一种旋转平移工装的制作方法

1.本实用新型涉及电镀技术领域，具体而言，涉及一种旋转平移工装。


背景技术：

2.在石油开采技术领域，螺杆泵是重要的采油设备，螺杆泵由定子和转子组成，转子在定子内旋转实现传输介质，转子的形状如说明书附图中图1所示。转子由合金调质后经防腐耐磨处理，转子的防腐耐磨处理通过电镀工艺进行。参考申请公布号为cn104342728a、名称为“纳米合金镀层短幅内摆线型螺杆泵转子加工工艺”的中国发明专利申请，公开了螺杆泵的转子电镀工艺，阳极用纯镍板，转子作为阴极放入电镀槽中，在电流密度4ma/cm2条件下进行电镀。转子放入电镀槽中的示意图如说明书附图中图2所示。
3.然而，现有的电镀工艺存在以下技术缺陷：由于转子的特殊形状，转子存在波峰和波谷，通电后，电镀液中的金属阳离子自动向波峰集中，导致波峰部位的镀层厚度远远大于波谷部分的镀层厚度；对于螺距较小的，波峰、波谷过渡较快的转子，波峰的镀层厚度与波谷的镀层厚度比例超过3:1。


技术实现要素：

4.本实用新型为了解决现有螺杆泵的转子电镀工艺导致转子的波峰镀层厚度远远大于波谷部分镀层厚度，阳极板在电镀槽中的位置不能自由调节的技术问题，提供一种使螺杆泵的转子上的镀层厚度一致，波峰镀层厚度与波谷部分镀层厚度相同的电镀设备以及旋转平移工装。
5.本实用新型公开的旋转平移工装包括前端转轴、蜗杆、楔形块、从动齿轮、主动齿轮和驱动电机，从动齿轮与前端转轴的前端固定连接，主动齿轮与驱动电机的输出轴连接，从动齿轮与主动齿轮啮合，蜗杆与前端转轴固定连接，蜗杆设有螺旋齿，螺旋齿设有前齿面和后齿面，楔形块设有前楔形面和后楔形面；楔形块的前楔形面和后楔形面靠近蜗杆的螺旋齿，当蜗杆逆时针方向旋转时，螺旋齿的前齿面与楔形块的前楔形面接触；当蜗杆顺时针方向旋转时，螺旋齿的后齿面与楔形块的后楔形面接触。
6.优选地，前端转轴的后端设有螺纹孔。
7.优选地，前端转轴能够导电。
8.优选地，蜗杆能够导电。
9.优选地，旋转平移工装还包括后端转轴。
10.优选地，后端转轴的端部设有外螺纹。
11.本实用新型的有益效果是：改变了阳极形状和布局，再加上旋转移动工装，可以最大程度的降低峰顶和谷底的镀层尺寸差，能够保证螺杆泵转子的波峰上镀层的厚度和波谷上镀层的厚度相同，保持一致，保证转子表面镀层的均一性。本实用新型不限于对螺杆泵的转子进行电镀，还适用于其他表面高低不平的工件。旋转平移工装能够使工件旋转的同时平移。
附图说明
12.图1是螺杆泵中转子的外形图；
13.图2是现有技术中，螺杆泵的转子被放置在电镀槽中的结构示意图；
14.图3是本实用新型公开的阳极装置的结构示意图；
15.图4是本实用新型公开的阳极装置的主视图；
16.图5是图4所示结构的左视图；
17.图6是图4所示结构的俯视图；
18.图7是左半圆弧形阳极板和左连接杆连接在一起的立体图；
19.图8是图7所示结构的主视图；
20.图9是图7所示结构的左视图；
21.图10是图7所示结构的俯视图；
22.图11是本实用新型公开的阳极装置被置于电镀槽中的示意图；
23.图12是待处理转子与旋转平移工装连接的结构示意图；
24.图13是电镀槽一侧的立板设有弧形凹槽的结构示意图；
25.图14是图13所示电镀槽一侧的立板上的弧形凹槽支撑前端转轴的结构示意图；
26.图15是图12中蜗杆与楔形块配合的结构示意图；
27.图16是图15中蜗杆的结构示意图；
28.图17是楔形块的结构示意图；
29.图18是图15中箭头所指方向的侧视图；
30.图19是左半圆弧形阳极板通过螺栓与左导电板固定连接，右半圆弧形阳极板通过螺栓与右导电板固定连接的结构示意图；
31.图20是两片阳极板的另一种具体实现形式示意图。
32.图中符号说明：
