涉及一种泵用对焊型热套包轴及其制备方法。
背景技术
化工及水力机械相关等行业稳步发展，泵是一种不可或缺的装置，在装置设计阶段，会根据介质的物理及化学特性进行材质的选取，使其能满足耐腐蚀，耐高温，或耐磨等需求。然而选择的材质满足其要求时，其刚度，可加工性，综合力学性能等达不到设备设计运行需求，往往会出现为保证设计需求，一味地将轴的直径加大等情况。因而我们常规的一根轴，其造价往往不菲，如氯离子含量较高的高温制盐工业中，泵轴的设计多以钛材整轴结构为主。为解决这一现状，设计了这款新型钛泵用对焊型热套包轴。其成本约为常规钛材整轴的25％-35％。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种泵用对焊型热套包轴及其制备方法，具有成本较低和满足泵轴要求的优点。
本发明的技术方案是：
一种泵用对焊型热套包轴，包括第一轴和抗腐蚀的第二轴，所述第一轴的一端对焊在所述第二轴的一端上形成对焊轴，所述对焊轴的外侧面上包裹有轴套，所述轴套的弯曲强度和抗腐蚀性均不次于金属钛，所述轴套与所述对焊轴之间为过盈配合。
上述技术方案的工作原理如下：
对焊轴使该泵用对焊型热套包轴拥有碳素钢材质优秀的综合力学性能，且泵叶轮内的不锈钢材质轴，其良好的抗腐蚀性能，在对焊轴外套设轴套，使该泵用对焊型热套包轴能满足耐腐蚀，耐高温，或耐磨等需求；通过本发明，降低了钛泵轴的成本，同时满足了钛泵轴的要求。
在进一步的技术方案中，所述对焊轴上过盈配合有多个所述轴套，相邻的两个轴套之间焊接，且焊接处的两个轴套的端部采用公母口连接。
在进一步的技术方案中，所述轴套与所述对焊轴之间设有圆柱销。
在进一步的技术方案中，所述第一轴的材质为45号钢，所述第二轴的材质为不锈钢，所述轴套的材质为钛或钛合金。
一种用于泵的对焊型热套包轴的制备方法，包括如下步骤：
S1、选材：选取第一轴、第二轴和轴套的原材料，将第一轴与第二轴对焊；
S2、粗车：将对焊轴粗车，加工轴套；
S3、装配：根据轴套上公母口的衔接关系，利用热胀冷缩原理实现轴套与对焊轴的过盈配合；
S4、焊接：将相邻的两个轴套焊接，形成轴坯件；
S5、精车：将轴坯件按设计加工至最终尺寸；
S6、加固：在该对焊型热套包轴上安装圆柱销。
在进一步的技术方案中，步骤S2中，加工轴套的内径，且轴套内径要求小于对焊轴的外径。
在进一步的技术方案中，步骤S3中，首先加热第一个轴套，将其套设在对焊轴上后冷却，再加热另一个轴套，并将其依次套设在对焊轴上后冷却；以此类推，完成所有轴套的装配。
在进一步的技术方案中，相邻两个所述轴套的焊接端具有相配合的焊接坡口。
在进一步的技术方案中，步骤S6中，所述圆柱销安装在该对焊型热套包轴远离泵叶轮的一端。
本发明的有益效果是：
1、对焊轴使该泵用对焊型热套包轴拥有碳素钢材质优秀的综合力学性能，且泵叶轮内的不锈钢材质轴，其良好的抗腐蚀性能，在对焊轴外套设轴套，使该泵用对焊型热套包轴能满足耐腐蚀，耐高温，或耐磨等需求；通过本发明，降低了钛泵轴的成本，同时满足了钛泵轴的要求；
2、利用不锈钢材质的第二轴，避免叶轮因操作不当等原因引起密封失效，发生漏液，导致泵无法平稳运行；
3、该泵用对焊型热套包轴在远离叶轮一端上钻配圆柱销，使得对焊轴与轴套密连接，防止轴在高速运转时对焊轴与轴套发生相对运动；
4、将轴套设置为多个，可以避免由于轴套太薄，较长的轴套加工产生变形，同时较长的轴套内孔机床刀具无法进入；
5、轴套与轴套之间的公母口和焊接处的焊接坡口，可避免焊接过程中焊渣及流态焊液流入对焊轴与轴套的间隙中，可保护对焊轴不因焊接受损。
附图说明
图1是本发明所述一种泵用对焊型热套包轴的结构示意图；
图2是图1中A处的放大示意图。
附图标记说明：
1、第一轴；2、第一轴套；21、母口；22、第一焊接坡口；3、第二轴套；31、第二焊接坡口；32、公口；4、第二轴；5、圆柱销。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步说明。
实施例：
如图1和图2所示，一种泵用对焊型热套包轴，包括第一轴1、第二轴4和轴套，第一轴1为综合力学性能优异的为45号钢材质，第二轴4为抗腐蚀性能良好的不锈钢材质，轴套的理化性质均不次于金属钛，比如弯曲强度、抗腐蚀、抗酸碱、韧性；
第一轴1的直径和第二轴4的直径相等，第一轴1的一端与第二轴4的一端焊接，并形成对焊轴，对焊轴的外侧包裹有一层轴套，其中轴套和对焊轴之间为过盈配合，对焊轴与轴套的过盈配合段长度在50-100mm之间；
该泵用对焊型热套包轴的一端设有泵叶轮，该泵用对焊型热套包轴在远离泵叶轮的一端上设有圆柱销5，安装在轴套和对焊轴上的圆柱销5形成的孔，钻孔深度需保证钻穿轴套且在对焊轴上钻孔深度约5-10mm，该泵用对焊型热套包轴在远离叶轮一端上钻配圆柱销5，使得对焊轴与轴套密连接，防止轴在高速运转时对焊轴与轴套发生相对运动；
