CN107084152B - 一种纳米金属陶瓷耐磨风机 - Google Patents

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Abstract

公开了一种纳米金属陶瓷耐磨风机，所述风机的主要部件叶轮包括多个叶片、轮盖以及轮毂。通过在叶轮所有零部件的表面利用激光熔覆技术将下述质量百分比的混合粉末熔覆在叶轮的表面形成耐磨层：15.0％‑25.0％的镍铁、10.0％‑20.0％的铌铁、2.0％‑5.0％的铬铁粉、1.0％‑2.0％的二氧化锆、0.1％‑0.5％的碳化硅、0.1％‑0.5％的碳化钛、0.1％‑0.5％的碳化铌。本发明显著提高了风机叶轮的耐磨性和耐蚀性，增加了叶轮的使用寿命。

Description

一种纳米金属陶瓷耐磨风机
技术领域
本发明涉及流体机械领域，具体涉及一种纳米金属陶瓷耐磨风机。
背景技术
在电力、钢铁、水泥、造纸等行业中大量使用的风机设备，因输送的气体介质中含有大量的硬质粉尘颗粒和酸性气体，这些设备的过流部件，受到强烈的冲刷腐蚀，尤其是其心脏部件叶轮，在其叶片的末端运行线速度达到160m/s，磨损速度比其它部位更为严重。据统计，使用普通的碳钢或一般耐磨钢制造的叶轮，一般使用寿命只有半年，最短的只有几十天，虽然使用过各种表面防磨损措施如堆焊，喷涂，喷焊、涂覆高分子耐磨材料等，使用寿命也难以得到显著提高。比较常用的方法中，以堆焊使用比较多，效果尚可，一般能使用一年以上而不需要大面积修理，其缺点是由于堆焊输入大量热量，如果控制不好，会导致叶轮变形，而且不能反复修理使用。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种纳米金属陶瓷耐磨风机，可以提高风机叶轮的耐磨性和耐蚀性，增加了叶轮的使用寿命。
本发明提供一种纳米金属陶瓷耐磨风机，包括叶轮、机壳、电机、皮带轮和传动件，所述叶轮包括：
轮盖；
多个叶片，以圆周排列的方式设置于所述轮盖上；以及，
轮毂，与所述轮盖连接，所述轮毂上设置有安装孔；
其中，所述叶轮的表面设置有预定厚度的耐磨层，所述耐磨层通过激光熔覆技术将下述质量百分比的混合粉末熔覆在所述叶轮的表面形成：15.0％-25.0％的镍铁、10.0％-20.0％的铌铁、2.0％-5.0％的铬铁粉、1.0％-2.0％的二氧化锆、0.1％-0.5％的碳化硅、0.1％-0.5％的碳化钛、0.1％-0.5％的碳化铌。
优选地，所述混合粉末还包括铁粉。
优选地，所述混合粉末中的镍铁粉末、铌铁粉末、铬铁粉末、二氧化锆粉末、碳化硅粉末、碳化钛粉末、碳化铌粉末为纳米晶粉。
优选地，所述激光熔覆设备的激光功率为800W-1200W、光斑直径为0.3-3mm、熔覆速度为Φ3mm×(0-12)HZ/S。
优选地，所述轮毂设置于所述多个叶片与所述轮盖形成的空间。
优选地，所述轮毂上还设置有两个拆卸孔，所述拆卸孔对称的设置于安装孔的两侧。
优选地，所述安装孔上设置有键槽。
本发明提供了一种纳米金属陶瓷耐磨风机，所述风机的主要部件叶轮包括多个叶片、轮盖以及轮毂。通过在叶轮所有零部件的表面利用激光熔覆技术将下述质量百分比的混合粉末熔覆在叶轮的表面形成耐磨层：15.0％-25.0％的镍铁、10.0％-20.0％的铌铁、2.0％-5.0％的铬铁粉、1.0％-2.0％的二氧化锆、0.1％-0.5％的碳化硅、0.1％-0.5％的碳化钛、0.1％-0.5％的碳化铌。本发明显著提高了风机叶轮的耐磨性和耐蚀性，增加了叶轮的使用寿命。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1是本发明实施例的叶轮的立体示意图一；
图2是本发明实施例的叶轮的立体示意图二。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。
本发明的纳米金属陶瓷耐磨风机，包括叶轮、机壳、电机、皮带轮和传动件，所述叶轮的立体示意图如图1和图2所示，叶轮包括：轮盖1、叶片2和轮毂3。其中，轮盖1包括第一轮盖11和第二轮盖12，第一轮盖11设置为圆环结构，所述圆环结构的内孔边缘设置有环形凸台，用于与其他连接结构进行限位。第二轮盖12设置为圆柱型结构，第二轮盖12的外缘直径与第一轮盖11的外缘直径相同。本领域技术人员应理解，所述第二轮盖12的外缘直径与第一轮盖11的外缘直径也可以不同，即可以是第二轮盖12的外缘直径大于第一轮盖11的外缘直径，也可以是第一轮盖11的外缘直径大于第二轮盖12的外缘直径。