33.1.转子，2.电镀槽，3.阳极板，4.阳极板，5.用于接直流电源正极的电线，6.用于接直流电源正极的电线；7.电镀槽，8.前端转轴，9.后端转轴， 10.密封圈，11.蜗杆，11-1.螺旋齿，11-1-1.前齿面，11-1-2.后齿面；12. 楔形块，12-1.前楔形面，12-2.后楔形面；13.从动齿轮，14.主动齿轮，15. 驱动电机，16.左导电板，17.右导电板，18.左半圆弧形阳极板，19.右半圆弧形阳极板，20.左导电连接杆，21.右导电连接杆，22.待处理转子，23. 电线，24.电线，25.电线，26.电线，27.左连接板，28.右连接板，29.螺栓， 30.螺栓，31.左圆弧形阳极板，32.右圆弧形阳极板。
具体实施方式
34.如图3-10所示，本实用新型公开的阳极装置包括左导电板16、右导电板17、多个左半圆弧形阳极板18、多个右半圆弧形阳极板19、多个左导电连接杆20、多个右导电连接杆21，左导电板16和右导电板17相对布置，左导电连接杆20与左导电板16固定连接，左半圆弧形阳极板18 与左导电连接杆20固定连接，右导电连接杆21与右导电板17固定连接，右半圆弧形阳极板19与右导电连接杆21固定连接，左半圆弧形阳极板 18和右半圆弧形阳极板19之间存在一定间距，左半圆弧形阳极板18和右半圆弧形阳极板19形成整个圆形，整个圆形倾斜布置。图中显示有8 个左半圆弧形阳极板18，8个右半圆弧形阳极板19，一个左半圆弧
形阳极板18对应一个右半圆弧形阳极板19，一个左半圆弧形阳极板18和对应的一个右半圆弧形阳极板19构成一组阳极单元，共有8组阳极单元；每组阳极单元倾斜布置。相邻阳极单元之间存在一定间距。从图3-6可以看出，8组阳极单元将待处理转子22包围，待处理转子22位于每组阳极单元的圆形空间内，待处理转子22位于左半圆弧形阳极板18和右半圆弧形阳极板19形成的圆形空间内，左半圆弧形阳极板18和右半圆弧形阳极板19分别位于待处理转子22的两侧。左半圆弧形阳极板18正对待处理转子22的波谷，右半圆弧形阳极板19正对待处理转子22的波谷，待处理转子22的波峰没有正对左半圆弧形阳极板18(左半圆弧形阳极板 18避开待处理转子22的波峰)，待处理转子22的波峰没有正对右半圆弧形阳极板19(右半圆弧形阳极板19避开待处理转子22的波峰)。
35.使用如图3-10所示的阳极装置时，将阳极装置放置在电镀槽中，如图11所示，通过支架或吊装的方式将阳极装置放置在电镀槽7中，阳极装置静止不动，左半圆弧形阳极板18和右半圆弧形阳极板19静止不动。将待处理转子22置于每组阳极单元的左半圆弧形阳极板18和右半圆弧形阳极板19形成的圆形空间中；然后将左导电板16通过电线23与直流电源的正极连接，将右导电板17通过电线24与直流电源的正极连接，将待处理转子22通过电线与直流电源的负极连接，下一步进行电镀作业。在电镀过程中，为了保证镀层质量，使待处理转子22旋转的同时沿轴向方向移动，为此设计了一套旋转平移工装，如图12所示，该工装包括前端转轴8、后端转轴9、蜗杆11、楔形块12、从动齿轮13、主动齿轮14、驱动电机15，前端转轴8能够导电，后端转轴9能够导电，在电镀槽7 一侧的立板上开一个前弧形凹槽7-1(如图13所示)，前弧形凹槽7-1 可以支撑前端转轴8，如图14所示，前端转轴放在前弧形凹槽上，前端转轴8能够在前弧形凹槽7-1上旋转并平移。为了保证电镀槽7内的溶液溢流不会太快，在前弧形凹槽7-1上安装一个密封圈10，密封圈10外围的环槽卡在前弧形凹槽7-1上，前端转轴8穿过密封圈10，前端转轴能够在密封圈中旋转并前后移动。