[发明专利]一种采棉摘锭及其制备方法

说明书

本发明公开了一种采棉摘锭及其制备方法，涉及农用机械技术领域，包括采棉摘锭本体，采棉摘锭本体的表面上设置有富Si元素的碳基耐磨厚涂层，富Si元素的碳基耐磨厚涂层包括Si过渡层和采棉摘锭工作层，所述采棉摘锭工作层包括多层交替设置的富Si掺杂的碳基涂层和纯碳基涂层；本发明通过在采棉摘锭表面制备富Si元素碳基厚涂层的方法替代传统的渗碳和电镀硬铬工艺，满足采棉摘锭耐磨损性能的需求。制备过程包括柔性喷砂去毛刺喷砂处理，表面预清洗，金属栅网等离子增强制备厚涂层等工艺过程，制备的涂层厚度为10～15μm，显微硬度为1200～1600HV，干摩擦系数低于0.2。

技术领域

本发明涉及农用机械技术领域，特别是涉及一种采棉摘锭及其制备方法。

背景技术

我国的棉花采摘生产已普遍采用机械化作业，采棉机是重要关键装备。摘锭作为采棉机的核心部件，每台采棉机约需安装2500多个采棉摘锭，更换一次采棉摘锭要花费超过20万元，提高采棉摘锭的可靠性与使用寿命不但能提升采棉机的作业效率，而且能和棉花采摘的生产成本。

采棉摘锭在工作时利用率棉花卷曲的纤维特性，通过摘锭上的勾齿钩住棉花，并通过摘锭的绕轴旋转将棉花缠绕在摘锭工作表面上，最后送至脱棉盘进行脱棉处理。摘锭上的钩齿与棉花支杆和其它杂物之间长期处于摩擦磨损状态，且摘锭在脱棉过程中承受脱棉盘施加的摩擦力引起也会引起摘锭表面磨损。此外采棉摘锭的勾齿尖端非常尖锐，传统机加工产生的加工损伤可能导致表面粗糙度较高，采棉摘锭的尖端经常会产生额外的残余应力以及承受更高载荷从而导致采棉摘锭失效。

目前国内的采棉摘锭通常选用20Cr、20CrMnTi、20Mn等材料加工，为提高采棉摘锭表面的耐磨性能，在摘锭表面先进行渗碳处理，然后电镀硬铬是比较通用的工艺方法。但近年我国对高能耗和高污染的电镀硬铬工业的限制，对采棉摘锭的生产总成很大冲击。

综上，提供一种新型的耐磨采棉摘锭是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种采棉摘锭及其制备方法，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种采棉摘锭，包括采棉摘锭本体，所述采棉摘锭本体的上端分布有钩齿，所述采棉摘锭本体的表面上设置有富Si元素的碳基耐磨厚涂层，富Si元素的碳基耐磨厚涂层包括Si过渡层和采棉摘锭工作层，所述Si过渡层设置于所述采棉摘锭本体的表面与所述采棉摘锭工作层之间，所述采棉摘锭工作层包括多层交替设置的富Si掺杂的碳基涂层和纯碳基涂层。

优选地，所述Si过渡层的厚度为2～3μm。

优选地，所述富Si掺杂的碳基涂层和所述纯碳基涂层的总厚度为8～12μm。

优选地，所述富Si掺杂的碳基涂层和所述纯碳基涂层各设置有4-6层。

基于上述采棉摘锭，本发明还提供了一种采棉摘锭制备方法，包括以下步骤：

1)采棉摘锭柔性喷砂：采棉摘锭采用柔性湿喷砂前处理；喷砂时将摘锭置入喷砂机内进行喷砂；

2)采棉摘锭预清洗：将喷砂后的采棉摘锭放入超声波清洗槽，底部固定在旋转座上，清洗槽内为去油污清洗剂，清洗时开启超声波发生器，清洗毛刷和采棉摘锭均能够自转，通过超声震动和毛刷去除表面污染物和残留的砂粒；清洗后的采棉摘锭使用压缩空气吹干水分，并放入保温烘箱烘干；

3)采棉摘锭装炉：清洗烘干后的采棉摘锭尖端朝下悬挂在金属框架内，摘锭之间距2cm以上，框架外使用80-200目的钼丝网全部包裹形成一个金属栅网笼，金属栅网笼用导线连接到脉冲电源负极上，且和真空室之间保持绝缘；脉冲电源正极连接真空室侧壁；