CN113369480A - 一种带有复合涂层的化工料浆柱塞泵制备方法及其制品 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带有复合涂层的化工料浆柱塞泵制备方法及其制品，所述缸体的顶部设置有低压吸油口且右侧设置有高压出油口，所述低压吸油口与缸体内部的储油腔相连通，所述储油腔的内部设置有转动块且转动块的左侧设置有转轴，所述转轴位于缸体的中心处，所述转动块的右侧设置有斜盘且斜盘的侧面设置有若干组柱塞杆。本发明在柱塞泵的缸体制造过程中采用粉末冶金技术，其尺寸精准，大幅减少工作量，提高工作效率；而且采用的原料配比中添加了钨粉，使生产出的柱塞泵毛坯性能指标高，稳定性好，结构强度高，不易出现断裂等现象，使用寿命长，适用范围广，同时柱塞泵内部的柱塞杆采用陶瓷工艺制程，其结构强度高，造价低，并且耐腐蚀好。

Description

一种带有复合涂层的化工料浆柱塞泵制备方法及其制品
技术领域
本发明涉及柱塞泵制备技术领域，更具体为一种带有复合涂层的化工料浆柱塞泵制备方法及其制品。
背景技术
柱塞泵是液压系统的一个重要装置。它依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作容腔的容积发生变化来实现吸油、压油。柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点；工作时，在喷油泵凸轮轴上的凸轮与柱塞弹簧的作用下，迫使柱塞作上、下往复运动，从而完成泵油任务，泵油过程可分为以下三个阶段。结论：通过上述讨论，得出下列结论①柱塞往复运动总行程L是不变的，由凸轮的升程决定。②柱塞每循环的供油量大小取决于供油行程，供油行程不受凸轮轴控制是可变的。③供油开始时刻不随供油行程的变化而变化。④转动柱塞可改变供油终了时刻，从而改变供油量。3.国产系列柱塞式喷油泵国产系列柱塞泵主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号等系列。系列化是根据柴油机单缸功率范围对供油量的要求不同，以柱塞行程，泵缸中心距和结构型式为基础，再分别配以不同尺寸的柱塞直径，组成若干种在一个工作循环内供油量不等的喷油泵，以满足各种柴油机的需要。国产系列喷油泵的工作原理和结构型式基本相同，以A型泵为例介绍柱塞式喷油泵的构造和工作原理。柱塞泵由四大部分组成：分泵、油量调节机构、传动机构和泵体。
现有的化工料浆使用的柱塞泵在使用时，由于料浆腐蚀性强，大大缩短了柱塞泵的使用寿命，且高强度的使用，容易造成柱塞泵的断裂。因此，需要提供一种新的技术方案给予解决。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带有复合涂层的化工料浆柱塞泵制备方法及其制品，解决了现有的化工料浆使用的柱塞泵在使用时，由于料浆腐蚀性强，大大缩短了柱塞泵的使用寿命，且高强度的使用，容易造成柱塞泵的断裂的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带有复合涂层的化工料浆柱塞泵制备方法及其制品，包括：柱塞泵本体，所述柱塞泵本体包括缸体、防护层、转轴、斜盘、柱塞杆和注油管组成，
所述缸体由下列重量份的原料制成：铁粉100～120、铜粉10～20、镁粉5～ 10、锆粉4～5、锰2～3、钨粉4～8、助剂2～3；
所述柱塞杆由下列重量份的原料制成铝土矿熟料50～70、α～氧化铝3～ 10、碳酸钡1～3、粘土3～5、石英3～5、氧化铬1.5～3.5；
所述防护层包括酸性防水层、纳米层和磨砂层。
作为本发明的一种优选实施方式，所述缸体的制备方法包括如下步骤：
步骤1：将铁粉、铜粉、镁粉和钨粉混合，加入适量水中，送入球磨机中球磨，得到250～400目粉末，然后放入干燥装置内进行喷雾干燥并烘干，既得混合金属粉末
步骤2：将步骤1所得的混合金属粉末在8～12Mpa压力下压制成块状，然后在氮气保护气氛下650～750℃进行烧结8～10小时，将烧结后的物料粉碎后过200～400目，既得烧结料；
