CN210949241U

CN210949241U - 一种双金属泵轴

Info

Publication number: CN210949241U
Application number: CN201921823101.3U
Authority: CN
Inventors: 杨永良; 丁勃; 徐二雷
Original assignee: Xi'an Pump & Valve General Factory Co ltd
Current assignee: Xi'an Pump & Valve General Factory Co ltd
Priority date: 2019-10-28
Filing date: 2019-10-28
Publication date: 2020-07-07
Anticipated expiration: 2029-10-28

Abstract

本实用新型提供了一种双金属泵轴，由泵轴本体和护轴套组成，所述护轴套套设在泵轴本体接触腐蚀性介质的部位，并且所述护轴套与泵轴本体的周壁贴合；所述泵轴本体和护轴套焊接固定。所述泵轴本体采用TC4材质制成，所述护轴套采用TA10材质制成。本实用新型的泵轴本体采用TC4材料，泵轴本体接触腐蚀性介质的部位套设护轴套，护轴套采用TA10材料，护轴套内孔通过塞焊孔与泵轴本体的外圆焊接成一体，护轴套端部与泵轴本体之间通过环焊缝焊为一体，既保证了泵轴的强度，又保证了关键部位的耐腐蚀性能。本实用新型结构简单，生产成本低，强度高，耐腐蚀性能强。

Description

一种双金属泵轴

技术领域

本实用新型涉及泵轴领域，尤其涉及一种双金属泵轴。

背景技术

泵轴是轴流泵中的一个核心部件，一端安装叶轮，另一端与电机相连，通过泵轴传输动力，带动叶轮旋转。

一般的泵轴是整体加工出来的。如果工况条件恶劣，例如高温、低PH值氯化物或弱还原性酸，要求材料具备抗缝隙腐蚀性能，那就需要选用较贵的钛合金TA10材料制作泵轴，对于大型轴流泵，泵轴的成本就很高。

发明内容

本实用新型提供了一种双金属泵轴，将泵轴本体采用TC4材料，泵轴接触腐蚀性介质的部位采用TA10材料，既保证了双金属泵轴的强度，又保证了关键部位的耐腐蚀性能，具有生产成本低、强度高和耐腐蚀性强的优点。

实现本实用新型目的的技术方案如下：

一种双金属泵轴，由泵轴本体和护轴套组成，所述护轴套套设在泵轴本体接触腐蚀性介质的部位，并且所述护轴套与泵轴本体的周壁贴合；

所述泵轴本体和护轴套焊接固定。

作为本实用新型的进一步改进，所述泵轴本体采用TC4材质制成，所述护轴套采用TA10材质制成。

作为本实用新型的进一步改进，所述护轴套由N个套体拼接而成，相邻套体之间通过环焊缝焊为一体，每个套体均与泵轴本体焊接固定。

作为本实用新型的进一步改进，每个套体的周壁上均加工有若干塞焊孔，所述套体和泵轴本体之间通过塞焊孔进行塞焊，以实现套体和泵轴本体的焊接固定。

作为本实用新型的进一步改进，每个套体上的若干塞焊孔呈多排分布，两排相邻的塞焊孔错位分布。

作为本实用新型的进一步改进，所述塞焊孔的孔径接近套体壁厚的2.25倍。

作为本实用新型的进一步改进，相邻两个塞焊孔之间的孔距接近其孔径的4倍。

若孔距大于孔径的4倍，则塞焊孔太少，护轴套与轴本体之间的结合强度不够；若孔距小于孔径的4倍，则塞焊孔太多，费时费力，不必要。

作为本实用新型的进一步改进，若干塞焊孔沿套体的轴向和径向均匀分布。

作为本实用新型的进一步改进，所述护轴套的内孔与泵轴本体的外圆之间间隙为0.20～0.25mm。

由于泵轴本体和护轴套间的接触应力与其间隙之间呈近似线性关系，随着间隙的增大，接触应力增大，如果间隙大于0.25mm，将影响护轴套与轴本体之间的接触疲劳寿命；如果间隙小于0.20mm，镶配难度大，不容易把护轴套镶到轴本体上。

