本发明专利技术涉及一种新型陶瓷柱塞及其装配方法及设备，涉及陶瓷柱塞生产领域，包括陶瓷套和金属内芯，所述金属内芯从陶瓷套的上端贯穿至陶瓷套的下端，所述陶瓷套上下两端与金属内芯之间设有焊接连接槽；所述焊接连接槽内部填充有焊接料且焊接料经激光焊接于焊接连接槽内形成连接陶瓷套和金属内芯的焊接接头。本发明专利技术使得陶瓷套与金属内芯的连接性大幅度提升装配效果有所提升，后续使用时，连接部位的耐冲击性好。冲击性好。冲击性好。
【技术实现步骤摘要】
一种新型陶瓷柱塞及其装配方法及设备
[0001]本专利技术属于陶瓷柱塞生产
，具体涉及一种新型陶瓷柱塞及其装配方法及设备。
技术介绍
[0002]柱塞是柱塞泵的核心部件之一，它通过高压密封圈的配合，在泵中做往复运动，使水或液相介质形成高压流体。为了在泵内达到高压，柱塞必需与密封圈紧密配合，而且柱塞长期在高压下做往复摩擦运动，要求构成柱塞工作面光洁度高、材料强度高、韧性好。
[0003]柱塞泵是高端采油装备的核心部件，高压泵是瓶颈项目，目前广泛使用金属柱塞，其表面电镀、喷涂、熔覆耐磨材料，但在使用过程中，易出现孔洞和涂层剥落，造成柱塞异常失效，导致柱塞与腔体密封不严，会引起柱塞泵增压不足而效率降低。而且在某些行业内，磨损或剥落的金属碎屑和涂层会被液相介质携带，对介质产生污染，而陶瓷材料具有极高的硬度、耐磨性、耐腐蚀、耐高压和抗热冲击性能，陶瓷柱塞泵可以在严苛的酸碱性介质中使用，不会被腐蚀。因此，陶瓷柱塞是理想的金属柱塞替代品，并在化工、石油、食品、制药等行业中得到广泛的应用。
[0004]目前，针对陶瓷柱塞的装配主要采用胶合装配方式，陶瓷套与金属内芯的连接性主要局限于中间胶合层的性能及寿命，陶瓷柱塞长期在高压的缸体内做往复摩擦，中间胶合层耐久寿命下降后，很容易使陶瓷套与金属内芯间发生相对结构位移，造成陶瓷套出现开裂，导致柱塞失效，介质泄露，柱塞泵无法运行。
[0005]综上，为解决上述提及的问题，我们提出了一种新型陶瓷柱塞及其装配方法及设备。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种新型陶瓷柱塞及其装配方法及设备。
[0007]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：作为本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种新型陶瓷柱塞，包括陶瓷套和金属内芯，所述金属内芯从陶瓷套的上端贯穿至陶瓷套的下端，所述陶瓷套上下两端与金属内芯之间设有焊接连接槽；所述焊接连接槽内部填充有焊接料且焊接料经激光焊接于焊接连接槽内形成连接陶瓷套和金属内芯的焊接接头。
[0008]作为本专利技术的进一步优化方案，所述焊接料所含的化学成分以质量百分比计算，包括40
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45%Al、35
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40%Ni、10
‑
15%Ti及3
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10%C。
[0009]作为本专利技术的另一个方面，本专利技术还提供了一种新型陶瓷柱塞的装配设备，包括加热炉，于加热炉中部贯穿设置的水平转动台，定位共振机构，焊接料输送机构及激光焊接机构；
所述定位共振机构设于加热炉内并与水平转动台呈垂直贯穿设置，所述水平转动台驱动定位共振机构转动，用于固定陶瓷柱塞；所述焊接料输送机构用于向焊接连接槽内填充焊接料；所述激光焊接机构用于激光辐射加热熔化焊接料。
[0010]作为本专利技术的进一步优化方案，所述加热炉包括炉体、设于炉体内侧壁上的保温层以及设于炉体内底部的燃烧器，所述加热炉的外部设有用于调控加热炉温度的温控设备。
[0011]作为本专利技术的进一步优化方案，所述定位共振机构包括转动座、共振座、共振块、第一磁块及第二磁块，所述共振座与转动座中部垂直贯穿，且共振座上下两端设有对称的喇叭口，所述共振块结构呈倒锥状且中部开设有供陶瓷柱塞贯穿的通口，且共振块设于喇叭口内并与喇叭口呈间隙配合，所述喇叭口的外端部设有围板，所述第二磁块均布设于喇叭口的内壁上，所述第一磁块为两个对称设于共振块的外壁上，所述第一磁块及第二磁块的磁性相同。
[0012]作为本专利技术的进一步优化方案，所述转动座上均布设有多个气缸件，所述气缸件的活塞杆端设有定位板，所述共振座的中部开设有供定位板贯穿的通槽。
[0013]作为本专利技术的进一步优化方案，所述转动座的外周设有齿圈，所述水平转动台包括基座以及轴接在基座上与齿圈相啮合的多个传动齿轮，所述基座内部设有与传动齿轮轴端活动套接的轴套，所述基座上设有驱动端与其中一个传动齿轮轴端相连接的驱动电机。
[0014]作为本专利技术的进一步优化方案，所述激光焊接机构包括直线导轨、冷却系统、滑动设置在直线导轨上的激光焊接主机以及设置在激光焊接主机下端的焊接头。
[0015]作为本专利技术的进一步优化方案，所述焊接料输送机构包括料罐、设于料罐上的计量输送泵、与计量输送泵相连接的输送管、设于激光焊接主机外侧的提升气缸以及固定在提升气缸活塞杆端的送料弯管，所述送料弯管的下端正对陶瓷柱塞的焊接连接槽处。
[0016]作为本专利技术的另一个方面，本专利技术还提供了一种新型陶瓷柱塞的装配方法，包括以下步骤，S1、焊接料制备，按比例称取焊接料的各组分，混合均匀备用；S2、陶瓷柱塞组装，按照所述陶瓷柱塞的结构，先将陶瓷套固定在定位共振机构上，将胶合剂均匀涂刷在陶瓷套的内壁，加热炉升温至陶瓷套表面温度达1000
