复合式耐磨叶轮的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种叶轮，尤其涉及一种复合式耐磨叶轮。
【背景技术】
[0002]国内规模以上的洗煤厂采用重介分选工艺进行洗选煤炭，洗选工作运行设备中叶轮是其核心的设备配件，工作过程中使用中磁铁粉作为重介质。洗选工作过程中料浆、铁粉、物料对叶轮的磨损严重。因此实际生产运行中存在磨损快、维修周期短、维修更换困难、配件材料消耗大的问题。
[0003]现有的叶轮为铸造一次成型，再通过机械加工成符合设计尺寸要求的零件。因叶轮必须通过机械加工才能符合设计尺寸要求，因此在机床加工时，必须满足所要求的加工硬度要求才能完成机械加工。因此为保证叶轮能够加工，硬度通常在HRC20以内。因其硬度不足，因此不耐磨损。但是如果选用高耐磨材料铸成叶轮毛坯，又难以实现机床加工的要求。因此目前重介洗选设备中使用的叶轮因其硬度不高，不耐磨损，造成叶轮使用寿命短，浪费大。
【发明内容】
[0004]因此，本发明的目的在于提供一种硬度高、耐磨损的复合式耐磨叶轮。
[0005]一种复合式耐磨叶轮，其包括内套及套设于内套外的本体，内套和本体通过镶嵌铸造方式相互固定，所述内套包括一环状的颈部、自颈部上下端面沿颈部轴向延伸的二连接部及连接于每一连接部外侧面的若干限位部，所述本体包括一圆盖状的主体部、连接于主体部顶端的外接部、支撑部连接于主体部上端面的若干叶片及连接主体部底端和支撑部的间隔部，所述叶片内侧端与外接部外侧面连接，所述外接部开设有向下贯穿的穿孔，所述穿孔的孔壁上凸设有二卡块，每一卡块朝向另一卡块的侧面为安装面，所述安装面上下两端分别开设有弧形槽，所述弧形槽的槽底壁开设有燕尾槽，每一连接部夹设于相对设置的二卡块的弧形槽之间，所述内套上的限位部卡设于燕尾槽内。
[0006]本发明复合式耐磨叶轮的有益效果在于:内套和本体通过镶嵌铸造方式相互固定，且内套上的限位部卡设于燕尾槽内，如此保证内套和本体之间稳定固定连接，同时降低叶轮加工的加工难度，提高加工效率，节约生产成本；另外，复合式耐磨叶轮所使用的材料不包含贵重合金材料，材料成本低，采用复合优势实现了即能使叶轮体耐磨损，又能保证精确加工和安装使用，其耐磨性能在目前洗选行业所使用的叶轮，提高其寿命5-6倍。
【附图说明】
[0007]图1为本发明的复合式耐磨叶轮的立体组装图。
[0008]图2为图1所示复合式耐磨叶轮的俯视图。
[0009]图3为图1所示复合式耐磨叶轮的内套的结构示意图。
[0010]图4为图1所示复合式耐磨叶轮的本体的结构示意图。
[0011]图5为图4所示复合式耐磨叶轮的本体的部分剖示图。
[0012]图6为图2所示复合式耐磨叶轮的沿A-A方向的剖面图。
【具体实施方式】
[0013]为了使本发明的技术方案能更清晰地表示出来，下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0014]如图1至图6所示，本发明提供一种复合式耐磨叶轮，该复合式耐磨叶轮包括内套
10及套设于内套10外的本体50，内套10和本体50通过镶嵌铸造方式相互固定。所述内套10的材质为ZG25钢，其淬火后硬度在HRC6以内，韧性值大于120J/CM2，抗拉强度大于1600Mpa，从而使内套10淬火后硬度符合机床精车的加工要求；所述本体50材质采用高强、高耐磨的锰钢材料热处理淬火而成；具体地，该本体50材质的主要成分为铁，占总质量的85~90%，本体50的成份中还含有C、Mn、S1、Mo等合金元素、质量分数为10%_15%，以及少于0.03的P和s元素，其热处理工艺为:淬火880°C *2小时后，再回火，回火工艺为:300°C *3小时，回火后的本体50硬度为HRC58~HRC62。
[0015]所述内套10包括一环状的颈部20、自颈部20上下端面沿颈部20轴向延伸的二连接部30、及连接于每一连接部30外侧面的若干限位部40。所述颈部20和连接部30均为中空结构。所述颈部20和连接部30的中空结构连成一中心孔11，所述颈部20的内径与连接部30的内径等长，所述连接部30的外径自颈部20朝向内套10两端的方向逐渐增大，所述颈部20的内壁、连接部30的内壁上均设置键槽12，所述颈部20的内壁上的键槽12、连接部30的内壁上的键槽12位于同一条直线上，利用键槽12与外界转轴上的键的配合来实现叶轮与外界转轴间的固定。本实施例中，每一连接部30连接的限位部40的数量为二，同一连接部30上二限位部40呈相对设置。每一连接部30的呈内窄外宽的楔形结构，该连接部30的横截面积自内套10中部朝向两端的方向逐渐增大。
[0016]所述本体50包括一圆盖状的主体部60、连接于主体部60顶端的外接部70、支撑部80、连接于主体部60上端面的若干叶片90、及连接主体部60底端和支撑部80的间隔部100。所述叶片90内侧端与外接部70外侧面连接，所述叶片90绕外接部70呈旋涡状分布，每一间隔部与一叶片90竖直方向对齐。所述外接部70呈圆柱状设置，该外接部70中部开设有向下贯穿的穿孔71。所述穿孔71的孔壁上凸设有相对设置的二卡块72。每一卡块72朝向另一卡块72的侧面为安装面，所述安装面上下两端分别开设有弧形槽73，二弧形槽73之间形成止位部74。每一弧形槽73的槽深自止位部74至卡块72两端逐渐增大。所述弧形槽73的槽底壁开设有外窄内宽的燕尾槽75，该燕尾槽75的两侧壁自卡块72两端到止位部74方向相互靠拢。所述支撑部80的中心开设有圆形通孔81，所述通孔81与穿孔71的轴心竖起方向对齐。