步骤3：将剩余成分物料加入烧结料中混合均匀，并将物料在55～59℃下混合搅拌均匀60～75分钟后，装入缸体模具，压制成柱塞泵的缸体毛坯。
步骤4：将缸体毛坯放在烧结炉中，以6～8℃/分钟速率升温至800～850℃条件下烧结1.5～2小时；然后以5～7℃/分钟速率升温至1060～1160℃条件下烧结2～3小时；最后空气中冷却至室温即可，既得金属缸体；
步骤5：将金属缸体送至打磨车间进行打磨，并喷涂防护层
作为本发明的一种优选实施方式，所述柱塞杆的制备方法包括如下步骤：
步骤1：将铝土矿熟料、α～氧化铝、碳酸钡、石英、氧化铬、熟滑石和粘土原料配料放入微粉机内磨碎，并充分搅拌混合，既得混合料
步骤2：在混合料内添加少量阿拉伯树胶水溶液和水，并继续搅拌混合，放入球磨机中磨10～20小时，倒入注浆成型模具内，室温干燥成型即可；
步骤3：将步骤2所得干燥模具送入烧结炉中进行煅烧，煅烧温度：1350 ℃～1400℃温度下，煅烧时间10～20小时，既得陶瓷柱塞杆。
作为本发明的一种优选实施方式，所述防护层包括酸性防水层、纳米层和磨砂层，所述酸性防水层由复合有机酸、纳米二氧化钛和水组成，所述纳米层由纳米丙烯酸乳液、纳米二氧化钛、氧化石墨烯和去离子水制成，所述磨砂层分别使用120目、800目、2500目金刚砂轮进行打磨。
作为本发明的一种优选实施方式，所述防护层的制备包括如下步骤：
步骤1：将缸体经有机溶剂除油、烘烤处理；然后进行喷砂，并进行打磨处理，分别使用120目、800目、2500目金刚砂轮进行打磨，即形成磨砂层；
步骤2：缸体经预热至90～110℃，喷纳米涂层，喷涂电流350～450A，电压35～40V，涂层厚度0.08～0.12mm；
步骤3：对涂层进行真空浸渍封孔，浸渍时间为10～20分钟，表干后进行加温固化，固化时间1.5～2.5小时；
步骤4：纳米涂层固化后进行酸性防水层的喷涂，喷涂电流500～600A，电压40～50V，涂层厚度0.2～0.4mm；
步骤5：对涂层进行真空浸渍封孔，浸渍时间为30～50分钟，表干后进行加温固化，固化时间2～4小时；
步骤6：固化后的缸体采用用磨床对柱塞进行打磨加工，既得带有复合涂层的柱塞泵缸体。
作为本发明的一种优选实施方式，所述缸体的顶部设置有低压吸油口且右侧设置有高压出油口，所述低压吸油口与缸体内部的储油腔相连通，所述储油腔的内部设置有转动块且转动块的左侧设置有转轴，所述转轴位于缸体的中心处，所述转动块的右侧设置有斜盘且斜盘的侧面设置有若干组柱塞杆，所述储油腔的右端设置有多组注油管且注油管与柱塞杆之间相连接，所述注油管的内部设置有第一阀体位于注油管的右侧设置有出油管，且出油管与高压出油口相连通，所述出油管的内部安装有若干组第二阀体。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明在柱塞泵的缸体制造过程中采用粉末冶金技术，其尺寸精准，大幅减少工作量，提高工作效率；而且采用的原料配比中添加了钨粉，使生产出的柱塞泵毛坯性能指标高，稳定性好，结构强度高，不易出现断裂等现象，使用寿命长，适用范围广，同时柱塞泵内部的柱塞杆采用陶瓷工艺制程，其结构强度高，造价低，并且耐腐蚀好，大大延长了使用寿命，同时在缸体的外部设置有防护层，防护层包括的酸性防水层、纳米层和磨砂层，大大增加了缸体的抗腐蚀性能。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明防护层结构示意图。
图中:1、缸体；2、低压吸油口；3、高压出油口；4、转轴；5、斜盘；6、柱塞杆；7、注油管；8、第一阀体；9、第二阀体；10、转动块；11、酸性防水层； 12、纳米层；13、磨砂层；14、储油腔；15、出油管。
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。
请参阅图1～2，本发明提供一种技术方案：一种带有复合涂层的化工料浆柱塞泵制备方法及其制品，包括：柱塞泵本体，所述柱塞泵本体包括缸体、防护层、转轴、斜盘、柱塞杆和注油管组成，
所述缸体由下列重量份的原料制成：铁粉110、铜粉15、镁粉8、锆粉4.5、锰2.5、钨粉6、助剂2；
