涂层水泵叶轮制备方法、叶轮结构及其应用与流程

1.本发明涉及涂层水泵叶轮制备领域，尤其涉及一种涂层水泵叶轮制备方法、叶轮结构及其应用。


背景技术：

2.目前叶轮是水泵的核心部件，所以叶轮的好坏决定了离心泵的好坏，其是通过电动机带动旋转，使介质受到离心力或者提升力，使介质具有机械能；其作用是将原动机的机械能直接传给液体，以增加液体的静压能和动能，主要增加静压能。
3.目前使用最多的为铸造叶轮，其制作方法是先将盖板压铸成型，然后加工出叶轮片，通过叶轮片和盖板通过装配件的装配，从而制备出水泵叶轮，然而在对叶轮片和装配件的装配过程中，需要对多个叶轮片进行安装，多个叶轮片是以盖板的中心为轴心等距设置，由于现有的盖板是固定后对叶轮片进行安装的，其在对多个叶轮片进行安装过程中，需要对盖板进行重复拆卸安装调节，进而影响加工效率。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种涂层水泵叶轮制备方法、叶轮结构及其应用，旨在解决现有技术中的在对叶轮片和装配件的装配过程中，需要对多个叶轮片进行安装，多个叶轮片是以盖板的中心为轴心等距设置，由于现有的盖板是固定后对叶轮片进行安装的，其在对多个叶轮片进行安装过程中，需要对盖板进行重复拆卸安装调节，进而影响加工效率的问题。
5.为实现上述目的，本发明采用的一种涂层水泵叶轮制备方法、叶轮结构及其应用，包括如下步骤，
6.加工制备芯体、盖板和叶轮片；
7.将芯体套设到设置有安装座的加工轴杆上，装配前后两块盖板；
8.将安装有芯体和盖板的加工轴杆安装到加工台上，伺服电机带动加工轴杆在加工台上进行轴向转动；
9.驱动位于加工轴杆内部的滑块转动，滑块带动安装座进行径向移动；
10.控制加工台上的进料设备对叶轮片进行进料，将叶轮片安装到盖板上；
11.对水泵叶轮进行验收。
12.其中，在“加工制备芯体、盖板和叶轮片”中，所述方法还包括，
13.根据设计图制备芯体、盖板和叶轮片的模具；
14.分别向芯体、盖板和叶轮片的模具内浇注铁水；
15.冷却定型后取出芯体、盖板和叶轮片的成品；
16.对成品进行打磨抛光。
17.其中，在“将芯体套设到设置有安装座的加工轴杆上，装配前后两块盖板”中，所述方法还包括，
18.将加工轴杆套入芯体的中心；
19.移动芯体至加工轴杆的安装座上，通过螺栓将芯体与安装座锁紧；
20.通过加工轴杆的左右两端套入盖板；
21.两块盖板分别通过螺栓安装到芯体的左右两侧。
22.其中，在“将安装有芯体和盖板的加工轴杆安装到加工台上，伺服电机带动加工轴杆在加工台上进行轴向转动”中，所述方法还包括，
23.在加工台的凹槽内前后两侧分别通过支架安装翻转轴承；
24.将加工轴杆的两端分别通过螺栓安装到两侧翻转轴承的旋转内环上；
25.通过加工台内置的伺服电机驱动翻转轴承的旋转内环轴向转动；
26.带动加工轴杆进行轴向转动。
27.其中，在“控制加工台上的进料设备对叶轮片进行进料，将叶轮片安装到盖板上”中，所述方法还包括，
28.在加工台台面上安装导轨和可在导轨上移动的小车；
29.驱动小车移动，带动叶轮片朝向盖板移动；
30.通过装配件将叶轮片锁紧到盖板上；
31.控制伺服电机驱动加工轴杆转动；
32.安装下一块叶轮片。
33.其中，在“对水泵叶轮进行验收”中，所述方法还包括，
34.在加工台上安装角度传感器；
35.将传感器朝向叶轮片的安装方向；
36.控制伺服电机驱动加工轴杆转动；
37.测量相邻两个叶轮片之间的角度；
38.将测得的角度值与阈值对比，得出验收结论。
39.其中，在“将测得的角度值与阈值对比，得出验收结论”中，
