一种往复泵液力端
阅读：961发布：2020-05-12
专利汇可以提供一种往复泵液力端专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种往复 泵 液 力 端 ，属于往复泵技术领域。它解决了现有往复泵液力端的 阀 体组件对泵体压迫的问题。本发明一种往复泵液力端包括泵体、吸入阀总成、排出阀总成、阀盖、吸入阀塞、排出阀塞。本发明涉及的往复泵液力端，其竖直安装在往复泵内，可使吸入阀总成与排出阀总成的自身重力不会对 阀体 压迫，工作时，在允许范围内，增大工作压力，可使阀体组件启闭灵活，整体 热处理 可以多次 研磨 ，实现安全、高效的工作原理。此外，本发明往复泵液力端的泵体由粉末 冶金 制成，成本低、加工高效，且致 密度 高、综合性能好。，下面是一种往复泵液力端专利的具体信息内容。
1.一种往复泵液力端，其特征在于，包括泵体、吸入阀总成、排出阀总成、阀盖、吸入阀塞、排出阀塞；所述泵体由吸入泵体与排出泵体构成，所述吸入泵体下端安装吸入阀塞，所述吸入阀塞内可插入吸入阀总成且吸入阀总成上端卡住吸入阀塞，所述吸入泵体通道内设有十字头，所述十字头与吸入阀总成之间设有弹簧；所述排出泵体下端安装排出阀塞，所述排出阀塞内可插入排出阀总成且排出阀总成上端卡住排出阀塞，所述排出泵体上端安装阀盖，所述阀盖下端呈台阶状且与排出阀总成之间设有弹簧；
其中，所述泵体为粉末冶金泵体。
2.根据权利要求1所述的一种往复泵液力端，其特征在于，所述吸入阀总成上端以及排出阀总成上端均设有移动块；所述十字头下端向下延伸形成台阶状的凸块，所述凸块插入弹簧内。
3.根据权利要求1所述的一种往复泵液力端，其特征在于，所述吸入阀体侧面设有插入孔且吸入阀体与排出阀塞之间设有摩擦片；所述排出阀体侧面设有排气孔且排出阀体与阀盖之间设有垫片。
4.根据权利要求1所述的一种往复泵液力端，其特征在于，所述粉末冶金泵体的制备工艺主要包括原料混合、成型和烧结；其中，原料主要由以下质量百分比的成分组成：石墨粉：
0.5-0.85％、铜粉：2.7-4.4％、纤维：5-15％、铁粉：余量。
5.根据权利要求4所述的一种往复泵液力端，其特征在于，所述原料中铁粉的粒径为
100-150μm，铜粉和石墨粉的粒径小于100μm。
6.根据权利要求4所述的一种往复泵液力端，其特征在于，所述烧结的同时进行熔渗处理，熔渗使用的熔渗剂为渗铜剂。
7.根据权利要求6所述的一种往复泵液力端，其特征在于，所述渗铜剂由以下质量百分比成分组成：铁粉：1.9-2.2％，Mn：1.1-1.8％，B：1.5-2％，Zn：2.1-2.3％，润滑剂＜0.5％，铜粉：余量。
8.根据权利要求7所述的一种往复泵液力端，其特征在于，所述渗铜剂的粒径分布为：
粒径≤30μm：10-20％，30＜粒径≤50μm：40-50％，50＜粒径≤80μm：30-40％，粒径＞80μm：
1-10％。
9.根据权利要求4所述的一种往复泵液力端，其特征在于，所述烧结的温度为1100-
1150℃，保温时间为20-30min。
一种往复泵液力端
技术领域
[0001] 本发明属于往复泵技术领域，涉及一种往复泵液力端。
背景技术
[0002] 往复泵液力端是往复泵中最关键的部件，也是易损件最多的部件，它的结构直接决定着往复泵的性能，影响着使用维护的方便安全性。在现有技术中，往复泵液力端存在以下缺点：一般的往复泵液力端横向设置在往复泵内，使得吸入阀总成、排出阀总成以及密封组件在自重作用下自然下沉，提高对往复泵液力端的内部压力，会使吸入阀总成、排出阀总成对阀体产生压迫并使阀体开裂。
