中国机械工业联合会机经网发布时间:2015-02-27 09:12:54 来源:中国刀具商务网

  随着我国经济的飞跃发展,各种轻、重工业迅速崛起并发展,渣浆泵的需求量也日益增多,如何制造并加工出各方面性能优良的渣浆泵成为了当代学术界不断探索的目标。本文主要讲述了渣浆泵的用途及材质,和适合加工渣浆泵零部件的刀具。

  渣浆泵也可称之为离心泵,是借助离心力泵的叶轮的旋转的作用,使得固态和液态混合介质能量增加并且将电能转换成介质的动能和势能的一种机械设备。

  由于渣浆泵的工作环境恶劣,常工作在强酸、强碱等腐蚀性物质的环境中,导致使用寿命短,为了使渣浆泵获得较高的使用寿命,常选用高强度高硬度、耐腐蚀性和耐磨蚀性强的高铬合金铸铁作为渣浆泵的主要材料,如Cr15Mo3,Cr15Mo2Cu,KmTBCr12 ,Cr20 ,Cr26等。

  高铬合金铸铁铸造后的硬度高达HRC60左右,是当前性能最好的耐磨材料之一,主要广泛用于矿山、电力、冶金、煤炭、环保等行业输送含有磨蚀性固体颗粒的浆体。渣浆泵的工作环境不同,名称也随着改变,如在洗煤行业、海水选砂和疏浚河道等领域,又被称作泥浆泵、泥泵等。

  渣浆泵的零部件很多,主要部件有叶轮、泵轴、护套、前护板、后护板、泵壳和轴封装置。其中叶轮的作用是将原动机的机械能直接传给液体,以增加液体的静压能和动能(主要增加静压能)。轴封装置的作用是防止泵壳内液体沿轴漏出或外界空气漏入泵壳内。下面就简单介绍一下渣浆泵零部件叶轮和泵轴(如下图)的的加工工艺。

  叶轮的加工工艺:粗车进口端口环和前板面—精车前口环与内孔(保证同心度要求)—插键槽(保证键槽对称度)—钻叶轮平衡孔(保证大小均匀分布)—检验(平衡试验)—检验入库。

  泵轴的加工工艺:粗车—热处理(调质)—半精车—精加工—铣键槽—磨外圆—检验入库。

  其中泵叶轮是渣浆泵中唯一的做工部件,常采用Cr26作为主要材料。叶轮有5-12个叶片,采用车床加工时较难加工,原因在于一:是Cr26(高铬铸铁)经过铸造之后硬度高,并且大型铸造件常出现铸造缺陷,如白口,硬质点等;二是叶轮属于断续切削,这就给加工又增加了难度。

  目前市场上有三种刀具可加工渣浆泵零部件:硬质合金刀具,陶瓷刀具和立方氮化硼刀具。个人认为立方氮化硼刀具较适合加工渣浆泵零部件。

  由于渣浆泵零部件铸造或经过热处理后的硬度高,使其加工不易。机械制造商最早采用硬质合金刀具来加工渣浆泵零部件,但硬质合金刀具由于自身刀体硬度不够,加工渣浆泵零部件尤其是大型铸件表面高低不平,存在铸造缺陷,加工过程中导致硬质合金刀具磨损快,一个工件加工不完就要换刀,影响加工效率,刀具费用高。

  之后采用陶瓷刀具,陶瓷刀具的特点就不再次解释,所以陶瓷刀具不适合加工渣浆泵零部件,如选择陶瓷刀具,必须在不需要考虑公司整体效益的情况下,精加工选择小进给量的加工渣浆泵零部件。

  以上两种刀具均不能很好的解决渣浆泵难加工的问题,之后研制出立方氮化硼刀具,虽说立方氮化硼刀具的脆性是不争的事实,但相较于陶瓷刀具还是比较抗冲击的,但开始也是主要适用于精加工工序中。直到后来我国华菱超硬研制的非金属粘合剂立方氮化硼刀具BN-K1牌号,使粗加工渣浆泵零件变成现实。从硬度上来讲:华菱超硬BN-K1牌号=传统立方氮化硼刀具>陶瓷刀具>硬质合金刀具;从韧性上来讲:华菱超硬BN-K1牌号>传统立方氮化硼刀具>硬质合金刀具>陶瓷刀具;

  华菱超硬,作为超硬刀具国产化的先驱,专业硬材料加工工具的领导者,国内首次提出粗加工用“立方氮化硼整体聚晶刀片”概念,独家非金属粘合剂立方氮化硼刀具在高硬度材料,热处理后的高硬度工件,和其他难切削材料的零件等领域得到广泛应用,并且打破了国外加工高硬度难加工材料的垄断,在超硬刀具学术界享有很高声誉。

  华菱超硬非金属粘合剂立方氮化硼刀具BN-K1牌号的优势:与硬质合金刀具相比硬度高,耐磨性好;与陶瓷刀具和传统立方氮化硼刀具相比抗冲击性强,可断续切削加工渣浆泵零部件叶轮。

  四、华菱超硬非金属粘合剂立方氮化硼刀具BN-K1牌号加工渣浆泵零部件叶轮的案例

  加工效果:在车削叶轮使由于叶轮有5-12个叶片,所以叶轮每转一周刀具要承受5次-12次冲击。BN-K1牌号立方氮化硼刀具断续切削过程中没有产生断裂破碎,并且在华菱超硬非金属粘合剂立方氮化硼刀具BN-K1牌号的切削速度高于陶瓷刀具的同时,单刃寿命是陶瓷刀具的7倍,充分展现了非金属粘合剂立方氮化硼刀具的抗冲击性,不仅降低了刀具的使用成本,车削效率也提高了。

  随着现代技术的不断发展,机械制造商都在努力使工件获得更好的使用寿命,就如渣浆泵行业也都采用更耐磨耐腐蚀的高铬铸铁材质作为主要材料,这对刀具行业来说是无形中的压力,面对以上情况,刀具行业也就只能努力研制出高质量高性能高效率的刀具材料,才能顺应时代的发展。

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