作为本实用新型的进一步改进，N=3，即护轴套由三个套体拼接而成，考虑到管子长度与直径接近时有利于镶配，并且按惯例，两道环焊缝之间的距离与管子直径相近，因此本实用新型的护轴套选用三个套筒拼接而成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的泵轴本体采用TC4材料，泵轴本体接触腐蚀性介质的部位套设护轴套，护轴套采用TA10材料，护轴套内孔通过塞焊孔与泵轴本体的外圆焊接成一体，护轴套端部与泵轴本体之间通过环焊缝焊为一体，既保证了泵轴的强度，又保证了关键部位的耐腐蚀性能。本实用新型结构简单，生产成本低，强度高，耐腐蚀性能强。

2、本实用新型的护轴套由多个套体拼接而成，相邻套体之间通过环焊缝焊为一体，价格较低的TC4泵轴本体与价格较高的TA10护轴套相结合，降低生产成本。

附图说明

图1为双金属泵轴的结构示意图；

图2为图1中C部分的放大图；

图3为图1中B部分的放大图；

图4为图1中A部分的放大图；

图5为第一套体、第二套体的焊前图，其中（a）为主视图，（b）为左视图；

图6为第三套体的焊前图，其中（a）为主视图，（b）为左视图。

图中，1、泵轴本体；2、第一套体；3、第二套体；4、第三套体；5、塞焊焊缝；12、泵轴本体与第一套体之间的焊缝；23、第一套体与第二套体之间的焊缝；34、第二套体与第三套体之间的焊缝；14、泵轴本体与第三套体之间的焊缝；6、塞焊孔。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

在本实施例的描述中，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例1：

为了降低生产成本，本实施例提供了一种双金属泵轴，如图1-图4所示，双金属泵轴由泵轴本体1和护轴套组成，护轴套套设在泵轴本体1接触腐蚀性介质的部位，并且护轴套与泵轴本体1的周壁贴合；泵轴本体1和护轴套焊接固定。

在本实施例中，优选泵轴本体1采用TC4材质制成，护轴套采用TA10材质制成。钛合金TC4材料的组成为Ti-6Al-4V，属于(α+β)型钛合金，具有良好的综合力学机械性能。钛合金TA10材料的组成为Ti-0.3Mo-0.8Ni，钛合金TA10 中钛含量接近 99.7%，杂质含量为0.01%。

在本实施例中，优选护轴套的内孔与泵轴本体1的外圆之间间隙为0.20～0.25mm。

本实施例的泵轴本体1采用TC4材料，泵轴本体1接触腐蚀性介质的部位套设护轴套，护轴套采用TA10材料，护轴套内孔通过塞焊孔6与泵轴本体1的外圆焊接成一体，护轴套端部与泵轴本体1之间通过环焊缝焊为一体，既保证了泵轴的强度，又保证了关键部位的耐腐蚀性能。本实施例结构简单，生产成本低，强度高，耐腐蚀性能强。

实施例2：

在实施例1公开方案的基础上，如图1所示，本实施例的护轴套由N个套体拼接而成，相邻套体之间通过环焊缝焊为一体，每个套体均与泵轴本体1焊接固定。

每个套体的周壁上均加工有若干塞焊孔6，套体和泵轴本体1之间通过塞焊孔6进行塞焊，以实现套体和泵轴本体1的焊接固定。

如图5和图6所示，每个套体上的若干塞焊孔6呈多排分布，两排相邻的塞焊孔6错位分布。优选塞焊孔6的孔径接近套体壁厚的2.25倍。相邻两个塞焊孔6之间的孔距接近其孔径的4倍。

如图5和图6所示，若干塞焊孔6沿套体的轴向和径向均匀分布。

实施例3：

如图1-图6所示，本实施例公开了一种双金属泵轴，双金属泵轴包括材质为TA10的护轴套和材质为TC4的泵轴本体1，护轴套由三段组成，护轴套内孔与泵轴本体1外圆之间通过塞焊孔6焊为一体，护轴套端部与泵轴本体1之间通过环焊缝焊为一体，护轴套之间通过环焊缝焊为一体。