第一轮盖11和第二轮盖12之间形成有容置空间。叶片2的数量为多个，其形状设置为矩形薄片结构，分别以圆周排列的方式均匀设置于所述第一轮盖11与所述第二轮盖12形成的容置空间中，也可以以其他不规则的方式设置。叶片2沿长度方向的两端分别与第一轮盖11和第二轮盖12以焊接的方式固定连接；叶片2与第一轮盖11、第二轮盖12可以是垂直连接，或者是呈一定的倾斜角度连接；叶片2的形状还可以设置为弧形薄片结构或者机翼型叶片。
轮毂3设置于多个叶片2与所述第二轮盖12形成的空间中，底部固定于第二轮盖12上。所述轮毂3的设置为圆台结构，所述圆台是指用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥，底面与截面之间的部分叫做圆台。所述轮毂3的高度低于第一轮盖11和第二轮盖12相对的距离，即轮毂3的顶面不超过第一轮盖11。轮毂3的侧面上还设置有两个拆卸孔31，两个拆卸孔31分别以轮毂3的中心线为轴对称的设置在轮毂3的侧面，以方便叶轮的安装和拆卸。轮毂3的垂直方向上还设置有安装孔32，所述安装孔32还包括键槽33。安装孔32的直径与电机的直径相同，以用于风机的正常运转。所述安装孔32和拆卸孔31分别为通孔，并贯通所述第二轮盖12。
本发明所述的叶轮的表面还设置有预定厚度的耐磨层4，耐磨层4的厚度根据实际需求进行设置。所述耐磨层4包括以下质量百分比的混合粉末：15.0％-25.0％的镍铁、10.0％-20.0％的铌铁、2.0％-5.0％的铬铁粉、1.0％-2.0％的二氧化锆、0.1％-0.5％的碳化硅、0.1％-0.5％的碳化钛、0.1％-0.5％的碳化铌。所述混合粉末还包括铁粉。所述混合粉末中的镍铁粉末、铌铁粉末、铬铁粉末、二氧化锆粉末、碳化硅粉末、碳化钛粉末、碳化铌粉末为纳米晶粉，纳米晶粉是利用低温、表面活性剂辅助外加磁场高能球磨技术制备形成。所述混合粉末均匀的平铺在叶轮的表面，通过激光熔覆技术，使得所述混合粉末和所述叶轮的表面熔覆，并快速凝固后形成纳米金属陶瓷表面涂层，从而显著改善了叶轮表面的耐磨、耐蚀等性能。所使用的激光熔覆设备的激光功率的范围可以是800W-1200W、光斑直径为0.3-3mm、熔覆速度为Φ3mm×(0-12)HZ/S。
本发明提供了一种纳米金属陶瓷耐磨风机，所述风机的主要部件叶轮包括多个叶片、轮盖以及轮毂。通过在叶轮所有零部件的表面利用激光熔覆技术将下述质量百分比的混合粉末熔覆在叶轮的表面形成耐磨层：15.0％-25.0％的镍铁、10.0％-20.0％的铌铁、2.0％-5.0％的铬铁粉、1.0％-2.0％的二氧化锆、0.1％-0.5％的碳化硅、0.1％-0.5％的碳化钛、0.1％-0.5％的碳化铌。本发明显著提高了风机叶轮的耐磨性和耐蚀性，增加了叶轮的使用寿命。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种纳米金属陶瓷耐磨风机，包括叶轮、机壳、电机、皮带轮和传动件，所述叶轮包括：
轮盖；
多个叶片，以圆周排列的方式设置于所述轮盖上；以及，
轮毂，与所述轮盖连接，所述轮毂上设置有安装孔；
其中，所述叶轮的表面设置有预定厚度的耐磨层，所述耐磨层通过激光熔覆技术将下述质量百分比的混合粉末熔覆在所述叶轮的表面形成：15.0%-25.0%的镍铁、10.0%-20.0%的铌铁、2.0%-5.0%的铬铁粉、1.0%-2.0%的二氧化锆、0.1%-0.5%的碳化硅、0.1%-0.5%的碳化钛、0.1%-0.5%的碳化铌、铁粉；
所述混合粉末中的镍铁粉末、铌铁粉末、铬铁粉末、二氧化锆粉末、碳化硅粉末、碳化钛粉末、碳化铌粉末为纳米晶粉。
2.根据权利要求1所述的纳米金属陶瓷耐磨风机，其特征在于，激光熔覆设备的激光功率为800W-1200W、光斑直径为0.3-3mm。
3.根据权利要求1所述的纳米金属陶瓷耐磨风机，其特征在于，所述轮毂设置于所述多个叶片与所述轮盖形成的空间。
4.根据权利要求1所述的纳米金属陶瓷耐磨风机，其特征在于，所述轮毂上还设置有两个拆卸孔，所述拆卸孔对称的设置于安装孔的两侧。
5.根据权利要求4所述的纳米金属陶瓷耐磨风机，其特征在于，所述安装孔上设置有键槽。
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