40.对每个叶轮片编号，设置相邻两个叶轮片之间的角度阈值为15度
±
0.3度，输入所有相邻两个叶轮之间测得的角度值对比，输出超过阈值的叶轮片的编号。
41.本发明的一种涂层水泵叶轮结构，包括芯体、第一盖板、第二盖板和叶轮片，
42.所述第一盖板和所述第二盖板分别安装在所述芯体的左右两侧，所述叶轮片的数量为多个，多个所述叶轮片分别通过装配件分别圆周分布到所述第一盖板和所述第二盖板上。
43.本发明的一种涂层水泵叶轮，应用于离心泵的制造使用。
44.本发明的一种涂层水泵叶轮制备方法、叶轮结构及其应用，通过加工制备芯体、盖板和叶轮片；将芯体套设到设置有安装座的加工轴杆上，装配前后两块盖板；将安装有芯体和盖板的加工轴杆安装到加工台上，伺服电机带动加工轴杆在加工台上进行轴向转动；驱动位于加工轴杆内部的滑块转动，滑块带动安装座进行径向移动；控制加工台上的进料设备对叶轮片进行进料，将叶轮片安装到盖板上；对水泵叶轮进行验收，从而完成对水泵叶轮的加工、装配和检测，由于其过程中将芯体安装到加工轴杆上，通过轴杆的转动带动盖板转动，并带动芯体和盖板移动，从而能够在完成一个叶轮片安装后，迅速进行角度调节后进行下一个叶轮片的安装，进而提高了加工效率。
附图说明
45.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
46.图1是本发明的涂层水泵叶轮制备方法的流程图。
47.图2是本发明的加工制备芯体、盖板和叶轮片的流程图。
48.图3是本发明的将芯体套设到设置有安装座的加工轴杆上，装配前后两块盖板的流程图。
49.图4是本发明的将安装有芯体和盖板的加工轴杆安装到加工台上，伺服电机带动加工轴杆在加工台上进行轴向转动的流程图。
50.图5是本发明的控制加工台上的进料设备对叶轮片进行进料，将叶轮片安装到盖板上的流程图。
51.图6是本发明的对水泵叶轮进行验收的流程图。
52.图7是本发明的涂层水泵叶轮结构的结构示意图。
53.图中：1-芯体、2-第一盖板、3-第二盖板、4-叶轮片。
具体实施方式
54.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
55.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
56.请参阅图1至图6，本发明提供了一种涂层水泵叶轮制备方法，包括如下步骤，
57.s101：加工制备芯体1、盖板和叶轮片4；
58.s1011：根据设计图制备芯体1、盖板和叶轮片4的模具；
59.s1012：分别向芯体1、盖板和叶轮片4的模具内浇注铁水；
60.s1013：冷却定型后取出芯体1、盖板和叶轮片4的成品；
61.s1014：对成品进行打磨抛光；
62.在本实施方式中，根据客户实际需求设计芯片、盖板和叶轮片4的模具设计图，将设计图交给加工工厂，工厂通过模具设计图制备加工模具，模具为铸铁材质，能够经受1500℃的高温而不熔化，将制备芯体1、盖板和叶轮片4的原料进行高温煅烧，形成铁水，然后将煅烧形成的铁水分别倒入到芯体1、盖板和叶轮片4的模具中，将模具密封后放入到冷却液中快速冷却，直至芯体1、盖板和叶轮片4成型稳定后，脱模，将芯体1、盖板和叶轮片4取出，并分别将芯体1、盖板和叶轮片4转运至打磨抛光工位，对芯体1、盖板和叶轮片4分别进行打磨抛光，从而得到芯体1、盖板和叶轮片4的成品；
63.其中，叶轮芯片、盖板和叶轮片的制作组分为：将铁矿倒入炼铁高炉中，进行加热融化，铁水经过炉前挡渣大闸进行初步铁渣过滤，对铁水含硅量预调节到目标值0.8％，将铁水的硫含量降到目标值0.02％以下，将加入了脱硫剂的铁水立即进行30秒左右的旋转搅拌，对铁水进行捞渣，经过上述工艺处理后，铁水洁净，成分均匀，然后直接热装入短流程感应电炉中调温调质。