对焊轴使该泵用对焊型热套包轴拥有碳素钢材质优秀的综合力学性能，且泵叶轮内的不锈钢材质轴，其良好的抗腐蚀性能，在对焊轴外套设轴套，使该泵用对焊型热套包轴能满足耐腐蚀，耐高温，或耐磨等需求；若叶轮因操作不当等原因引起密封失效，转轮内发生漏液时；泵在较长的时间里仍能平稳运行，一方面不会影响用户正常的生产进度，同时也为后期的设备检修处理提供充裕的时间；通过本发明，降低了钛泵轴的成本，同时满足了钛泵轴的要求。
在另一个实施例中：
如图1和图2所示，轴套的材质为钛或钛合金，轴套包括多个第一轴套2和多个第二轴套3，其中第一轴套2一端的内侧设有母口21，且第一轴套2此端的外侧设有第一焊接坡口22，第二轴套3的一端内侧设有公口32，且第二轴套3此端的外侧设有第二焊接坡口31，第一轴套2上的母口21和第二轴套3上的公口32嵌合，第一轴套2上的第一焊接坡口22和第二轴套3上的第二焊接坡口31嵌合；
第一轴套2的另一端设有母口21和第一焊接坡口22或设有公口32和第二焊接坡口31，若第一轴套2的另一端设有母口21和第一焊接坡口22，则第二轴套3的另一端上设有公口32和第二焊接坡口31，若第一轴套2的另一端设有公口32和第二焊接坡口31，则第二轴套3的另一端上设有母口21和第一焊接坡口22；
在对焊轴上设有多个第一轴套2和多个第二轴套3，同时第一轴套2和第二轴套3交错排列，第一轴套2和第二轴套3之间焊接；
将轴套设置为多个第一轴套2和多个第二轴套3，可以避免由于轴套太薄，较长的轴套加工产生变形，同时较长的轴套内孔机床刀具无法进入。
一种用于泵的对焊型热套包轴的制备方法，包括如下步骤：
S1、选材：选取第一轴1、第二轴4和轴套的原材料，将第一轴1与第二轴4对焊；
S2、粗车：将对焊轴粗车，加工轴套；加工轴套的内径，且轴套内径要求小于对焊轴的外径；
S3、装配：根据轴套上公母口21的衔接关系，利用热胀冷缩原理实现轴套与对焊轴的过盈配合；首先加热第一个轴套，将其套设在对焊轴上后冷却，再加热另一个轴套，并将其依次套设在对焊轴上后冷却；以此类推，完成所有轴套的装配；
S4、焊接：将相邻的两个轴套焊接，形成轴坯件；
S5、精车：将轴坯件按设计加工至最终尺寸；
S6、加固：在该对焊型热套包轴上安装圆柱销5；所述圆柱销5安装在该对焊型热套包轴远离泵叶轮的一端。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种泵用对焊型热套包轴，其特征在于，包括第一轴和抗腐蚀的第二轴，所述第一轴的一端对焊在所述第二轴的一端上形成对焊轴，所述对焊轴的外侧面上包裹有轴套，所述轴套的弯曲强度和抗腐蚀性均不次于金属钛，所述轴套与所述对焊轴之间为过盈配合。
2.根据权利要求1所述的一种泵用对焊型热套包轴，其特征在于，所述对焊轴上过盈配合有多个所述轴套，相邻的两个轴套之间焊接，且焊接处的两个轴套的端部采用公母口连接。
3.根据权利要求1所述的一种泵用对焊型热套包轴，其特征在于，所述轴套与所述对焊轴之间设有圆柱销。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种泵用对焊型热套包轴，其特征在于，所述第一轴的材质为45号钢，所述第二轴的材质为不锈钢，所述轴套的材质为钛或钛合金。
5.一种如权利要求4所述泵用对焊型热套包轴的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、选材：选取第一轴、第二轴和轴套的原材料，将第一轴与第二轴对焊；
S2、粗车：将对焊轴粗车，加工轴套；
S3、装配：根据轴套上公母口的衔接关系，利用热胀冷缩原理实现轴套与对焊轴的过盈配合；
S4、焊接：将相邻的两个轴套焊接，形成轴坯件；
S5、精车：将轴坯件按设计加工至最终尺寸；
S6、加固：在该对焊型热套包轴上安装圆柱销。
6.根据权利要求5所述的一种泵用对焊型热套包轴的制备方法，其特征在于，步骤S2中，加工轴套的内径，且轴套内径要求小于对焊轴的外径。
7.根据权利要求5所述的一种泵用对焊型热套包轴的制备方法，其特征在于，步骤S3中，首先加热第一个轴套，将其套设在对焊轴上后冷却，再加热另一个轴套，并将其依次套设在对焊轴上后冷却；以此类推，完成所有轴套的装配。
8.根据权利要求5所述的一种泵用对焊型热套包轴的制备方法，其特征在于，相邻两个所述轴套的焊接端具有相配合的焊接坡口。
9.根据权利要求5所述的一种泵用对焊型热套包轴的制备方法，其特征在于，步骤S6中，所述圆柱销安装在该对焊型热套包轴远离泵叶轮的一端。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114318208A (zh) * 2022-01-07 2022-04-12 中国科学院合肥物质科学研究院 一种铅基反应堆泵叶轮用复合涂层及其制备方法
CN114318208B (zh) * 2022-01-07 2023-12-08 中国科学院合肥物质科学研究院 一种铅基反应堆泵叶轮用复合涂层及其制备方法

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