所述柱塞杆由下列重量份的原料制成铝土矿熟料60、α～氧化铝6、碳酸钡2、粘土4、石英4、氧化铬2；
所述防护层包括酸性防水层、纳米层和磨砂层。
进一步改进地，所述缸体的制备方法包括如下步骤：
步骤1：将铁粉、铜粉、镁粉和钨粉混合，加入适量水中，送入球磨机中球磨，得到300目粉末，然后放入干燥装置内进行喷雾干燥并烘干，既得混合金属粉末
步骤2：将步骤1所得的混合金属粉末在10Mpa压力下压制成块状，然后在氮气保护气氛下700℃进行烧结9小时，将烧结后的物料粉碎后过300目，既得烧结料；
步骤3：将剩余成分物料加入烧结料中混合均匀，并将物料在57℃下混合搅拌均匀70分钟后，装入缸体模具，压制成柱塞泵的缸体毛坯。
步骤4：将缸体毛坯放在烧结炉中，以7℃/分钟速率升温至825℃条件下烧结2小时；然后以6℃/分钟速率升温至1100℃条件下烧结2.5小时；最后空气中冷却至室温即可，既得金属缸体；
步骤5：将金属缸体送至打磨车间进行打磨，并喷涂防护层
进一步改进地，所述柱塞杆的制备方法包括如下步骤：
步骤1：将铝土矿熟料、α～氧化铝、碳酸钡、石英、氧化铬、熟滑石和粘土原料配料放入微粉机内磨碎，并充分搅拌混合，既得混合料
步骤2：在混合料内添加少量阿拉伯树胶水溶液和水，并继续搅拌混合，放入球磨机中磨15小时，倒入注浆成型模具内，室温干燥成型即可；
步骤3：将步骤2所得干燥模具送入烧结炉中进行煅烧，煅烧温度：1380 ℃温度下，煅烧时间15小时，既得陶瓷柱塞杆。
进一步改进地，如图2所示：所述防护层包括酸性防水层、纳米层和磨砂层，所述酸性防水层由复合有机酸、纳米二氧化钛和水组成，所述纳米层由纳米丙烯酸乳液、纳米二氧化钛、氧化石墨烯和去离子水制成，所述磨砂层分别使用120目、800目、2500目金刚砂轮进行打磨。
进一步改进地，所述防护层的制备包括如下步骤：
步骤1：将缸体经有机溶剂除油、烘烤处理；然后进行喷砂，并进行打磨处理，分别使用120目、800目、2500目金刚砂轮进行打磨，即形成磨砂层；
步骤2：缸体经预热至100℃，喷纳米涂层，喷涂电流400A，电压38V，涂层厚度0.1mm；
步骤3：对涂层进行真空浸渍封孔，浸渍时间为15分钟，表干后进行加温固化，固化时间2小时；
步骤4：纳米涂层固化后进行酸性防水层的喷涂，喷涂电流550A，电压45V，涂层厚度0.3m；
步骤5：对涂层进行真空浸渍封孔，浸渍时间为40分钟，表干后进行加温固化，固化时间3小时；
步骤6：固化后的缸体采用用磨床对柱塞进行打磨加工，既得带有复合涂层的柱塞泵缸体。
进一步改进地，如图1所示：所述缸体的顶部设置有低压吸油口且右侧设置有高压出油口，所述低压吸油口与缸体内部的储油腔相连通，所述储油腔的内部设置有转动块且转动块的左侧设置有转轴，所述转轴位于缸体的中心处，所述转动块的右侧设置有斜盘且斜盘的侧面设置有若干组柱塞杆，所述储油腔的右端设置有多组注油管且注油管与柱塞杆之间相连接，所述注油管的内部设置有第一阀体位于注油管的右侧设置有出油管，且出油管与高压出油口相连通，所述出油管的内部安装有若干组第二阀体，在柱塞泵的缸体制造过程中采用粉末冶金技术，其尺寸精准，大幅减少工作量，提高工作效率；而且采用的原料配比中添加了钨粉，使生产出的柱塞泵毛坯性能指标高，稳定性好，结构强度高，不易出现断裂等现象，使用寿命长，适用范围广，同时柱塞泵内部的柱塞杆采用陶瓷工艺制程，其结构强度高，造价低，并且耐腐蚀好，大大延长了使用寿命，同时在缸体的外部设置有防护层，防护层包括的酸性防水层、纳米层和磨砂层，大大增加了缸体的抗腐蚀性能。
本发明在柱塞泵的缸体制造过程中采用粉末冶金技术，其尺寸精准，大幅减少工作量，提高工作效率；而且采用的原料配比中添加了钨粉，使生产出的柱塞泵毛坯性能指标高，稳定性好，结构强度高，不易出现断裂等现象，使用寿命长，适用范围广，同时柱塞泵内部的柱塞杆采用陶瓷工艺制程，其结构强度高，造价低，并且耐腐蚀好，大大延长了使用寿命，同时在缸体的外部设置有防护层，防护层包括的酸性防水层、纳米层和磨砂层，大大增加了缸体的抗腐蚀性能。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种带有复合涂层的化工料浆柱塞泵制备方法，其特征在于：包括：柱塞泵本体，所述柱塞泵本体包括缸体、防护层、转轴、斜盘、柱塞杆和注油管组成，
