[实用新型]三缸柱塞泵用高耐磨偏心轮

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种三缸柱塞泵用高耐磨偏心轮，属于石油机械设备领域。

背景技术

三缸柱塞泵是油田用于油气井固井、酸洗和注聚用的关键设备，存在工作压力较高（一般工作压力为20MPa～70MPa）、负载重等特点。该类设备由动力端和液力端组成，柱塞泵在工作时，动力端通过曲轴连杆机构将柴油机或电动机的旋转扭矩转化成柱塞的轴向往复运动，液力端工作原理为容积式，柱塞往前运动时，吸入阀关闭，排出阀打开，高压介质排出。其中，动力端曲轴为组合结构，主要由动力端轴、偏心轮、轴承和隔圈等组成，设备在工作时，偏心轮通过铝制瓦片构成摩擦副来驱动连杆实现柱塞做往复运动，其中铝制瓦片属于易损件，但组合式曲轴由于加工难度大、周期长、价值高，一般在生产和使用过程中，需要偏心轮与铝制瓦片的外径配合面具有较高硬度和高耐磨性，同时要求偏心轮基体材料具有良好韧性和综合机械强度。

目前，在偏心轮制造过程中，一般通过在38CrMoAl基材外表面进行氮化处理来保证设计要求，但存在以下问题：

（1）偏心轮在氮化处理时，需要对外表面氮化处理部位的其他部位全部做保护处理，工作量大，费事费力；

（2）偏心轮外表面硬度及硬化层深度不容易控制；

（3）偏心轮氮化热处理后，如果硬化层薄时将影响其使用寿命，如果硬化层厚时容易产生裂纹造成零件报废。

实用新型内容

根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种结构合理、能够保证综合机械性能及表面耐磨性、延长使用寿命的三缸柱塞泵用高耐磨偏心轮。

本实用新型所述的三缸柱塞泵用高耐磨偏心轮，包括偏心轮基体，偏心轮基体外表面依次喷涂镍铝合金涂层、陶瓷涂层。

通过陶瓷涂层，一方面能够提高偏心轮的表面硬度，即提高偏心轮的耐磨性，另一方面能够降低偏心轮的表面粗糙度，即提高偏心轮的抗腐蚀性，从而延长偏心轮的使用寿命；通过镍铝合金涂层能够提高偏心轮基体与陶瓷涂层的结合力，提高结合机械强度，保证偏心轮的综合机械性能。

其中：

镍铝合金涂层的厚度为0.1mm，使偏心轮基体与陶瓷涂层的粘合强度提高提高10%～15%，达到75MPa以上，保证偏心轮的综合机械性能。

陶瓷涂层采用P7412陶瓷涂层，该陶瓷涂层中SiO₂含量5%，Cr₂O₃含量92%，TiO₂含量3%，通过本陶瓷涂层能够使偏心轮的表面硬度＞HRc70，表面粗糙度为Ra0.2～Ra0.4，提高耐磨性、抗腐蚀性。本实用新型中P7412陶瓷涂层的厚度优选0.1～0.2mm。

本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是：

本三缸柱塞泵用高耐磨偏心轮结构合理，通过陶瓷涂层能够提高偏心轮耐磨性以及抗腐蚀性，从而延长偏心轮的使用寿命；通过镍铝合金涂层能够提高偏心轮基体与陶瓷涂层的结合力，提高结合机械强度，保证偏心轮的综合机械性能。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的A-A剖面图。

图中：1、偏心轮基体；2、镍铝合金涂层；3、陶瓷涂层。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述：

如图1、2所示，本三缸柱塞泵用高耐磨偏心轮包括偏心轮基体1，偏心轮基体1外表面依次喷涂镍铝合金涂层2、陶瓷涂层3。

本偏心轮的制作工艺如下：

锻坯→粗加工→热处理→喷前半精加工加工→表面预处理→等离子喷涂镍铝合金涂层2→等离子喷涂陶瓷涂层3→喷后半精加工→精磨陶瓷涂层3→封孔处理→检测→打印标记→清洗→包装→入库。

通过陶瓷涂层3，一方面能够提高偏心轮的表面硬度，即提高偏心轮的耐磨性，另一方面能够降低偏心轮的表面粗糙度，即提高偏心轮的抗腐蚀性，从而延长偏心轮的使用寿命；通过镍铝合金涂层2能够提高偏心轮基体1与陶瓷涂层3的结合力，提高结合机械强度，保证偏心轮的综合机械性能。

其中：

镍铝合金涂层2的厚度为0.1mm，使偏心轮基体1与陶瓷涂层3的粘合强度提高提高10%～15%，达到75MPa以上，保证偏心轮的综合机械性能。

陶瓷涂层3采用P7412陶瓷涂层，该陶瓷涂层中SiO₂含量5%，Cr₂O₃含量92%，TiO₂含量3%，通过本陶瓷涂层能够使偏心轮的表面硬度＞HRc70，表面粗糙度为Ra0.2～Ra0.4，提高耐磨性、抗腐蚀性。本实用新型中P7412陶瓷涂层3的厚度优选0.1～0.2mm。