一种具有纳米镍基碳化钨合金喷涂层的开式离心泵叶轮的制作方法

文档序号:11331244阅读:397来源:国知局

本实用新型涉及机械技术领域,涉及一种叶轮,尤其涉及的是一种具有纳米镍基碳化钨合金喷涂层的开式离心泵叶轮。



背景技术:

叶轮是离心泵的做功部件,依靠它的高速旋转对流体做功而实现流体的输送。造纸工业中的流体因含有大量的纤维和悬浮杂质,所以输送用的离心泵一般采用开式或半开式叶轮,可有效防止堵塞现象。

与闭式叶轮不同,开式叶轮与盖板是分离的,两者之间有0.5-0.7mm的间隙,盖板是静止不动的。生产包装纸的造纸厂通常大量使用回收纸,回收纸中含有大量金属钉、砂石、碎玻璃等杂质,纸浆通常在没有完全除净杂质的情况下进入离心泵中,由于叶轮高速旋转,这些杂质会迅速填充到叶轮与盖板之间的间隙中,从而对叶轮和盖板造成严重的磨损,使间隙迅速增大,导致离心泵的输送压力和流量下降。

开式叶轮一般采用不锈钢铸造,造价昂贵,在没有热处理的情况下使用寿命只有2-3个月;经过热处理后使用寿命可以提高一倍。但总体来说,开式叶轮的使用寿命仍然较短。

因此,现有技术还有待于改进和发展。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种具有纳米镍基碳化钨合金喷涂层的开式离心泵叶轮,旨在解决现有的开式离心泵叶轮耐磨性较差,使用寿命短的问题。

本实用新型的技术方案如下:

一种具有纳米镍基碳化钨合金喷涂层的开式离心泵叶轮,包括圆台形轮毂,所述轮毂中心设置有供转轴穿过的轴孔,所述轮毂上还设置有多个叶片,所述叶片以轮毂中心为圆点,发散式轴向弯曲状分布在所述轮毂上,所述轮毂表面和叶片表面设置有纳米镍基碳化钨合金喷涂层,所述纳米镍基碳化钨合金喷涂层为纳米碳化钨和Ni60合金粉末混合物涂层。

所述的具有纳米镍基碳化钨合金喷涂层的开式离心泵叶轮,其中,所述叶片上设置有加强筋。

所述的具有纳米镍基碳化钨合金喷涂层的开式离心泵叶轮,其中,所述轮毂上设置有多个平衡孔,所述平衡孔以所述轴孔为中心,均匀分布在所述轮毂上。

所述的具有纳米镍基碳化钨合金喷涂层的开式离心泵叶轮,其中,所述纳米镍基碳化钨合金喷涂层的厚度为0.3-0.8mm。

所述的具有纳米镍基碳化钨合金喷涂层的开式离心泵叶轮,其中,所述叶片与轮毂保持垂直,顺着所述轮毂表面均匀分布,尾端伸出所述轮毂表面。

本实用新型的有益效果是:本实用新型提供了一种具有纳米镍基碳化钨合金喷涂层的开式离心泵叶轮,通过在轮毂和叶片表面设置纳米镍基碳化钨合金喷涂层,采用纳米碳化钨和镍基合金的混合物,硬度高达HV 1200-1300,使涂层具有很高的硬度和耐磨性,可承受废纸中砂石、碎玻璃、金属钉等杂质的碰撞和挤压而不会脱落,进而延长了叶轮的使用寿命,此外,通过在轮毂上设置平衡孔来平衡部分轴向力,使得叶轮不至于过度机械磨损,增加叶轮的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种具有纳米镍基碳化钨合金喷涂层的开式离心泵叶轮的结构示意图。

附图标注说明:1、轮毂;2、轴孔;3、叶片;4、加强筋;5、平衡孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。

参见图1,为本实用新型提供的一种具有纳米镍基碳化钨合金喷涂层的开式离心泵叶轮,包括圆台形轮毂1,轮毂1中心设置有供转轴穿过的轴孔2,轮毂1上还设置有多个叶片3,在本实施例中叶片3的个数为三个,所述叶片3以轮毂1中心为圆点,发散式轴向弯曲状分布在轮毂1上,轮毂1表面和叶片3表面设置有纳米镍基碳化钨合金喷涂层,所述纳米镍基碳化钨合金喷涂层为纳米碳化钨和Ni60合金粉末混合物涂层。优选地,所述纳米镍基碳化钨合金喷涂层的厚度为0.3-0.8mm。优选地,所述纳米镍基碳化钨合金喷涂层由纳米碳化钨和Ni60合金粉末制成,可承受废纸中砂石、碎玻璃、金属钉等杂质的碰撞和挤压而不会脱落。在实际应用中,所述纳米镍基碳化钨合金喷涂层可以由以下工序制得:所述纳米碳化钨和Ni60合金粉末经过超音速喷涂在所述磨盘表面,形成初步的所述纳米镍基碳化钨合金喷涂层,再用氧-乙炔火焰把所述纳米镍基碳化钨合金喷涂层进行烧结,烧结温度1000℃,使所述纳米镍基碳化钨合金喷涂层与轮毂1表面和叶片3表面形成冶金结合,结合强度达到200MPA以上;同时所述纳米镍基碳化钨合金喷涂层中纳米碳化钨和镍基合金融为一体,使所述纳米镍基碳化钨合金喷涂层中WC和CrC、CrB等硬质相与Ni形成高强度的冶金结合,在被磨耗时硬质点不容易脱落,因此涂层具有很高的硬度和耐磨性,硬度高达HV 1200-1300。同时,由于所述纳米镍基碳化钨合金喷涂层中碳化钨纳米相的存在,使得所述纳米镍基碳化钨合金喷涂层具有较高的韧性,在受到杂质碰撞时涂层不易崩脱。此外,由于所述纳米镍基碳化钨合金喷涂层密度极高,烧结后的所述纳米镍基碳化钨合金喷涂层具有平滑的原始表面,无需加工即可使用,节省大量的机械加工费用。

在实际应用中,所述纳米镍基碳化钨合金喷涂层和轮毂1表面及叶片3表面之间还设置有砂层,所述砂层可起到清洁表面的作用,同时也有助于所述纳米镍基碳化钨合金喷涂层更好地附着在轮毂1表面和叶片3表面上。

在实际应用中,为进一步加强叶片3的稳定性,叶片3上还可以设置有加强筋4,以增强叶片3的强度,延长其使用寿命。

优选地,轮毂1上设置有多个平衡孔5,在本实施例中,平衡孔5的数量为3个,平衡孔5以轴孔2为中心,均匀分布在轮毂1上。通过在轮毂1上设置平衡孔5来平衡部分轴向力,使得叶轮不至于过度机械磨损,增加叶轮的使用寿命。

如图1所示,叶片3与轮毂1保持垂直,顺着轮毂1表面均匀分布,尾端伸出轮毂1表面,叶片3整体呈流线型,使浆料得以更加流畅的顺着叶片3流动。

在实际应用中,为进一步加强叶片3的稳定性,减少叶片3的磨损,还可以选择在每个叶片3周边增设挡板(图中未示出),所述挡板表面同样设置所述纳米镍基碳化钨合金喷涂层。

应当理解的是,本实用新型的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

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