64.s102：将芯体1套设到设置有安装座的加工轴杆上，装配前后两块盖板；
65.s1021：将加工轴杆套入芯体1的中心；
66.s1022：移动芯体1至加工轴杆的安装座上，通过螺栓将芯体1与安装座锁紧；
67.s1023：通过加工轴杆的左右两端套入盖板；
68.s1024：两块盖板分别通过螺栓安装到芯体1的左右两侧；
69.在本实施方式中，由于芯体1的中心位置中空，从而使得所述加工轴杆能够穿入芯体1的中心位置，在所述加工轴杆的外侧套设有安装座，并且安装座可在加工轴杆上沿轴线方向进行滑动，所述芯体1用于安装分别固定第一盖板2和第二盖板3，第一盖板2和第二盖板3的投影重合，并圆周尺寸相同，第一盖板2和第二盖板3上以各自圆心为轴心，分别设置有多个卡槽，用于安装叶轮片4；第一盖板2和第二盖板3分别通过螺栓固定安装在芯体1上，从而对第一盖板2和第二盖板3进行固定；所述水泵叶轮的涂层制备方法包括：首先，对叶轮表面处理，清洗叶轮和装配件表面的油脂污物；然后，对叶轮和装配件进行预热，且控制基材温度不超过100℃；其次，对叶轮和装配件表面磨光，在预热后，将叶轮和装配件表面进行打磨处理，去除高温氧化层；再次，采用超音速火焰喷涂工艺在水泵叶轮表面制备纳米wc-8co金属陶瓷涂层；最后，喷涂后的机件采用空冷自然冷却方式，避免涂层变形。其中，纳米结构wc-8co粉末粒度1～45μm，超音速火焰喷涂设备燃料为煤油和氧气，煤油流量15～40l/h，氧气流量为30～80m3/h，喷涂距离200～400mm，送粉速度为30～120g/min。
70.s103：将安装有芯体1和盖板的加工轴杆安装到加工台上，伺服电机带动加工轴杆在加工台上进行轴向转动；
71.s1031：在加工台的凹槽内前后两侧分别通过支架安装翻转轴承；
72.s1032：将加工轴杆的两端分别通过螺栓安装到两侧翻转轴承的旋转内环上；
73.s1033：通过加工台内置的伺服电机驱动翻转轴承的旋转内环轴向转动；
74.s1034：带动加工轴杆进行轴向转动；
75.在本实施方式中，所述加工台为“凹”形，并在所述加工台的凹槽处通过安装支架安装有翻转轴承，所述翻转轴承的外环通过螺纹安装在所述加工台的凹槽侧面，所述翻转轴承的数量为两个，并分别安装在所述加工台凹槽的两侧，所述翻转轴承的旋转内环通过滚珠与外环转动连接，并所述翻转轴承的内环通过螺纹与所述加工轴杆螺纹固定，所述加工台的左右两侧分别安装有伺服电机，伺服电机的输出轴与所述翻转轴承的内环螺纹固定，从而通过控制伺服电机，即可带动翻转轴承转动，进而带动所述加工轴杆以及安装在所述加工轴杆上的第一盖板2、第二盖板3和叶轮片4转动。
76.s104：驱动位于加工轴杆内部的滑块转动，滑块带动安装座进行径向移动；
77.在本实施方式中，所述加工轴杆内部安装有矩形滑块，并且矩形滑块的四个端部分别与加工轴杆内部的四个导轨滑动抵接，从而限制矩形滑块只能在所述加工轴杆内部进行直线滑动，并不能进行转动，所述加工轴杆的内部内置有气缸，气缸通过无线信号与外部
上位机进行信息交换，外部上位机通过发送控制信号控制气缸的输出轴伸缩，进而带动滑块进行直线滑动，从而调节芯体1、第一盖板2、第二盖板3和叶轮片4在加工轴杆上的位置。
78.s105：控制加工台上的进料设备对叶轮片4进行进料，将叶轮片4安装到盖板上；
79.s1051：在加工台台面上安装导轨和可在导轨上移动的小车；
80.s1052：驱动小车移动，带动叶轮片4朝向盖板移动；
81.s1053：通过装配件将叶轮片4锁紧到盖板上；