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1200℃后将金属内芯从陶瓷套的上端贯穿至陶瓷套的下端，得到待焊接的陶瓷柱塞；S3、激光焊接，通过焊接料输送机构将步骤S1得到的焊接料填充至焊接连接槽中，通过水平转动台驱动定位共振机构转动，带动待焊接的陶瓷柱塞转动并产生共振，待金属内芯表面温度升温至800
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1000℃时，激光焊接机构移动至与焊接连接槽对准并产生激光辐射加热熔化焊接料使得焊接连接槽内的焊接料形成连接陶瓷套及金属内芯的焊接接头，得到焊接后的陶瓷柱塞，对其保温10min，最后冷却至室温。
[0017]本专利技术的有益效果在于：（1）本专利技术在陶瓷套上下两端与金属内芯之间设有焊接连接槽，焊接连接槽内部填充有焊接料且焊接料经激光焊接于焊接连接槽内形成连接陶瓷套和金属内芯的焊接接头，相较于传统胶合装配的陶瓷柱塞而言，陶瓷套与金属内芯的连接性大幅度提升。
[0018]（2）利用本专利技术的装配设备及装配方法装配得到的陶瓷柱塞，可缓解焊接接头处
的残余应力，使焊接接头强度有所提高，陶瓷柱塞的装配效果有所提升，后续使用时，连接部位的耐冲击性得以提升。
附图说明
[0019]图1为本专利技术提供的整体结构示意图；图2为本专利技术提供的新型陶瓷柱塞的结构剖视图；图3为本专利技术提供的装配设备的结构示意图；图4为本专利技术提供的装配设备的结构剖视图；图5为本专利技术提供的共振块的立体结构图；图中：1、陶瓷套；2、金属内芯；3、焊接连接槽；4、焊接接头；5、加热炉；51、炉体；52、保温层；53、燃烧器；6、焊接料输送机构；61、料罐；62、计量输送泵；63、输送管；64、送料弯管；65、提升气缸；7、水平转动台；71、基座；72、传动齿轮；73、驱动电机；74、轴套；8、定位共振机构；81、转动座；82、定位板；83、气缸件；84、共振座；85、共振块；86、围板；87、第一磁块；88、第二磁块；89、齿圈；9、激光焊接机构；91、直线导轨；92、冷却系统；93、激光焊接主机；94、焊接头；10、温控设备。
具体实施方式
[0020]下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种新型陶瓷柱塞，其特征在于：包括陶瓷套（1）和金属内芯（2），所述金属内芯（2）从陶瓷套（1）的上端贯穿至陶瓷套（1）的下端，所述陶瓷套（1）上下两端与金属内芯（2）之间设有焊接连接槽（3）；所述焊接连接槽（3）内部填充有焊接料且焊接料经激光焊接于焊接连接槽（3）内形成连接陶瓷套（1）和金属内芯（2）的焊接接头（4）。2.根据权利要求1所述的一种新型陶瓷柱塞，其特征在于：所述焊接料所含的化学成分以质量百分比计算，包括40
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45%Al、35
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40%Ni、10
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15%Ti及3
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10%C。3.一种生产如权利要求1
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2任一所述的新型陶瓷柱塞的装配设备，其特征在于：包括加热炉（5），于加热炉（5）中部贯穿设置的水平转动台（7），定位共振机构（8），焊接料输送机构（6）及激光焊接机构（9）；所述定位共振机构（8）设于加热炉（5）内并与水平转动台（7）呈垂直贯穿设置，所述水平转动台（7）驱动定位共振机构（8）转动，用于固定陶瓷柱塞；所述焊接料输送机构（6）用于向焊接连接槽（3）内填充焊接料；所述激光焊接机构（9）用于激光辐射加热熔化焊接料。4.根据权利要求3所述的一种新型陶瓷柱塞的装配设备，其特征在于：所述加热炉（5）包括炉体（51）、设于炉体（51）内侧壁上的保温层（52）以及设于炉体（51）内底部的燃烧器（53），所述加热炉（5）的外部设有用于调控加热炉（5）温度的温控设备（10）。5.根据权利要求3所述的一种新型陶瓷柱塞的装配设备，其特征在于：所述定位共振机构（8）包括转动座（81）、共振座（84）、共振块（85）、第一磁块（87）及第二磁块（88），所述共振座（84）与转动座（81）中部垂直贯穿，且共振座（84）上下两端设有对称的喇叭口，所述共振块（85）结构呈倒锥状且中部开设有供陶瓷柱塞贯穿的通口，且共振块（85）设于喇叭口内并与喇叭口呈间隙配合，所述喇叭口的外端部设有围板（86），所述第二磁块（88）均布设于喇叭口的内壁上，所述第一磁块（87）为两个对称设于共振块（85）的外壁上，所述第一磁块（87）及第二磁块（88）的磁性相同。6.根据权利要求5所述的一种新型陶瓷柱塞的装配设备，其特征在于：所述转动座（81）上均布设有多个气缸件（83），所述气缸件（8...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐艳，章旭，梅将军，
申请(专利权)人：合肥精创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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