[0003] 综上所述，为解决现有往复泵液力端结构上的不足，需要设计一种结构简单、设计合理且能减少对阀体压迫的往复泵液力端。
发明内容
[0004] 本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种结构简单、设计合理且能减少对阀体压迫的往复泵液力端。
[0005] 本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种往复泵液力端，包括，所述泵体、吸入阀总成、排出阀总成、阀盖、吸入阀塞、排出阀塞；所述泵体由吸入泵体与排出泵体构成，所述吸入泵体下端安装吸入阀塞，所述吸入阀塞内可插入吸入阀总成且吸入阀总成上端卡住吸入阀塞，所述吸入泵体通道内设有十字头，所述十字头与吸入阀总成之间设有弹簧；所述排出泵体下端安装排出阀塞，所述排出阀塞内可插入排出阀总成且排出阀总成上端卡住排出阀塞，所述排出泵体上端安装阀盖，所述阀盖下端呈台阶状且与排出阀总成之间设有弹簧；
[0009] 在上述的一种往复泵液力端中，所述粉末冶金泵体的制备工艺主要包括原料混合、成型和烧结；其中，原料主要由以下质量百分比的成分组成：石墨粉：0.5-0.85％、铜粉：2.7-4.4％、纤维：5-15％、铁粉：余量。
[0010] 在上述的一种往复泵液力端中，所述原料中铁粉的粒径为100-150μm，铜粉和石墨粉的粒径小于100μm。
[0012] 在上述的一种往复泵液力端中，所述烧结的同时进行熔渗处理，熔渗使用的熔渗剂为渗铜剂。
[0014] 在上述的一种往复泵液力端中，所述渗铜剂的粒径分布为：粒径≤30μm：10-20％，30＜粒径≤50μm：40-50％，50＜粒径≤80μm：30-40％，粒径＞80μm：1-10％。
[0016] 本发明泵体由粉末冶金工艺制成，成本低、加工高效，可以工业化生产。但是，常规粉末冶金工艺在压制过程中不可能达到完全致密状态，密度较低，泵体中残留的孔隙使泵体的断裂韧性、抗拉强度、硬度等力学性能特别是动态力学性能(冲击韧性、疲劳强度)远低于成分组成相同的熔铸材料。因此，为了提高泵体的性能，本发明在烧结过程中同时进行熔渗处理，消除泵体的残留孔隙。此外，本发明还在原料中添加了纤维材料，作为强化组元提高基体的强度，从而获得高致密度、高性能的泵体。
[0017] 本发明在烧结的同时进行熔渗处理是将熔渗剂制成的预成型压坯置于原料混合后压制成型的基体骨架上，当加热温度超过熔渗剂的熔点时，熔渗剂形成液相，在熔渗剂与基体骨架颗粒间毛细管力的作用下，液相渗入并充填连通的孔隙，从而获得高致密度、高性能的泵体。
[0018] 本发明粉末冶金泵体的原料中的铁粉优选为水雾化铁粉，铜粉优选为电解铜粉，石墨粉优选为鳞片状石墨粉，原料的压缩性好，经混合、成型压制后的基体骨架倾向形成多互相连通的孔隙或孔道系统，少无密闭孔隙。而且，基体骨架中的铜还可以作为渗铜过程中的诱导金属，使液相的渗铜剂可以更好、更快的渗入并充填连通的孔隙，从而获得高致密度、高性能的泵体。
[0019] 本发明的熔渗剂为一种渗铜剂，但是，由于纯铜熔化后将侵蚀渗铜剂与基体骨架金属的接触表面而形成沟痕而影响产品表面质量。因此，为了防止侵蚀，本发明的渗铜剂为一种铜合金，向铜粉中加入了适量的铁粉使其与铜合金化，从而使渗铜剂内的铁首先与铜互溶达到基本饱和，再以熔融的合金液渗入基体孔隙中，使基体表面既无腐蚀也无残留。但是，如果铁粉的含量控制不当，低于上述范围时，基体表面出现腐蚀但无残留，而高于上述范围时，基体表面虽然无腐蚀但会出现残留，所以铁粉的加入量的控制也非常重要。