82.s1054：控制伺服电机驱动加工轴杆转动；
83.s1055：安装下一块叶轮片4；
84.在本实施方式中，所述加工台的顶部台面上安装有直线导轨，直线导轨的延伸方向朝向叶轮片4的方向，导轨上安装有可移动的小车，小车通过电控设备控制移动，在小车上安装装载有叶轮片4，并且小车在存储叶轮片4的存储箱和安装叶轮片4的位置之间移动，从而对叶轮片4进行转运，外部机械手可通过装配件将叶轮片4分别安装到第一盖板2和第二盖板3上，从而实现对叶轮片4的安装，在第一片叶轮片4安装完成后，驱动伺服电机工作，对芯体1进行转动的驱动，重复相同动作，安装第二片叶轮片4。
85.s106：对水泵叶轮进行验收；
86.s1061：在加工台上安装角度传感器；
87.s1062：将传感器朝向叶轮片4的安装方向；
88.s1063：控制伺服电机驱动加工轴杆转动；
89.s1064：测量相邻两个叶轮片4之间的角度；
90.s1065：对每个叶轮片4编号，设置相邻两个叶轮片4之间的角度阈值为15度
±
0.3度，输入所有相邻两个叶轮之间测得的角度值对比，输出超过阈值的叶轮片4的编号，得出验收结论。
91.在本实施方式中，在加工台的顶部台面上安装有信号为zct245的角度传感器，用于捕捉叶轮片4的转动角度，其中，能够在叶轮片4在转动过程中的测出相邻两个叶轮片4之间的角度，然后将测出的数据与制定的阈值进行对比，其相邻两个叶轮片4之间的角度阈值为15度
±
0.3度及合格，直至检测所有的叶轮片4。
92.请参阅图7，一种涂层水泵叶轮结构，其特征在于，包括芯体1、第一盖板2、第二盖板3和叶轮片4，
93.所述第一盖板2和所述第二盖板3分别安装在所述芯体1的左右两侧，所述叶轮片4的数量为多个，多个所述叶轮片4分别通过装配件分别圆周分布到所述第一盖板2和所述第二盖板3上。
94.在本实施方式中，通过将第一盖板2和第二盖板3安装到芯体1的左右两侧，然后在第一盖板2和第二盖板3的外边缘处安装叶轮片4，叶轮片4的数量为若干，并分别以第一盖板2和第二盖板3的中心为轴心圆周设置，从而制成水利叶轮。
95.一种涂层水泵叶轮，其特征在于，应用于离心泵的制造使用。
96.在本实施方式中，水泵叶轮涂层的组分为：四氟氯乙烯-乙烯基醚聚合物35％～70％、固化剂5.5％～12％、硅烷偶联剂和氟硅烷偶联剂2％～10％、碳化硅15％～30％、纳米复合颗粒1～10％、助剂0.03％～3％、甲基异丁基酮和乙酸丁酯20％～40％、催干剂0.001％～1％；所述纳米复合颗粒为三氧化二铬、氧化锆和气相二氧化硅的混合物；所述助
剂为流平剂、消泡剂、分散剂和防沉剂。本发明采用特定的涂料配方，制备的涂层表面平整光滑，附着力达到0级，涂膜硬度达到9h，耐水性达到3000h，耐盐雾性能达到2500h，耐磨性是20碳钢的5倍。
97.将偶联剂加入环氧树脂中，搅拌均匀；
98.将膨润土与丙酮混匀，加入步骤(1)的体系中，搅拌均匀，然后再加入聚酰胺，改性胺，混匀，涂装；
99.向固化剂中加入部分溶剂，搅拌均匀，得到固化剂体系；
100.将碳化硅、纳米复合颗粒、防沉剂、分散剂、偶联剂、剩余溶剂混合，搅拌均匀，研磨1.5h；
101.再加入四氟乙烯-乙烯基醚聚合物、消泡剂研磨1.5h；
102.再加入流平剂和催干剂，混合均匀，得到涂料体系；
103.将步骤(3)的固化剂体系与步骤(6)的涂料体系混合均匀，喷涂在步骤(2)的底漆上。
104.制备的涂层表面平整光滑，附着力、涂膜硬度、耐水性、耐盐雾性、耐磨性均好。
105.以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。