柱塞表面超声波-喷射电镀纳米镀层实验装置及实验方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及的是柱塞表面超声波‑喷射电镀纳米镀层实验装置及实验方法，其中柱塞表面超声波‑喷射电镀纳米镀层实验装置的电镀槽置于超声波发生器内，电镀槽的上端口设置有支架，电镀槽的下部设置与其相通的导管，导管另一端向下穿过支架并伸入喷头中与镀液夹套相通，导管上设置有过滤器和循环泵；喷头为具有夹层的空心筒体，喷头的下端口是开放的，夹层为镀液夹套，柱塞伸入到喷头内被镀液夹套环绕在其中，镀液夹套与柱塞对应的部位均匀设置数列喷射孔组，各喷射孔组设置数个喷射孔，每组喷射孔组内喷射孔沿着垂向均匀布置，柱塞和喷头均外接脉冲电镀电源；加热装置设置于电镀槽内，散热装置内置于加热装置内。本发明专利技术实现柱塞表面沉积纳米镀层。

The surface of the plunger ultrasonic spray plating nano coating experimental device and method

The invention relates to an ultrasonic surface of plunger jet electroplating nano coating experimental device and method, wherein a plating groove is arranged on the ultrasonic generator of ultrasonic surface plunger jet electroplating nano coating experimental device in the plating bath on the port is provided with the bracket, the lower plating groove communicated with the pipe, the other end of the catheter through the frame and down into the head and the bath jacket is arranged on the guide tube with a filter and a circulating pump; the nozzle is hollow cylinder with interlayer, port nozzle is open, the interlayer is the bath jacket, column plug extends into the spray nozzle by plating liquid jacket around the bath set and clamp parts the corresponding piston injection holes are uniformly arranged sequence groups, each group of injection hole is provided with a plurality of injection holes, each hole injection group injection hole along the vertical uniform layout, the piston and the nozzle are External pulse electroplating power supply; heating device is installed in the plating bath; heat dissipation device is built into the heating device. The invention realizes depositing nano coating on the surface of plunger.

【技术实现步骤摘要】
柱塞表面超声波-喷射电镀纳米镀层实验装置及实验方法
本专利技术涉及电化学加工领域的电镀实验装置，具体涉及柱塞表面超声波-喷射电镀纳米镀层实验装置及实验方法。
技术介绍
柱塞是一种常用于柱塞泵、抽油泵、柱塞阀等机械设备的圆柱型金属零部件，在机械、化工、石油、军事等领域得到广泛应用。柱塞泵、抽油泵、柱塞阀等机械设备在使用过程中，由于长期受到磨粒磨损、摩擦副摩擦、介质腐蚀等作用，柱塞表面易发生划伤、磨损、腐蚀等事故。