[發明專利]一種耐磨的泥漿泵泵軸及其制備方法

在審

• 申請號: 201810486536.7
• 申請日: 2018-05-16
• 公開（公告）號: CN108716479A
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發明（設計）人: 楊小民
• 申請（專利權）人: 安徽三環水泵有限責任公司
• 主分類號: F04D29/043
• 分類號: F04D29/043;F04D29/02;C22C37/10;C22C37/06;C23C4/11;C23C4/129
• 代理公司: 合肥中博知信知識產權代理有限公司 34142
• 代理人: 錢衛佳

本發明屬于泥漿泵技術領域，具體涉及一種耐磨的泥漿泵泵軸及其制備方法，所述的制備方法包括：(1)澆注泵軸坯料；(2)鍛壓成型；(3)泵軸粗化；將微米級氧化鋁、納米級氧化鋁和金屬鎳粉攪拌混合，加入硅烷偶聯劑，攪拌均勻后，干燥，研磨得到粉末混合物；以甲烷作為輔助氣體，采用超音速火焰噴涂的方式將粉末混合物噴燒至泵軸表面，得到所述的泥漿泵泵軸；本發明在泥漿泵泵軸的表面熱噴涂微米級氧化鋁和納米級氧化鋁的混合粒子，該熱噴涂的方法不僅提高了泵軸表面粒子的致密性，還進一步的優化了粒子間、界面處的應力狀態，有效的提高了涂層的強度和韌性，確保了泥漿泵泵軸在使用過程中的耐磨性能，延長其使用壽命。

技術領域

本發明屬于泥漿泵技術領域，具體涉及一種耐磨的泥漿泵泵軸及其制備方法。

背景技術

泥漿泵是地質鉆探設備的心臟，它是固井、壓裂、酸化等作業中的關鍵設備之一，它在石油化工、煤氣化工工程、電站、礦山開采、船舶等行業中也起著重要的作用。泥漿泵屬于往復泵，能輸送高粘度、高含沙量及含磨礪性固體顆粒的液體。

泥漿泵的構造包括設置于泵體內的葉輪泵軸動力組件和泵體所形成的泵腔及其內的葉輪，其進料口設置于泵體軸向的一側端面，泵體的另一軸向側端口與泵軸之間設置有密封機構，該密封機構的軸承側密封圈組和葉輪側密封圈組之間設有潤滑油室，其葉輪側密封圈組直接密封作用于泵軸和葉輪后端面上。現有技術中普遍認知的是，當泥漿泵輸送粘稠的含有小顆粒物的物料時，葉輪高速旋轉，小顆粒物會給葉輪的葉片帶來較大的沖擊力，在使用一段時間后，部分葉片的磨損較大，甚至發生局部葉片的斷裂，為了不影響泥漿泵的生產，葉輪的質量非常重要。其實，在泥漿泵中，泵軸受到的磨損也不容忽視，如果泵軸在長期的使用過程中受到磨損而未得到及時的重視，泥漿泵的密封性能會受到很大的影響，可能造成設備損毀的事故。

發明內容

針對現有技術中的問題，本發明的目的在于提供一種泥漿泵泵軸的制備方法，該泵軸具有優異的耐磨性能，從而確保泥漿泵泵軸的密封性能，確保其具有較長的使用壽命。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

本發明提供了一種耐磨的泥漿泵泵軸的制備方法，包括以下步驟：

(1)澆注泵軸坯料；

所述的泵軸坯料中包括以下重量百分比的化學成分：C 3.5～4.0％、Cr 0.2～0.6％、Si 1.5～2.8％、Ti 0.05～0.12％、Nb 0.4～0.8％、Al 12～15％、Mn 4.8～5.2％、Cu 1.0～1.5％、Zn 1.8～2.2％、In 0.35～0.40％、As 0.01～0.05％、Sb 0.05～0.08％、Bi 0.04～0.08％、Yb 0.02～0.06％、余量為Fe和不可避免的雜質；

(2)鍛壓成型；

(3)表面處理；

(3.1)對泵軸進行表面粗化，然后將其浸沒到質量分數為95％的乙醇溶液中潤洗；

(3.2)將微米級氧化鋁和納米級氧化鋁按質量比為1：(3～5)稱量并放入高速混合機中混合3～5min，接著加入上述物料總重量0.1～0.5％的金屬鎳粉，攪拌均勻后下料至攪拌桶中，加入硅烷偶聯劑，攪拌均勻后，將其置于真空條件下干燥；接著在惰性氣體的保護下于120～150℃的溫度下加熱3～5h，然后研磨得到粉末混合物；

(3.3)以甲烷作為輔助氣體，采用超音速火焰噴涂的方式將步驟(3.2)中粉末混合物噴燒至步驟(3.1)中的泵軸表面，得到所述的泥漿泵泵軸。