双金属泵轴的加工、装配、焊接过程及要求如下：泵轴本体1锻造、退火处理、粗车、精车；护轴套下料、退火处理、粗精车、划线、钻塞焊孔6；将泵轴本体1上对应第一套体2、第二套体3和第三套体4的部位用酒精擦拭干净，彻底去除油污；将第一套体2、第二套体3和第三套体4的所有部位用酒精擦拭干净，彻底去除油污；将第一套体2、第二套体3以及第三套体4依次镶配到泵轴本体1上；将第一套体2与泵轴本体1点固焊；将第一套体2与第二套体3点固焊；将第二套体3与第三套体4点固焊；将第三套体4与泵轴本体1点固焊；第一套体2与泵轴本体1进行熔焊；第一套体2与第二套体3进行熔焊；第二套体3与第三套体4进行熔焊；第三套体4与泵轴本体1进行熔焊；

将第一套体2、第二套体3以及第三套体4的塞焊孔6部位与泵轴本体1进行熔焊，首层不加填充焊丝，第二层以后再加填充焊丝。

以上焊接采用氩弧焊工艺，焊丝为ERTi-12，φ2.5。具体工艺规范是：氩气纯度≥99.99%；焊枪喷嘴选用特制的细长喷嘴；焊枪钨电极伸出喷嘴长8～10mm；焊接电流120～160A，电弧电压10～16V，焊接速度12～14cm/min，焊枪保护气体流量12L/min，尾部保护气体流量20L/min，控制层间温度＜150℃。焊接过程中，应确保焊缝及热影响区的颜色呈银白色或金黄色。

各部位的焊接完成后，焊缝按ASME规范第Ⅴ卷第6章的要求进行液体渗透检测，按ASME规范第Ⅷ卷第1册附录8的要求进行验收。焊缝液体渗透检测合格后，将泵轴装入井式真空炉，进行真空回火处理，消除焊接残余应力。回火处理的加热温度为600℃，保温时间为4h。

真空回火处理完成后，对泵轴各外圆及键槽进行车削、铣削、磨削加工，要求外圆跳动公差≤0.04mm，表面粗糙度不高于Ra1.6μm。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型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实用新型。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，本实用新型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实用新型内。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。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种双金属泵轴，其特征在于，由泵轴本体和护轴套组成，所述护轴套套设在泵轴本体接触腐蚀性介质的部位，并且所述护轴套与泵轴本体的周壁贴合；

所述泵轴本体和护轴套焊接固定。

2.根据权利要求1所述的双金属泵轴，其特征在于，所述泵轴本体采用TC4材质制成，所述护轴套采用TA10材质制成。

3.根据权利要求1或2所述的双金属泵轴，其特征在于，所述护轴套由N个套体拼接而成，相邻套体之间通过环焊缝焊为一体，每个套体均与泵轴本体焊接固定。

4.根据权利要求3所述的双金属泵轴，其特征在于，每个套体的周壁上均加工有若干塞焊孔，所述套体和泵轴本体之间通过塞焊孔进行塞焊，以实现套体和泵轴本体的焊接固定。

5.根据权利要求3所述的双金属泵轴，其特征在于，每个套体上的若干塞焊孔呈多排分布，两排相邻的塞焊孔错位分布。

6.根据权利要求4所述的双金属泵轴，其特征在于，所述塞焊孔的孔径接近套体壁厚的2.25倍。

7.根据权利要求3所述的双金属泵轴，其特征在于，相邻两个塞焊孔之间的孔距接近其孔径的4倍。

8.根据权利要求3所述的双金属泵轴，其特征在于，若干塞焊孔沿套体的轴向和径向均匀分布。

9.根据权利要求1所述的双金属泵轴，其特征在于，所述护轴套的内孔与泵轴本体的外圆之间间隙为0.20～0.25mm。

10.根据权利要求3所述的双金属泵轴，其特征在于，N=3。