纳米镀层因其具有高硬度、优异的耐磨性、导电性、抗腐蚀性等性能，若在柱塞表面沉积纳米镀层，可有效提高柱塞表面的综合性能，延长其使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供柱塞表面超声波-喷射电镀纳米镀层实验装置，这种柱塞表面超声波-喷射电镀纳米镀层实验装置用于实现柱塞表面沉积纳米镀层，本专利技术的另一个目的是提供这种柱塞表面超声波-喷射电镀纳米镀层实验装置进行电镀实验方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：这种柱塞表面超声波-喷射电镀纳米镀层实验装置包括超声波发生器、电镀槽、喷头、加热装置、散热装置、脉冲电镀电源，超声波发生器为槽式的，电镀槽置于超声波发生器内，电镀槽内有复合镀液，电镀槽的上端口设置有支架，电镀槽的下部设置与其相通的导管，导管另一端向下穿过支架并伸入喷头中与镀液夹套相通，导管上设置有过滤器和循环泵；喷头为具有夹层的空心筒体，喷头的下端口是开放的，夹层为镀液夹套，柱塞伸入到喷头内被镀液夹套环绕在其中，镀液夹套与柱塞对应的部位均匀设置数列喷射孔组，各喷射孔组设置数个喷射孔，每组喷射孔组内喷射孔沿着垂向均匀布置，柱塞和喷头均外接脉冲电镀电源；加热装置设置于电镀槽内，散热装置内置于加热装置内，通过散热电机带动叶轮旋转扩散热量。上述方案中柱塞通过夹具安装在电木板上，电木板安装在电镀槽的槽底，电镀槽通过撑脚安装在超声波发生器内；夹具包括圆形夹盘，圆形夹盘被均分成四块弧形夹块，夹盘底部的中心设置中心齿轮，每个弧形夹块设置一夹板，夹板连接齿条，齿条的另一端连接弹簧，齿条与中心齿轮啮合；夹板伸出到夹盘上表面，推动任意一个夹板向夹盘边缘方向前进，其它三个夹板张开，停止推动，四个夹板同时回缩将柱塞夹在其中。上述方案中夹具底部设置夹盘盒，夹盘盒将各齿条、中心齿轮、各弹簧容纳在其中，起到支撑绝缘作用。上述方案中散热装置包括散热电机，散热电机的轴与套筒通过键连接，矩形螺母一端旋入到轴内，矩形螺母另一端与叶轮连接，矩形螺母与叶轮之间设置密封环，矩形螺母与套筒之间设置有密封圈，矩形螺母将密封圈与套筒封闭在其内部，矩形螺母与套筒间设置有止推轴承，止推轴承设置在套筒与叶轮连接的一端处。上述方案中导管穿过支架后，通过支撑块夹紧在所述导管与支架连通处。上述方案中喷头与导管通过固定接头连接，拆卸方便，便于调整。上述方案中复合镀液由硫酸镍300g/l～450g/l、氯化镍35g/l～50g/l、氯化钠35g/l～50g/l、硫酸钠5g/l～50g/l、硼酸20g/l～42g/l、十二烷基硫酸钠0.3g/l～0.8g/l、CG-590偶联剂2.5g/l～5.5g/l、糖精2g/l～8g/l、纳米颗粒2g/l～15g/l构成。上述方案柱塞表面超声波-喷射电镀纳米镀层实验装置的实验方法：第一步：配制复合镀液；第二步：电镀过程：在电镀过程中需要控制温度在50℃~65℃、PH在3.5~5、电流密度在6~12A/dm²、脉冲宽度范围在0ms～200ms之间，脉冲间隔范围在0ms～1000ms之间，脉冲频率范围在5~4500Hz之间；分别施加X、Y、Z、X+Y、X+Z、Y+Z超声波，超声波功率范围在0~600W之间，超声波频率范围在20~30kHz之间；首先放入电木板、连接好的夹具与柱塞，用导管连接过滤器与循环泵，并在电镀槽上端用支架将导管固定，放入配好的镀液，打开超声波发生器，打开加热装置与散热装置，对第一步配好的镀液进行恒温加热，加热到所需温度后，打开过滤器和循环泵，打开脉冲电镀电源，开始电镀；第三步：关闭散热装置过滤器与循环泵，实验结束，关闭电源，取出柱塞。本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术简单易行，降低镀层含氢量，镀层晶粒细致，使镀层耐磨性能、耐腐蚀性能得到有效的提高，同时提高了镀层与镀件（柱塞）的结合力。2、本专利技术可在柱塞表面制备具有高耐磨性、导电性、抗腐蚀性的纳米镀层，不仅有效提高柱塞表面的综合性能，延长其使用寿命，而且对纳米材料在机械、化工、石油等领域的应用提供了一种新方法和途径。附图说明图1是本专利技术中柱塞表面超声波-喷射电镀纳米镀层实验装置的示意图；图2是本专利技术中喷嘴的结构示意图；图3是本专利技术中夹具的结构示意图；图4是本专利技术中夹具的剖视图；图5是本专利技术中散热装置的结构示意图。图中：1超声波发生器；2超声波介质；3撑脚；4导管；5夹具；6电镀槽；7过滤器；8支架；9喷头；10固定接头；11循环泵；12支撑块；13脉冲电镀电源；14柱塞；15交流电源；16电木板；17复合镀液；18加热装置；19散热装置；5A夹盘盒；5B夹板；5C圆形夹盘；5D齿条；5E弹簧；5F中心齿轮；9A镀液夹套；9B喷射孔；19A叶轮；19B止推轴承；19C套筒；19D密封圈；19E矩形螺母；19F轴；19G散热电机;。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的说明：结合图1、图2、图3、图4、图5所示，这种柱塞表面超声波-喷射电镀纳米镀层实验装置包括超声波发生器1、电镀槽6、喷头9、加热装置18、散热装置19、脉冲电镀电源13，超声波发生器1为槽式的，电镀槽6置于超声波发生器1内，电镀槽6内有复合镀液17，电镀槽6的上端口设置有支架8，电镀槽6的下部设置与其相通的导管4，导管4另一端向下穿过支架8并伸入喷头9中与镀液夹套9A相通，喷头9与导管4通过固定接头10连接，拆卸方便，便于调整；导管4通过支撑块12被夹紧在所述导管4与支架8连通处，导管4上设置有过滤器7和循环泵11，利用过滤器7过滤掉复合镀液17中的大颗粒杂质，利用循环泵11达到循环复合镀液17的目的；喷头9为具有夹层的空心筒体，喷头9的下端口是开放的，夹层为镀液夹套9A，柱塞14伸入到喷头9内被镀液夹套9A环绕在其中，镀液夹套9A与柱塞14对应的部位均匀设置数列喷射孔组，各喷射孔组设置数个喷射孔9B，每组喷射孔组内喷射孔9B沿着垂向均匀布置，柱塞14和喷头9均外接脉冲电镀电源13；加热装置18设置于电镀槽6内，散热装置19内置于加热装置18内，通过散热电机19G带动轴19F上叶轮旋转，使超声波介质2循环流动从而达到镀液恒温高效的目的，加热装置18通过交流电源15供电。