[發明專利]一種高強度水泵轉子軸

在審

• 申請號: 201310538562.7
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN103939385A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 馬超
• 申請（專利權）人: 馬超
• 主分類號: F04D29/043
• 分類號: F04D29/043;C25D5/14;C25D5/16;C25D5/20;B32B15/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種轉子軸，具體涉及一種高強度水泵轉子軸。

背景技術

水泵是一種輸送流體的裝置，傳統的轉子軸耐磨性差，水泵使用?3—5?年后油封處

磨出溝痕，水進入軸承室使軸承室內的黃油益出，軸承在缺油的情況下高速運轉，從而造成軸承的損壞，減少了軸承的使用壽命，造成經濟損失。給企業帶來嚴重的經濟損失。因而在普通的轉子軸表面，特別是轉子軸的工作表面需要進行表面強化處理，從而有效的延長轉子軸的使用壽命，實現轉子軸的長期穩定運行。

傳統轉子軸表面強化方法有表面陶瓷硬化法、電鍍硬鉻鍍層、鹽浴熱處理法、熱噴涂陶瓷涂層法等，熱噴涂和電鍍都是通過物理附著的方法的方式在轉子軸表面形成一層表面抗磨涂層，基底與涂層間的結合力較弱，不能承受剪切應力，因而容易脫落，而且在電鍍硬鉻鍍層時鍍液對環境的污染很大，而通過熱處理的方式只能略微提高轉子軸的表面強度，而且該方法轉子軸表面強度分布不均勻，表面質量不統一。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高強度水泵轉子軸，該轉子軸的強度及硬度大大增強，其抗腐蝕性也得到相應提高，使其更適用于水下工作環境。復合梯度鍍層顯著的提高了轉子軸表面的耐用性，可承受更大剪切應力，且轉子軸表面強度均勻，表面質量統一，在不增加額外生產成本的基礎上，提高了轉子軸的使用壽命和產品的性價比。

本發明通過以下技術措施來實現：一種高強度水泵轉子軸，包括轉子軸主體，所述轉子軸主體的外表面設有1～2mm厚的超聲振動強化層；所述超聲振動強化層表面復合0.5～2mm厚鍍鎳層；所述鍍鎳層表面復合0.35mm厚多層梯度鎳-鈷復合鍍層。

所述多層梯度鎳-鈷復合鍍層設有5層，且各鎳-鈷復合鍍層由內向外依次增厚，鎳-鈷復合鍍層Ⅰ厚0.005～0.01mm，鎳-鈷復合鍍層Ⅱ厚0.011～0.04mm，鎳-鈷復合鍍層Ⅲ厚0.041～0.07mm，鎳-鈷復合鍍層Ⅳ厚0.071～0.10mm，鎳-鈷復合鍍層Ⅴ厚0.101～0.13mm。

進一步地，鎳-鈷復合鍍層Ⅰ厚0.01mm，鎳-鈷復合鍍層Ⅱ厚0.04mm，鎳-鈷復合鍍層Ⅲ厚0.07mm，鎳-鈷復合鍍層Ⅳ厚0.1mm，鎳-鈷復合鍍層Ⅴ厚0.13mm。

本發明的加工工藝為：1）對轉子軸主體進行超聲強化振動處理，形成超聲振動強化層，使轉子軸表面強度達到HRC72~HRC120，粗糙度在Ra0.01~0.8；2）對強化好的轉子軸表面進行除油，進行清洗表面雜質等常規清洗；3）在斷電情況下將工件浸入鍍鎳溶液中，浸泡1min-10min，然后進行陽極腐蝕，使用的電流密度為20A/dm²-30A/dm²，時間為1min-2min，在超聲振動強化層表面形成0.5～2mm厚鍍鎳層；4）對已清洗好的轉子軸表面進行沖擊電鍍處理，陽極腐蝕后應立即用46.5A/dm²-77.15A/dm²的電流沖擊鍍鎳30s-90s；5）對工件表面進行復合梯度電鍍，通過調整不同的電流密度、電鍍時間和調整鍍液中鎳與鈷的比例，得到晶粒尺寸由小到大，厚度由薄到厚的多層梯度鎳-鈷復合鍍層；6）將電鍍好的轉子軸修磨，使其滿足尺寸和粗糙度要求。

本發明有益效果是：一種高強度水泵轉子軸，該轉子軸的強度及硬度大大增強，其抗腐蝕性也得到相應提高，使其更適用于水下工作環境。復合梯度鍍層顯著的提高了轉子軸表面的耐用性，可承受更大剪切應力，且轉子軸表面強度均勻，表面質量統一，在不增加額外生產成本的基礎上，提高了轉子軸的使用壽命和產品的性價比。

附圖說明

下面結合附圖及實施例對本發明作進一步說明。

附圖1是一種高強度水泵轉子軸的結構示意圖。

附圖2是多梯度鎳-鈷復合鍍層的結構示意圖。

圖中，1.轉子軸主體，2.超聲振動強化層，3.鍍鎳層，4.多梯度鎳-鈷復合鍍層，4-1.鎳-鈷復合鍍層Ⅰ，4-2.鎳-鈷復合鍍層Ⅱ，4-3.鎳-鈷復合鍍層Ⅲ，4-4.鎳-鈷復合鍍層Ⅳ，4-5.鎳-鈷復合鍍層Ⅴ。

具體實施方式

在附圖中，一種高強度水泵轉子軸，包括轉子軸主體1，所述轉子軸主體1的外表面設有1～2mm厚的超聲振動強化層2；所述超聲振動強化層2表面復合0.5～2mm厚鍍鎳層3；所述鍍鎳層3表面復合0.5mm厚多層梯度鎳-鈷復合鍍層4。