專利名稱：納米金剛石微粉復(fù)合鍍鉻的泵筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種復(fù)合鍍鉻的泵筒，特別涉及一種納米金剛石微粉復(fù)合鍍鉻的栗筒。
背景技術(shù)：
目前，石油行業(yè)采用的電鍍泵筒，鍍層硬度僅為900-1000HV，致使耐磨、抗腐蝕性能不是很好，極大地降低了電鍍泵筒的使用壽命，增加了生產(chǎn)成本和工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。限制
了生產(chǎn)效率的提高，阻礙了生產(chǎn)的發(fā)展。傳統(tǒng)的泵筒鍍鉻工藝是在裝有靜止電解液的槽中把鍍件作為陰極，陽極插入鍍件內(nèi)孔，兩端用具有絕緣性質(zhì)的支撐架，將管件和陽極棒定位并絕緣。這種鍍鉻裝置極限電流密度低，沉積速度慢，生產(chǎn)效率低下，鍍層質(zhì)量不穩(wěn)定。近年來又產(chǎn)生了很多新的高速鍍鉻方法及裝置，其主要方法是將泵筒水平放置，在泵筒內(nèi)軸向放置一個(gè)陽極棒，泵筒兩端用絕緣夾具定位和密封，陽極棒在往復(fù)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，在泵筒內(nèi)往復(fù)移動(dòng)，電解液在陰陽極之間的環(huán)狀空間內(nèi)高速流動(dòng)，從而提高極限電流密度，加快鍍鉻速度，但是該裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)困難，兩端密封處易泄露，造成環(huán)境污染。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的是為了解決現(xiàn)有石油行業(yè)中所用鍍鉻泵筒耐磨性差、抗腐蝕性不好，致使增加生產(chǎn)成本和降低生產(chǎn)效率的問題而提供的一種納米金剛石微粉復(fù)合鍍鉻的泵筒。本實(shí)用新型所述的納米金剛石微粉復(fù)合鍍鉻的泵筒，其表面層形成有復(fù)合鍍鉻層，復(fù)合鍍鉻層內(nèi)布設(shè)有納米金剛石微粉顆粒，復(fù)合鍍鉻層內(nèi)含有納米金剛石微粉顆粒能夠極大地增加泵筒的耐磨性和耐腐蝕性，復(fù)合鍍鉻層的硬度為1300HV·，硬度極高，耐磨性相當(dāng)強(qiáng)，抗腐蝕性能是普通電鍍泵筒的3倍，復(fù)合鍍鉻層的厚度為幾微米-幾毫米。本實(shí)用新型所述的納米金剛石微粉復(fù)合鍍鉻的生產(chǎn)工藝如下所述第一步經(jīng)去污處理的待鍍泵筒捆扎在陰極掛具上；第二步把捆扎有泵筒的陰極掛具放入調(diào)整好的鍍筒中，鍍筒垂直設(shè)置，鍍筒的材質(zhì)為PVC，鍍筒內(nèi)裝有鍍液；第三步把與陽極電纜相連接的陽極棒套上扶正套后，通過升降機(jī)構(gòu)把陽極棒放入泵筒內(nèi)孔中，扶正套的材質(zhì)為PVC，能夠起到定位和絕緣作用；第四步啟動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，驅(qū)使升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)陽極棒在泵筒內(nèi)孔中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，開始電鍍作業(yè)，鍍液在陰陽極的環(huán)形空間內(nèi)流動(dòng)實(shí)現(xiàn)多層鍍。上述工藝中的主要工藝參數(shù)如下鍍液溫度55±1°C電流密度50A/dm2陽極往復(fù)速度1. 14m/min[0015]陽極棒長度580_鍍液成分納米金剛石微粉3. Og/L,粒度50nm-80nmGr3+ 3-10g/L鉻酐250g/L硫酸2.5g/L實(shí)現(xiàn)上述納米金剛石微粉復(fù)合鍍鉻工藝的生產(chǎn)裝置是由控制機(jī)構(gòu)、陰極機(jī)構(gòu)、陽極機(jī)構(gòu)、鍍筒、升降機(jī)構(gòu)、循環(huán)槽和調(diào)整槽組成，其中控制機(jī)構(gòu)與升降機(jī)構(gòu)連接控制陽極機(jī)構(gòu)的升降及電流的大小，陰極機(jī)構(gòu)放置在鍍筒電極座上，控制機(jī)構(gòu)通過陰極電纜與陰極機(jī)構(gòu)連接，鍍筒垂直設(shè)置，內(nèi)裝有配制好的含有納米金剛石微粉顆粒的鍍液，鍍液中設(shè)有溫度感應(yīng)器，溫度感應(yīng)器與控制機(jī)構(gòu)連接，鍍筒與循環(huán)槽連通，循環(huán)槽與調(diào)整槽連通，調(diào)整槽與鍍筒連通。