[0020] 另外，本发明还在渗铜剂中添加了微量元素Mn、B、Zn和润滑剂，既可以改善腐蚀现象和湿润性，又可以提高支架本体的性能。其中，微量元素Mn也可以和铜合金化，降低液相表面张力，去除渗铜后的残渣，减小侵蚀，还可以提高力学性能；B可以起到提高密度、强度和韧性的效果；Zn可以起到降低渗铜剂熔体黏度，增加其活性的效果。
[0021] 本发明还进一步限定了基体骨架粉末原料和渗铜剂的粒径，渗铜剂的平均粒径小于基体骨架粉末原料的粒径，且分布均匀，因此，渗铜剂可以更好、更快的渗入并充填基体骨架中连通的孔隙，最终致密度更好，性能更高的泵体。
[0022] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0023] 本发明涉及的往复泵液力端，其竖直安装在往复泵内，可使吸入阀总成与排出阀总成的自身重力不会对阀体压迫，工作时，在允许范围内，增大工作压力，可使阀体组件启闭灵活，整体热处理可以多次研磨，实现安全、高效的工作原理。此外，本发明往复泵液力端的泵体由粉末冶金制成，成本低、加工高效，且致密度高、综合性能好。附图说明
[0024] 图1是本发明一较佳实施例的结构示意图。
[0025] 图2是图1中A-A处的剖视图。
[0026] 图3是本发明的结构分解图。
具体实施方式
[0027] 以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
[0028] 如图1-图3所示，本发明一种往复泵液力端包括泵体510、吸入阀总成520、排出阀总成530、阀盖540、吸入阀塞550、排出阀塞560；泵体510由吸入泵体511与排出泵体512构成，吸入泵体511下端安装吸入阀塞550，吸入阀塞550内可插入吸入阀总成520且吸入阀总成520上端卡住吸入阀塞550，吸入泵体511通道内设有十字头513，十字头513与吸入阀总成520之间设有弹簧514；排出泵体512下端安装排出阀塞560，排出阀塞560内可插入排出阀总成530且排出阀总成530上端卡住排出阀塞560，所述排出泵体512上端安装阀盖540，阀盖
540下端呈台阶状且与排出阀总成530之间设有弹簧514。
540下端呈台阶状且与排出阀总成530之间设有弹簧514。
[0029] 进一步的，吸入阀总成520上端以及排出阀总成530上端均设有移动块570；十字头513下端向下延伸形成台阶状的凸块513a，该凸块513a插入弹簧514内；此结构，避免吸入阀总成与排出阀总成530在上下移动过程中，脱离吸入阀塞550与排出阀塞560，实现往复泵液力端的安全工作。
[0030] 更进一步的，吸入阀体侧面设有插入孔511a且吸入阀体511与排出阀塞560之间设有摩擦片580；所述排出泵体512侧面设有排气孔512a且排出阀体与阀盖540之间设有垫片590；摩擦片580与垫片590的设置可减少阀体组件之间的摩擦，延长往复泵液力端使用年限。
[0031] 工作时，往复泵液力端下端输入液体，可使吸入阀总成520向上移动，如此可使液体挤压插入孔511a与排出阀总成530，假使吸入泵体511处于密封状态，吸入泵体中的液体挤压排出阀总成530，当达到一定压力值时，排出泵体将向上移动，液体将流入排出泵体内且通过排气孔512a排出液体；停止液体的输入，输入阀总成与排出阀总成530经过弹簧514复位到最初位置，如此，可有效地实现往复泵液力端安全、高效的工作原理。