[0017]生产本发明的耐磨复合叶轮时，先采用ZG25钢制备内套10，预制与本体50 —样的主体泡沫模型，再将主体泡沫模型埋入型砂中，保证主体泡沫模型与型砂之间紧实，然后将内套10至于主体泡沫模型中的外接部的穿孔中，内套10与主体泡沫模型中的外接部的穿孔间的间隙也填充型砂，然后将熔炼成分合格的耐磨钢钢液在1560°C ~1620°C浇筑在主体泡沫模型上，并使主体泡沫模型燃烧，同时耐磨钢钢液填充主体泡沫模型燃烧后留下的间隙，待耐磨钢钢液冷却后即形成所述本体50，且本体50套设在内套10上且固定，其中，所述内套10卡固于外接部70上，所述本体50的止位部74卡设于二连接部30之间，该止位部74套设于颈部20的外侧面上，每一连接部30夹设于相对设置的二卡块72的弧形槽73之间，所述内套10上的限位部40卡设于燕尾槽75内，所述通孔81、中心孔11及穿孔71的轴心竖起方向对齐。
[0018]本发明的复合式耐磨叶轮的有益效果在于:内套10和本体50通过镶嵌铸造方式相互固定，且内套10上的限位部40卡设于燕尾槽75内，如此保证内套10和本体50之间稳定固定连接，同时本体50采用淬火、回火后，其硬度提高到HRC58~HRC62，实现耐磨损的需要。叶轮体内套10采用低碳钢材料，淬火、回火后硬度在HRC6以内，韧性值大于120J/CM2，抗拉强度大于1600Mpa，可实现轴头内套10的机床精加工需求，确保叶轮加工尺寸精准，便于准确安装在洗选设备上。复合式耐磨叶轮所使用的材料不包含贵重合金材料，材料成本低，采用复合优势实现了即能使叶轮体耐磨损，又能保证精确加工和安装使用，其耐磨性能在目前洗选行业所使用的叶轮，提高其寿命5-6倍。
[0019]以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种复合式耐磨叶轮，其特征在于:其包括内套及套设于内套外的本体，内套和本体通过镶嵌铸造方式相互固定，所述内套包括一环状的颈部、自颈部上下端面沿颈部轴向延伸的二连接部及连接于每一连接部外侧面的若干限位部，所述本体包括一圆盖状的主体部、连接于主体部顶端的外接部、支撑部连接于主体部上端面的若干叶片及连接主体部底端和支撑部的间隔部，所述叶片内侧端与外接部外侧面连接，所述外接部开设有向下贯穿的穿孔，所述穿孔的孔壁上凸设有二卡块，每一卡块朝向另一卡块的侧面为安装面，所述安装面上下两端分别开设有弧形槽，所述弧形槽的槽底壁开设有燕尾槽，每一连接部夹设于相对设置的二卡块的弧形槽之间，所述内套上的限位部卡设于燕尾槽内。
2.如权利要求1所述的复合式耐磨叶轮，其特征在于:所述内套的材质为ZG25钢，所述本体材质为热处理淬火的锰钢材料。
3.如权利要求1所述的复合式耐磨叶轮，其特征在于:所述弧形槽的槽深自止位部至卡块两端逐渐增大，二弧形槽之间形成止位部，所述连接部的外径自颈部朝向内套两端的方向逐渐增大，所述本体的止位部卡设于二连接部之间。
4.如权利要求1所述的复合式耐磨叶轮，其特征在于:所述颈部和连接部均为中空结构，所述颈部和连接部的中空结构连成一中心孔，所述支撑部的中心开设有圆形通孔，所述通孔、中心孔及穿孔的轴心竖起方向对齐；所述颈部的内壁、连接部的内壁上均设置键槽，所述颈部的内壁上的键槽、连接部的内壁上的键槽位于同一条直线上，利用键槽与外界转轴上的键的配合来实现叶轮与外界转轴间的固定。
5.如权利要求1所述的复合式耐磨叶轮，其特征在于:所述连接部呈内窄外宽的楔形结构，所述燕尾槽呈外窄内宽的燕尾状，与连接部相对应。
6.如权利要求1所述的复合式耐磨叶轮，其特征在于:该连接部的横截面积自内套中部朝向两端的方向逐渐增大，所述燕尾槽的两侧壁自卡块两端到止位部方向相互靠拢，与连接部相对应。
【专利摘要】一种复合式耐磨叶轮，包括内套及套设于内套外的本体，内套包括一颈部、自颈部上下端面沿颈部轴向延伸的二连接部及连接于每一连接部外侧面的若干限位部，本体包括主体部、连接于主体部顶端的外接部，所述外接部开设有向下贯穿的穿孔，所述穿孔的孔壁上凸设有二卡块，每一卡块朝向另一卡块的侧面为安装面，所述安装面上下两端分别开设有弧形槽，所述弧形槽的槽底壁开设有燕尾槽，每一连接部夹设于相对设置的二卡块的弧形槽之间，所述内套上的限位部卡设于燕尾槽内。由于内套独立完成加工，再通过镶铸的方式加工本体，简化加工工序，降低叶轮加工的加工难度，提高加工效率，节约生产成本。
【IPC分类】B03B5-46
【公开号】CN104525355
【申请号】CN201410704034
【发明人】孟照宁, 孟宪哲
【申请人】石嘴山市金圣机械制品厂
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年11月30日