一种具有纳米镍基碳化钨合金喷涂层的高含砂量水泵口环的制作方法

本实用新型涉及水泵制造领域，尤其涉及的是一种具有纳米镍基碳化钨合金喷涂层的高含砂量水泵口环。

背景技术：

在水泵制造业中，水泵口环包括水泵的叶轮口环和泵体口环，二者是重要的密封部件，如果使用过程中口环受到冲蚀磨损，其密封性能将会下降，导致水泵的扬程和流量跟着下降，严重影响抽水效率和能耗。

在含砂量很高的河流（例如黄河流域）的抽水泵站中，水泵的叶轮口环和泵体口环受到高压、高含砂水流的冲蚀，磨损非常严重，一般只能使用1-2个月，严重影响了抽水泵站的效率和生产成本。

传统的叶轮口环和泵体口环一般采用合金钢制造，热处理硬度只有HRC 50-60，耐磨性较差，不能满足冲蚀严重的工况。

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高含砂量水泵口环，旨在解决现有的水泵口环耐磨性较差，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高含砂量水泵口环，包括相互配合的泵体口环和叶轮口环，所述泵体口环安装在泵体上，所述叶轮口环安装在叶轮上，所述泵体口环的内环表面和叶轮口环的外环表面均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高钴纳米碳化钨和镍基合金的混合物涂层。

所述的具有纳米镍基碳化钨合金喷涂层的高含砂量水泵口环，其中，所述泵体口环外环表面和泵体上设置有相对应的迷宫密封槽。

所述的具有纳米镍基碳化钨合金喷涂层的高含砂量水泵口环，其中，所述泵体口环内环表面或叶轮口环外环表面衬有橡胶。

所述的具有纳米镍基碳化钨合金喷涂层的高含砂量水泵口环，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高含砂量水泵口环，其中，所述高韧性纳米碳化钨喷涂层和所述钢圈之间还设置有砂层。

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高含砂量水泵口环，通过在泵体口环内环表面和叶轮口环外环表面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，在被磨耗时硬质点不容易脱落，进而延长了口环的使用寿命，其使用寿命比传统的水泵口环延长3-4倍。此外，通过在所述泵体口环内环表面或叶轮口环外环表面衬上橡胶，进一步减小了口环间的摩擦，同时增强了密封性。

附图说明

图1是本实用新型提供的泵体口环的结构示意图。

图2是本实用新型提供的本体口环的剖面图。

图3是本实用新型提供的叶轮口环的结构示意图。

附图标注说明：1、泵体口环；2、叶轮口环；3、纳米镍基碳化钨合金喷涂层；4、迷宫密封槽。

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至图3，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高含砂量水泵口环，包括相互配合的泵体口环1和叶轮口环2，泵体口环1安装在泵体上，叶轮口环2安装在叶轮上，泵体口环1的内环表面和叶轮口环2的外环表面均设置有纳米镍基碳化钨合金喷涂层3，纳米镍基碳化钨合金喷涂层3为高钴纳米碳化钨和镍基合金的混合物涂层。纳米镍基碳化钨合金喷涂层3的厚度为0.3-0.8mm。优选地，纳米镍基碳化钨合金喷涂层3由纳米碳化钨和Ni60合金粉末制成，所述纳米碳化钨和Ni60合金粉末的比例为1:1-5W/W。在实际应用中，纳米镍基碳化钨合金喷涂层3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设备以2倍音速喷涂在泵体口环1的内环表面和叶轮口环2的外环表面，形成初步的纳米镍基碳化钨合金喷涂层3，再用氧-乙炔火焰把纳米镍基碳化钨合金喷涂层3进行烧结，烧结温度1000℃，使纳米镍基碳化钨合金喷涂层3与口环形成冶金结合，结合强度达到200MPA以上；同时纳米镍基碳化钨合金喷涂层3中纳米碳化钨和镍基合金融为一体，使纳米镍基碳化钨合金喷涂层3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，由于纳米镍基碳化钨合金喷涂层3中碳化钨纳米相的存在，使得纳米镍基碳化钨合金喷涂层3具有较高的韧性，在受到杂质碰撞时涂层不易崩脱。此外，由于纳米镍基碳化钨合金喷涂层3密度极高，烧结后的纳米镍基碳化钨合金喷涂层3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，泵体口环1外环表面和泵体上设置有相对应的迷宫密封槽4，泵体口环1通过迷宫密封槽4安装在所述泵体上，同时进一步地加强了其密封性。

进一步地，泵体口环1的内环表面和叶轮口环2的外环表面也可以设置相对应的第二迷宫密封槽，用于保证泵体口环1和叶轮口环2之间的密封性。

更进一步地，叶轮口环2的内环表面与所述叶轮上也可以设置相对应的第三迷宫密封槽，用于保证叶轮口环2可以更稳固地安装在所述叶轮上。

如图3所示，在实际应用中，叶轮口环2可以设置有缺口，方便叶轮口环2的安装，通过叶轮口环2的张力，保证了叶轮口环2与泵体口环1能够更加紧密地结合，进一步地增强其密封性。

在实际应用中，纳米镍基碳化钨合金喷涂层3和泵体口环1内环表面及叶轮口环2外环表面之间还设置有喷砂层，所述喷砂层可起到清洁口环表面的作用，同时也有助于纳米镍基碳化钨合金喷涂层3更好地附着在口环上。

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。