[0032] 本发明的泵体510为粉末冶金泵体，以下是其部分制备实施例。
[0033] 实施例1：
[0034] 以粒径为100-150μm的水雾化铁粉、粒径小于100μm的电解铜粉和鳞片状石墨粉以及连续长碳纤维经混合、成型制成基体骨架。其中，基体骨架中铜粉的质量百分比为2.7％，石墨粉的质量百分比为0.5％，连续长碳纤维的质量百分比为5％，余量为铁粉。
[0035] 按铁粉：1.9％，Mn：1.1％，B：1.5％，Zn：2.1％，润滑剂：0.3％，余量铜粉的质量百分比配制成渗铜剂预成型压坯，渗铜剂的粒径分布为：粒径≤30μm：10％，30＜粒径≤50μm：50％，50＜粒径≤80μm：30％，粒径＞80μm：10％。
[0036] 然后去除基体骨架表面的氧化物和氮化物膜，将渗铜剂预成型压坯置于基体骨架顶部，置于炉中同时进行烧结和熔渗。具体工艺为：在750℃保温15min以烧除润滑剂，1020℃保温15min以溶解石墨粉，再在1130℃烧结并熔渗20min，制成最终泵体。
[0037] 实施例2：
[0038] 以粒径为100-150μm的水雾化铁粉、粒径小于100μm的电解铜粉和鳞片状石墨粉以及连续长碳纤维经混合、成型制成基体骨架。其中，基体骨架中铜粉的质量百分比为3％，石墨粉的质量百分比为0.62％，连续长碳纤维的质量百分比为8％，余量为铁粉。
[0039] 按铁粉：2.0％，Mn：1.3％，B：1.7％，Zn：2.15％，润滑剂：0.2％，余量铜粉的质量百分比配制成渗铜剂预成型压坯，渗铜剂的粒径分布为：粒径≤30μm：15％，30＜粒径≤50μm：40％，50＜粒径≤80μm：35％，粒径＞80μm：10％。
[0040] 然后去除基体骨架表面的氧化物和氮化物膜，将渗铜剂预成型压坯置于基体骨架顶部，置于炉中同时进行烧结和熔渗。具体工艺为：在750℃保温15min以烧除润滑剂，1020℃保温15min以溶解石墨粉，再在1130℃烧结并熔渗22min，制成最终泵体。
[0041] 实施例3：
[0042] 以粒径为100-150μm的水雾化铁粉、粒径小于100μm的电解铜粉和鳞片状石墨粉以及连续长碳纤维经混合、成型制成基体骨架。其中，基体骨架中铜粉的质量百分比为3.5％，石墨粉的质量百分比为0.72％，连续长碳纤维的质量百分比为10％，余量为铁粉。
[0043] 按铁粉：2.05％，Mn：1.5％，B：1.8％，Zn：2.2％，润滑剂：0.35％，余量铜粉的质量百分比配制成渗铜剂预成型压坯，渗铜剂的粒径分布为：粒径≤30μm：15％，30＜粒径≤50μm：45％，50＜粒径≤80μm：35％，粒径＞80μm：5％。
[0044] 然后去除基体骨架表面的氧化物和氮化物膜，将渗铜剂预成型压坯置于基体骨架顶部，置于炉中同时进行烧结和熔渗。具体工艺为：在750℃保温15min以烧除润滑剂，1020℃保温15min以溶解石墨粉，再在1130℃烧结并熔渗25min，制成最终泵体。
[0045] 实施例4：
[0046] 以粒径为100-150μm的水雾化铁粉、粒径小于100μm的电解铜粉和鳞片状石墨粉以及连续长碳纤维经混合、成型制成基体骨架。其中，基体骨架中铜粉的质量百分比为4％，石墨粉的质量百分比为0.80％，连续长碳纤维的质量百分比为12％，余量为铁粉。