控制機(jī)構(gòu)是由可編程邏輯控制器PLC組成，PLC連接有變頻器和整流板，通過變頻器和整流板對(duì)陽極機(jī)構(gòu)的升降和電流進(jìn)行控制，通過采集熱電阻的溫度反饋信號(hào)與給定信號(hào)進(jìn)行比較，以較高的頻率調(diào)節(jié)占空比，把鍍鉻溫度精確控制在使用范圍內(nèi)，大大提高了整個(gè)裝置的運(yùn)行穩(wěn)定性。陰極機(jī)構(gòu)是由陰極掛具和捆扎在陰極掛具上的泵筒組成。陽極機(jī)構(gòu)是由陽極電纜、陽極棒及套在陽極棒上的扶正套組成。陰極機(jī)構(gòu)放置在鍍筒電極座上，陽極棒通過陽極電纜與升降機(jī)構(gòu)連接，在升降機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，陽極棒在泵筒內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，循環(huán)槽內(nèi)的鍍液在管道泵的作用下在陰陽極之間的環(huán)狀空間內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，循環(huán)槽連通有調(diào)整槽，調(diào)整槽能夠?qū)⒀h(huán)流動(dòng)的鍍液中的雜質(zhì)濾除及控制Gr3+濃度，使鍍液的各項(xiàng)工作指標(biāo)達(dá)到正常范圍，調(diào)整槽內(nèi)的鍍液輸入到鍍筒內(nèi)進(jìn)行多層鍍鉻作業(yè)。本實(shí)用新型的有益效果I、本實(shí)用新型所述的納米金剛石微粉復(fù)合鍍鉻的泵筒硬度高，硬度能夠達(dá)到1300HV100，硬度是普通鍍鉻泵筒的3倍，而且耐磨性好，鍍層厚，沒有穿透腐蝕的問題。2、本實(shí)用新型所述的生產(chǎn)裝置結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行平穩(wěn)，維護(hù)方便，而且占地空間小，自動(dòng)化程度高，產(chǎn)品質(zhì)量高，質(zhì)量穩(wěn)定。3、陽極移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)多層復(fù)合鍍層，層數(shù)可達(dá)幾百層，防腐能力相當(dāng)強(qiáng)。4、表層有很多微裂紋，能儲(chǔ)存一定量的石油，起到潤滑作用，提高抽油泵使用壽命O

圖I為本實(shí)用新型所述泵筒的放大結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型所述裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型所述陽極棒工作狀態(tài)放大示意圖。圖4為本實(shí)用新型所述扶正套放大俯視圖。I、泵筒2、復(fù)合鍍鉻層3、納米金剛石微粉顆粒4、控制機(jī)構(gòu)5、陰極機(jī)構(gòu)7、鍍筒8、升降機(jī)構(gòu)9、循環(huán)槽10、調(diào)整槽11、陰極電纜12、鍍液13、陽極電纜14、陽極棒15、扶正套。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖I、圖2、圖3、圖4所示本實(shí)用新型所述的納米金剛石微粉復(fù)合鍍鉻的泵筒1，其表面層形成有復(fù)合鍍鉻層2，復(fù)合鍍鉻層2內(nèi)布設(shè)有納米金剛石微粉顆粒3，復(fù)合鍍鉻層2內(nèi)含有納米金剛石微粉顆粒3能夠極大地增加泵筒I的耐磨性和耐腐蝕性，復(fù)合鍍鉻層2的硬度為1300HV·，硬度極高，耐磨性相當(dāng)強(qiáng)，抗腐蝕性能是普通鍍鉻的三倍，復(fù)合鍍鉻層2的厚度為幾微米-幾毫米。本實(shí)用新型所述的納米金剛石微粉復(fù)合鍍鉻的生產(chǎn)工藝如下所述第一步經(jīng)去污處理的待鍍泵筒I捆扎在陰極掛具上；第二步把捆扎有泵筒I的陰極掛具放入調(diào)整好的鍍筒7中，鍍筒7垂直設(shè)置，鍍筒7的材質(zhì)為PVC，鍍筒7內(nèi)裝有鍍液12 ；第三步把與陽極電纜13相連接的陽極棒14套上扶正套15后，通過升降機(jī)構(gòu)8把陽極棒14放入泵筒I的內(nèi)孔中，扶正套15的材質(zhì)為PVC，能夠起到定位和絕緣作用；第四步啟動(dòng)控制機(jī)構(gòu)4，驅(qū)使升降機(jī)構(gòu)8帶動(dòng)陽極棒14在泵筒I的內(nèi)孔中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，開始電鍍作業(yè)，鍍液12在陰陽極的環(huán)形空間內(nèi)流動(dòng)實(shí)現(xiàn)多層鍍。上述工藝中的主要工藝參數(shù)如下鍍液12的溫度55 ± I °C電流密度50A/dm2陽極往復(fù)速度1. 