所述缸体由下列重量份的原料制成：铁粉100～120、铜粉10～20、镁粉5～10、锆粉4～5、锰2～3、钨粉4～8、助剂2～3；
所述柱塞杆由下列重量份的原料制成铝土矿熟料50～70、α～氧化铝3～10、碳酸钡1～3、粘土3～5、石英3～5、氧化铬1.5～3.5；
所述防护层包括酸性防水层、纳米层和磨砂层。
2.根据权利要求1所述的一种带有复合涂层的化工料浆柱塞泵制备方法，其特征在于：所述缸体的制备方法包括如下步骤：
步骤1：将铁粉、铜粉、镁粉和钨粉混合，加入适量水中，送入球磨机中球磨，得到250～400目粉末，然后放入干燥装置内进行喷雾干燥并烘干，既得混合金属粉末
步骤2：将步骤1所得的混合金属粉末在8～12Mpa压力下压制成块状，然后在氮气保护气氛下650～750℃进行烧结8～10小时，将烧结后的物料粉碎后过200～400目，既得烧结料；
步骤3：将剩余成分物料加入烧结料中混合均匀，并将物料在55～59℃下混合搅拌均匀60～75分钟后，装入缸体模具，压制成柱塞泵的缸体毛坯。
步骤4：将缸体毛坯放在烧结炉中，以6～8℃/分钟速率升温至800～850℃条件下烧结1.5～2小时；然后以5～7℃/分钟速率升温至1060～1160℃条件下烧结2～3小时；最后空气中冷却至室温即可，既得金属缸体；
步骤5：将金属缸体送至打磨车间进行打磨，并喷涂防护层
3.根据权利要求1所述的一种带有复合涂层的化工料浆柱塞泵制备方法，其特征在于：所述柱塞杆的制备方法包括如下步骤：
步骤1：将铝土矿熟料、α～氧化铝、碳酸钡、石英、氧化铬、熟滑石和粘土原料配料放入微粉机内磨碎，并充分搅拌混合，既得混合料
步骤2：在混合料内添加少量阿拉伯树胶水溶液和水，并继续搅拌混合，放入球磨机中磨10～20小时，倒入注浆成型模具内，室温干燥成型即可；
步骤3：将步骤2所得干燥模具送入烧结炉中进行煅烧，煅烧温度：1350℃～1400℃温度下，煅烧时间10～20小时，既得陶瓷柱塞杆。
4.根据权利要求1所述的一种带有复合涂层的化工料浆柱塞泵制备方法，其特征在于：所述防护层包括酸性防水层、纳米层和磨砂层，所述酸性防水层由复合有机酸、纳米二氧化钛和水组成，所述纳米层由纳米丙烯酸乳液、纳米二氧化钛、氧化石墨烯和去离子水制成，所述磨砂层分别使用120目、800目、2500目金刚砂轮进行打磨。
5.根据权利要求1所述的一种带有复合涂层的化工料浆柱塞泵制备方法，其特征在于：所述防护层的制备包括如下步骤：
步骤1：将缸体经有机溶剂除油、烘烤处理；然后进行喷砂，并进行打磨处理，分别使用120目、800目、2500目金刚砂轮进行打磨，即形成磨砂层；
步骤2：缸体经预热至90～110℃，喷纳米涂层，喷涂电流350～450A，电压350～40V，涂层厚度0.08～0.12mm；
步骤3：对涂层进行真空浸渍封孔，浸渍时间为10～20分钟，表干后进行加温固化，固化时间1.5～2.5小时；
步骤4：纳米涂层固化后进行酸性防水层的喷涂，喷涂电流500～600A，电压40～50V，涂层厚度0.2～0.4mm；
步骤5：对涂层进行真空浸渍封孔，浸渍时间为30～50分钟，表干后进行加温固化，固化时间2～4小时；
步骤6：固化后的缸体采用用磨床对柱塞进行打磨加工，既得带有复合涂层的柱塞泵缸体。
6.根据权利要求1所述的一种带有复合涂层的化工料浆柱塞泵制品，其特征在于：所述缸体的顶部设置有低压吸油口且右侧设置有高压出油口，所述低压吸油口与缸体内部的储油腔相连通，所述储油腔的内部设置有转动块且转动块的左侧设置有转轴，所述转轴位于缸体的中心处，所述转动块的右侧设置有斜盘且斜盘的侧面设置有若干组柱塞杆，所述储油腔的右端设置有多组注油管且注油管与柱塞杆之间相连接，所述注油管的内部设置有第一阀体位于注油管的右侧设置有出油管，且出油管与高压出油口相连通，所述出油管的内部安装有若干组第二阀体。
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