[0047] 按铁粉：2.1％，Mn：1.7％，B：1.85％，Zn：2.23％，润滑剂：0.4％，余量铜粉的质量百分比配制成渗铜剂预成型压坯，渗铜剂的粒径分布为：粒径≤30μm：20％，30＜粒径≤50μm：45％，50＜粒径≤80μm：30％，粒径＞80μm：5％。
[0048] 然后去除基体骨架表面的氧化物和氮化物膜，将渗铜剂预成型压坯置于基体骨架顶部，置于炉中同时进行烧结和熔渗。具体工艺为：在750℃保温15min以烧除润滑剂，1020℃保温15min以溶解石墨粉，再在1130℃烧结并熔渗28min，制成最终泵体。
[0049] 实施例5：
[0050] 以粒径为100-150μm的水雾化铁粉、粒径小于100μm的电解铜粉和鳞片状石墨粉以及连续长碳纤维经混合、成型制成基体骨架。其中，基体骨架中铜粉的质量百分比为4.4％，石墨粉的质量百分比为0.85％，连续长碳纤维的质量百分比为15％，余量为铁粉。
[0051] 按铁粉：2.2％，Mn：1.8％，B：2％，Zn：2.3％，润滑剂：0.3％，余量铜粉的质量百分比配制成渗铜剂预成型压坯，渗铜剂的粒径分布为：粒径≤30μm：14％，30＜粒径≤50μm：45％，50＜粒径≤80μm：40％，粒径＞80μm：1％。
[0052] 然后去除基体骨架表面的氧化物和氮化物膜，将渗铜剂预成型压坯置于基体骨架顶部，置于炉中同时进行烧结和熔渗。具体工艺为：在750℃保温15min以烧除润滑剂，1020℃保温15min以溶解石墨粉，再在1130℃烧结并熔渗30min，制成最终泵体。
[0053] 对比例1：
[0054] 对比例1与实施例3的区别仅在于，对比例1粉末冶金泵体没有经过熔渗处理。
[0055] 对比例2：
[0056] 对比例2与实施例3的区别仅在于，对比例2的渗铜剂为纯铜粉。
[0057] 对比例3：
[0058] 对比例3与实施例3的区别仅在于，对比例3的渗铜剂中铁粉含量为1.8％。
[0059] 对比例4：
[0060] 对比例4与实施例3的区别仅在于，对比例4的渗铜剂中铁粉含量为2.3％。
[0061] 对比例5：
[0062] 对比例5与实施例3的区别仅在于，对比例5的粉末冶金泵体中不含纤维材料。
[0063] 对比例6：
[0064] 对比例6与实施例3的区别仅在于，对比例6的渗铜剂的粒径分布与原料铁粉的粒径范围相同。
[0065] 将本发明实施例1-5与对比例1-6制成的粉末冶金泵体进行性能测试，测试结果如表1所示。
[0066] 表1：
[0067]
[0068]
[0069] 从表1可知，本发明实施例的粉末冶金泵体的致密性和综合性能相对较优。
[0070] 在上述实施例及其替换方案中，纤维还可以为连续长玻璃纤维、连续长硼纤维、连续长碳化硅纤维。
[0071] 在上述实施例及其替换方案中，烧结的温度还可以为1110℃、1115℃、1120℃、1125℃、1135℃、1140℃、1145℃、1150℃。
[0072] 鉴于本发明方案实施例众多，各实施例实验数据庞大众多，不适合于此处逐一列举说明，但是各实施例所需要验证的内容和得到的最终结论均接近。使用本发明制得的泵体的密度均大于7.1g/cm3，硬度HRB均大于90，抗拉强度均大于720MPa，冲击韧性均大于14J/cm2。故而此处不对各个实施例的验证内容进行逐一说明，仅以实施例1-5作为代表说明本发明申请优异之处。
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