一种小型吸沙泵耐磨叶轮的制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107263032A(43)申请公布日2017.10.20(21)申请号201710510682.4(22)申请日2017.06.28(71)申请人武汉理工大学地址430070湖北省武汉市洪山区珞狮路122号(72)发明人李佳琪杜学铭汪选国胡建华彭军波(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222代理人张火春(51)Int.Cl.B23P15/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种小型吸沙泵耐磨叶轮的制造方法(57)摘要本发明公开了一种小型吸沙泵耐磨叶轮的制造方法，包括浇铸、机械加工、焊接，叶轮包括叶轮主体、封盖、轮芯、过渡板、叶轮预埋环及封盖预埋件，叶轮主体、封盖均采用高铬铸铁铸造，叶轮预埋环和封盖预埋件采用其他可切削加工和可焊性好的铁合金制造并分别预埋铸入叶轮主体和封盖中，轮芯与预埋环采用螺纹连接并在两者端部旋合处进行间断焊接，封盖与过渡板则在预埋件对应部位通过塞焊连接，最后将组焊后的封盖与组焊后的轮芯进行角焊缝连接。本发明有效地解决了高铬铸铁应用于小型吸砂泵叶轮的制造技术难题，在提高叶轮耐磨性、方便机械加工的同时，提高了叶轮主体与轮芯的结合强度，避免整体预埋铸入轮芯时叶轮的开裂，延长了叶轮的使用寿命。CN107263032ACN107263032A权利要求书1/2页1.一种小型吸沙泵耐磨叶轮的制造方法，该叶轮包括叶轮主体、轮芯、封盖、过渡板、叶轮预埋环、以及封盖预埋件，其特征在于：该叶轮制作方法包括以下步骤：步骤一、叶轮预埋环和封盖预埋件的加工：a.叶轮预埋环加工，按照设计要求尺寸采用铁质材料加工出叶轮预埋环，在叶轮预埋环外表面沿着轴向进行堆焊焊缝，然后在叶轮预埋环内表面加工出与轮芯配合的螺纹；b.封盖预埋件加工，按照设计要求采用铁质材料制作出锥形的封盖预埋件；步骤二、叶轮主体和封盖的铸造：a.叶轮主体铸造，按照设计尺寸和形状要求制作叶轮主体模具，将制作好的叶轮预埋环置于叶轮主体模具相应的位置，即叶轮主体与轮芯接触处，然后铸铁浇注得到含有叶轮预埋件的叶轮主体；b.封盖铸造，将封盖预埋件置于封盖模具设计位置，封盖预埋件的锥形大头置于封盖内部，然后采用铸铁浇注得到含有封盖预埋件的封盖；步骤三、机械加工，先将铸造好的叶轮主体和封盖进行机械加工，然后采用铁质材料加工出过渡板和轮芯，所述轮芯外表面还加工出与叶轮预埋件配合的螺纹；步骤四、组装与焊接，按照以下顺序组装和焊接：a.封盖与过渡板的组焊，将过渡板与封盖在封盖预埋件处进行塞焊，从而将过渡板和封盖连接在一起；b.轮芯与叶轮主体的组焊，将轮芯通过螺纹配合旋入叶轮主体的叶轮预埋环内，在靠叶轮主体侧的轮芯旋合端部与叶轮预埋环内侧之间进行角焊连接；c.封盖焊接，将组焊后的封盖-过渡板与组焊后的叶轮主体-轮芯进行角焊连接，具体为在过渡板与轮芯内表面接触处进行角焊，焊接完成后，即完成整个叶轮的制作。2.根据权利要求1所述的一种小型吸沙泵耐磨叶轮的制造方法，其特征在于：步骤二中，封盖预埋件有3-8个，多个封盖预埋件以封盖中心对称均匀分布。3.根据权利要求1所述的一种小型吸沙泵耐磨叶轮的制造方法，其特征在于：所述叶轮主体和封盖均采用高铬铸铁材质铸造，所述叶轮预埋环、轮芯、以及封盖预埋件采用低合金钢或者低碳钢制造。4.根据权利要求1所述的一种小型吸沙泵耐磨叶轮的制造方法，其特征在于：所述叶轮预埋件表面堆焊焊缝的焊接、封盖与过渡板的组焊、以及轮芯与叶轮主体的组焊均采用熔化焊的方法进行焊接。5.根据权利要求1所述的一种小型吸沙泵耐磨叶轮的制造方法，其特征在于：所述叶轮主体和封盖采用消失模铸造工艺铸造。6.根据权利要求1所述的一种小型吸沙泵耐磨叶轮的制造方法，其特征在于：步骤四中，在轮芯旋入叶轮预埋件之前，先在轮芯外部螺牙均匀涂覆环氧树脂，然后立即旋入叶轮主体的叶轮预埋环螺牙内，并旋紧，待环氧树脂固化后，将轮芯旋合端部与叶轮预埋环内侧清理干净后再进行角焊连接。7.根据权利要求1所述的一种小型吸沙泵耐磨叶轮的制造方法，其特征在于：步骤一中，所述叶轮预埋环的壁厚不大于20mm，堆焊焊缝的长度为叶轮预埋环长度的1/3-3/4。8.根据权利要求7所述的一种小型吸沙泵耐磨叶轮的制造方法，其特征在于：所述叶轮2CN107263032A权利要求书2/2页预埋环外表面上堆焊焊缝尺寸满足：其中：P-吸砂泵功率，B-堆焊焊缝宽度，L-理论堆焊焊缝长度，n-叶轮转速，R-叶轮预埋环外径，[τ]-焊缝的许用切应力，当单条堆焊焊缝最大长度小于理论堆焊焊缝长度时，在叶轮预埋环外表面上设置多条堆焊焊缝，多条堆焊焊缝在叶轮预埋环四周表面对称均匀分布，且满足多条堆焊焊缝长度总和大于理论堆焊焊缝长度