柱塞14通过夹具5安装在电木板16上，电木板16安装在电镀槽6的槽底，电镀槽6通过撑脚3安装在超声波发生器1内，复合镀液17装入电镀槽6中，液面略低于电木板16或与电木板16持平。夹具5包括圆形夹盘5C，圆形夹盘5C被均分成四块弧形夹块，夹盘5C底部的中心设置中心齿轮5F，每个弧形夹块设置一夹板5B，夹板5B连接齿条5D，齿条5D的另一端连接弹簧5E，齿条5D与中心齿轮5F啮合；夹板5B伸出到夹盘5C上表面，推动任意一个夹板5B向夹盘5C边缘方向前进，其它三个夹板5B张开，停止推动，四个夹板5B同时回缩将柱塞14夹在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柱塞表面超声波‑喷射电镀纳米镀层实验装置，其特征在于：这种柱塞表面超声波‑喷射电镀纳米镀层实验装置包括超声波发生器（1）、电镀槽（6）、喷头（9）、加热装置（18）、散热装置（19）、脉冲电镀电源（13），超声波发生器（1）为槽式的，电镀槽（6）置于超声波发生器（1）内，电镀槽（6）内有复合镀液（17），电镀槽（6）的上端口设置有支架（8），电镀槽（6）的下部设置与其相通的导管（4），导管（4）另一端向下穿过支架（8）并伸入喷头（9）中与镀液夹套（9A）相通，导管（4）上设置有过滤器（7）和循环泵（11）；喷头（9）为具有夹层的空心筒体，喷头（9）的下端口是开放的，夹层为镀液夹套（9A），柱塞（14）伸入到喷头（9）内被镀液夹套（9A）环绕在其中，镀液夹套（9A）与柱塞（14）对应的部位均匀设置数列喷射孔组，各喷射孔组设置数个喷射孔（9B），每组喷射孔组内喷射孔（9B）沿着垂向均匀布置，柱塞（14）和喷头（9）均外接脉冲电镀电源（13）；加热装置（18）设置于电镀槽（6）内，散热装置（19）内置于加热装置（18）内，通过散热电机（19G）带动叶轮（19A）旋转扩散热量。

【技术特征摘要】
1.一种柱塞表面超声波-喷射电镀纳米镀层实验装置，其特征在于：这种柱塞表面超声波-喷射电镀纳米镀层实验装置包括超声波发生器（1）、电镀槽（6）、喷头（9）、加热装置（18）、散热装置（19）、脉冲电镀电源（13），超声波发生器（1）为槽式的，电镀槽（6）置于超声波发生器（1）内，电镀槽（6）内有复合镀液（17），电镀槽（6）的上端口设置有支架（8），电镀槽（6）的下部设置与其相通的导管（4），导管（4）另一端向下穿过支架（8）并伸入喷头（9）中与镀液夹套（9A）相通，导管（4）上设置有过滤器（7）和循环泵（11）；喷头（9）为具有夹层的空心筒体，喷头（9）的下端口是开放的，夹层为镀液夹套（9A），柱塞（14）伸入到喷头（9）内被镀液夹套（9A）环绕在其中，镀液夹套（9A）与柱塞（14）对应的部位均匀设置数列喷射孔组，各喷射孔组设置数个喷射孔（9B），每组喷射孔组内喷射孔（9B）沿着垂向均匀布置，柱塞（14）和喷头（9）均外接脉冲电镀电源（13）；加热装置（18）设置于电镀槽（6）内，散热装置（19）内置于加热装置（18）内，通过散热电机（19G）带动叶轮（19A）旋转扩散热量。2.根据权利要求1所述的柱塞表面超声波-喷射电镀纳米镀层实验装置，其特征在于：所述的柱塞（14）通过夹具（5）安装在电木板（16）上，电木板（16）安装在电镀槽（6）的槽底，电镀槽（6）通过撑脚（3）安装在超声波发生器（1）内；夹具（5）包括圆形夹盘（5C），圆形夹盘（5C）被均分成四块弧形夹块，夹盘（5C）底部的中心设置中心齿轮（5F），每个弧形夹块设置一夹板（5B），夹板（5B）连接齿条（5D），齿条（5D）的另一端连接弹簧（5E），齿条（5D）与中心齿轮（5F）啮合；夹板（5B）伸出到夹盘（5C）上表面，推动任意一个夹板（5B）向夹盘（5C）边缘方向前进，其它三个夹板（5B）张开，停止推动，四个夹板（5B）同时回缩将柱塞（14）夹在其中。3.根据权利要求2所述的柱塞表面超声波-喷射电镀纳米镀层实验装置，其特征在于：所述的夹具（5）底部设置夹盘盒（5A），夹盘盒（5A）将各齿条（5D）、中心齿轮（5F）、各弹簧（5E）容纳在其中，起到支撑绝缘作用。4.根据权利要求3所述的柱塞表面超声波-喷射电镀纳米镀层实验装置，其特征在于：所述的散热装置（19）包括散热电机（19G），散热电机（19G）的轴（19F）与套筒（19C）通过键连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏法锋，马春阳，李晓丽，贾婉春，于婉莹，国雪，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23