待处理转子22的后端设有螺纹孔，后端转轴9的端部设有外螺纹，后端转轴9端部的外螺纹与待处理转子22后端的螺纹孔连接从而实现后端转轴9与待处理转子22后端固定连接；电镀槽7另一侧的立板上开一个后弧形凹槽，后弧形凹槽支撑后端转轴9，后端转轴9能够在后弧形凹槽上旋转并平移，可见待处理转子22能够在前端转轴8和后端转轴9的支撑下旋转并平移。待处理转子22的前端与前端转轴8的后端固定连接(前端转轴8后端的螺纹孔与待处理转子22 前端的外螺纹连接)，从动齿轮13与前端转轴8的前端固定连接，主动齿轮14与驱动电机15的输出轴连接，从动齿轮13与主动齿轮14啮合，蜗杆11与前端转轴8固定连接，启动驱动电机15，驱动电机15带动主动齿轮14旋转，主动齿轮14通过从动齿轮13带动前端转轴8和蜗杆11 顺时针或逆时针旋转。如图16所示，蜗杆11设有螺旋齿11-1，螺旋齿 11-1设有前齿面11-1-1和后齿面11-1-2。如图17所示，楔形块12设有前楔形面12-1和后楔形面12-2。结合图15和18所示，楔形块12的前楔形面12-1和后楔形面12-2靠近蜗杆11的螺旋齿11-1，楔形块12位置固定不变，当蜗杆11按照图18中箭头所指的逆时针方向旋转时，螺旋齿11-1的前齿面11-1-1与楔形块12的前楔形面12-1接触，楔形块12 的前楔形面12-1给螺旋齿11-1的前齿面11-1-1施加推力，从而使蜗杆 11后退，也就是使蜗杆11按图12和15中的方位向左移动，从动齿轮 13随之在主动齿轮14上向左移动，前端转轴8随之旋转的同时向左移动，前端转轴8带动待处理转子22旋转的同时向左移动；当蜗杆11顺时针方向旋转时，螺旋齿11-1的后齿面11-1-2与楔形块12的后楔形面12-2 接触，楔形块12的后楔形面12-2给螺旋齿11-1的后齿面11-1-2施加
推力，从而使蜗杆11前进，也就是使蜗杆11按图12和15中的方位向右移动，从动齿轮13随之在主动齿轮14上向右移动，前端转轴8随之旋转的同时向右移动，前端转轴8带动待处理转子22旋转的同时向右移动。蜗杆11的螺距与待处理转子22的螺距相同，蜗杆11的螺旋线角度与待处理转子22的螺旋线角度相同。蜗杆11通过电线25与直流电源的负极连接，后端转轴9通过电线26与直流电源的负极连接，蜗杆11能够导电。从图12也可以看出，左半圆弧形阳极板18正对待处理转子22的波谷，避开待处理转子22的波峰；相应的右半圆弧形阳极板19也正对待处理转子22的波谷，避开了待处理转子22的波峰。电镀过程中，待处理转子22旋转的同时平移，左半圆弧形阳极板18始终正对待处理转子 22的波谷而避开波峰，右半圆弧形阳极板19始终正对待处理转子22的波谷而避开波峰，相对于现有技术提高了镀液中金属阳离子向波谷集中的速度，最终使波峰上镀层的厚度和波谷上镀层的厚度相同，保持一致。
36.需要说明的是，为了适应不同规格的转子，如图19所示，可以用螺栓将左半圆弧形阳极板18与左导电板16连接，用螺栓将右半圆弧形阳极板19与右导电板17连接，方便调整相邻阳极单元之间的距离以及调整每组阳极单元的倾斜角度来适应不同规格、形状的转子，具体地，连接板27与左导电连接杆20固定连接，用螺栓29将连接板27与左导电板16固定连接，连接板28与右导电连接杆21固定连接，用螺栓30将连接板28与右导电板17固定连接。连接板27是导电的，连接板28是导电的。
37.需要说明的是，对于阳极装置的阳极单元的具体结构，两片阳极板不限于半圆形，还可以是如图20所示的，左圆弧形阳极板31、右圆弧形阳极板32形成一个整圆，左圆弧形阳极板31大体占三分之一，右圆弧形阳极板32大体占三分之二。也就是说，只要两片阳极板形成一个整圆即可。
38.需要说明的是，本实用新型不限于对螺杆泵的转子进行电镀，还适用于其他表面高低不平的工件。
39.以上所述仅对本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。