14m/min陽極棒14的長度580_鍍液12的成分納米金剛石微粉顆粒3 3. Og/L,粒度50nm_80nmGr3+ 3-10g/L鉻酐250g/L硫酸2.5g/L實(shí)現(xiàn)上述納米金剛石微粉復(fù)合鍍鉻工藝的生產(chǎn)裝置是由控制機(jī)構(gòu)4、陰極機(jī)構(gòu)5、陽極機(jī)構(gòu)、鍍筒7、升降機(jī)構(gòu)8、循環(huán)槽9和調(diào)整槽10組成，其中控制機(jī)構(gòu)4與升降機(jī)構(gòu)8連接控制陽極機(jī)構(gòu)的升降及電流的大小，陰極機(jī)構(gòu)5放置在鍍筒7的電極座上，控制機(jī)構(gòu)4通過陰極電纜11與陰極機(jī)構(gòu)5連接，鍍筒7垂直設(shè)置，內(nèi)裝有配制好的含有納米金剛石微粉顆粒3的鍍液12，鍍液12中設(shè)有溫度感應(yīng)器，溫度感應(yīng)器與控制機(jī)構(gòu)4連接，鍍筒7與循環(huán)槽9連通，循環(huán)槽9與調(diào)整槽10連通，調(diào)整槽10與鍍筒7連通?？刂茩C(jī)構(gòu)4是由可編程邏輯控制器PLC組成，PLC連接有變頻器和整流板，通過變頻器和整流板對(duì)陽極機(jī)構(gòu)的升降和電流進(jìn)行控制，通過采集熱電阻的溫度反饋信號(hào)與給定信號(hào)進(jìn)行比較，以較高的頻率調(diào)節(jié)占空比，把鍍鉻溫度精確控制在使用范圍內(nèi)，大大提高了整個(gè)裝置的運(yùn)行穩(wěn)定性。陰極機(jī)構(gòu)5是由陰極掛具和捆扎在陰極掛具上的泵筒I組成。陽極機(jī)構(gòu)是由陽極電纜13、陽極棒14及套在陽極棒14上的扶正套15組成。陰極機(jī)構(gòu)5放置在鍍筒7的電極座上，陽極棒14通過陽極電纜13與升降機(jī)構(gòu)8連接，在升降機(jī)構(gòu)8的帶動(dòng)下，陽極棒14在泵筒I內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，循環(huán)槽9內(nèi)的鍍液12在管道泵的作用下在陰陽極之間的環(huán)狀空間內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，循環(huán)槽9連通有調(diào)整槽10，調(diào)整槽10能夠?qū)⒀h(huán)流動(dòng)的鍍液12中的雜 質(zhì)濾除及控制Gr3+濃度，使鍍液12的各項(xiàng)工作指標(biāo)達(dá)到正常范圍，調(diào)整槽10內(nèi)的鍍液12輸入到鍍筒7內(nèi)進(jìn)行多層鍍鉻作業(yè)。
權(quán)利要求1.一種納米金剛石微粉復(fù)合鍍鉻的泵筒，其特征在于其表面層形成有復(fù)合鍍鉻層，復(fù)合鍍鉻層內(nèi)布設(shè)有納米金剛石微粉顆粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米金剛石微粉復(fù)合鍍鉻的泵筒，其特征在于所述的復(fù)合鍍鉻層的硬度為1300HV100。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米金剛石微粉復(fù)合鍍鉻的泵筒，其特征在于所述的復(fù)合鍍鉻層的厚度為幾微米-幾毫米。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種納米金剛石微粉復(fù)合鍍鉻的泵筒，所述泵筒的表面層形成有復(fù)合鍍鉻層，復(fù)合鍍鉻層內(nèi)布設(shè)有納米金剛石微粉顆粒，復(fù)合鍍鉻層內(nèi)含有納米金剛石微粉顆粒能夠極大地增加泵筒的耐磨性和耐腐蝕性，復(fù)合鍍鉻層的硬度為1300HV100，硬度極高，耐磨性相當(dāng)強(qiáng)，復(fù)合鍍鉻層的厚度為幾微米-幾毫米，生產(chǎn)裝置是由控制機(jī)構(gòu)、陰極機(jī)構(gòu)、陽極機(jī)構(gòu)、鍍筒、升降機(jī)構(gòu)、循環(huán)槽和調(diào)整槽組成，其中控制機(jī)構(gòu)與升降機(jī)構(gòu)連接，陰極機(jī)構(gòu)放置在鍍筒電極座上，控制機(jī)構(gòu)通過陰極電纜與陰極機(jī)構(gòu)連接，鍍筒垂直設(shè)置，有益效果耐磨性好，鍍層厚，沒有穿透腐蝕的問題，產(chǎn)品質(zhì)量高，質(zhì)量穩(wěn)定。
文檔編號(hào)C25D3/04GK202482465SQ201220074480
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月2日
發(fā)明者呂學(xué)民 申請(qǐng)人:梅河口市興業(yè)精密鋼管有限公司