一种耐高温型关风机的制作方法

本发明属于光风机技术领域，具体涉及一种耐高温型关风机。

背景技术：

关风机分普通型、耐压型、耐高温型三大类，关风机是气力输送与通风除尘网络中的重要设备，其主要功能是将卸料器或除尘器中的物料连续不断地及时排出，同时保证设备内压力不暴露于常压环境。关风器广泛适用于碾米，制粉，饲料，机械和化工，医药，烟草，冶金，水泥及除尘等行业设备的气力运输与管网压力状态的卸料。关风机在高温状态下使用时，比如在膨化沉水料的生产中，由于出模后的膨化料温度可达到150摄氏度，水分含量高达30％，物料特性表现高温高湿，和常规粉料的特性完全不同。再比如某些物料刚制成时温度就高达600摄氏度，在这种生产条件下，该常规关风机在实际使用中就会出现因叶片变形，卡死堵料或漏风严重，泄气量大等问题。关风机叶片和关风机外壳一般为碳素结构钢材料，高温场合中不可避免会出现变形、塌角、磨损，同时碳素结构钢表面会产生氧化物从而引起点蚀，这些失效形式会导致钢表面率先失效甚至突然折断等。因此，对碳素钢进行必要的表面强化措施可以提高钢表面的耐高温，耐磨损性能，还可以可以大大降低企业的生产成本，获得良好的经济效益。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的技术缺陷，本发明提供一种耐高温型关风机，在较高温度下，不会因为叶片高温膨胀甚至变形而影响密封性，或出现卡死现象。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种耐高温型关风机，包括：

机壳，所述机壳的内圈壁沿其轴向间隔设有多个垂直于轴向的导向凹槽，所述机壳的两侧分别开设有与机壳内部连通的进口和出口；

转轴，所述转轴沿轴向转动穿装在机壳内，围绕转轴间隔设有多个沿转轴轴向的叶片，所述叶片朝向机壳内壁的一侧设有与导向凹槽导向配合的凸齿；所述叶片表面包覆有ni60-wc激光熔覆涂层，所述ni60-wc激光熔覆涂层中ni60:wc＝(9±0.5):1(质量比)。

进一步的，所述ni60-wc激光熔覆涂层通过如下方法获得：

步骤1、配置激光熔覆粉末

按照质量比ni60:wc＝9:1混合，混合后的粉末在球磨机中球磨至少2小时，获得复合粉末；

步骤2、预置粉末

将步骤1中球磨后的复合粉末取出烘干后，用质量浓度为3％的聚乙稀醇有机粘接剂将混合粉末充分混合，形成膏状物，均匀的涂抹在经表面预处理后的叶片上，预置层厚度0.9-1mm，表面压平，烘干，待用；

步骤3、激光熔覆制备ni60+wc复合涂层

将烘干后的叶片放在激光器的平台上，设置激光器的工艺参数为1.6kw，扫描速度为420mm/min，离焦量：55mm，保护气流量：8l·h-1，最后在叶片表面制得ni60-wc激光熔覆涂层。

机壳的两端分别开设有安装口，安装口的外缘围绕周向设有环形凸台，安装口处设有轴承座，所述轴承座通过环形凸台安装，所述转轴的两端通过轴承转动安装在轴承座上，且转轴与机壳同轴。

进一步的，为了方便拆装替换叶片，转轴的外壁围绕周向间隔开设有多个沿轴向方向的燕尾槽，所述叶片可经由机壳两端的安装口进入机壳内部并通过燕尾槽卡装在转轴上。

与现有技术相比，本发明所取得的技术效果为：关风机叶片的边缘设计的凸齿，同时关风机机壳内壁设计的与叶片凸齿相配合的导向凹槽，当关风机叶片转动时会被导向凹槽固定在一定的位置旋转，该种设计可大大提高关风机的密封性，且在高温下会取得更好的密闭效果；对关风机叶片表面通过激光熔覆形成ni60-wc激光熔覆涂层，较好增加了叶片的耐磨损性能和耐热性能。

附图说明

图1为本发明实施例中的关风机的结构示意图。

图2为本发明实施例中的关风机机壳的结构示意图。

图3为图2的俯视图。

图4为本发明实施例中的关风机叶片和转轴的装配示意。

图5为图4的右视图。

图6为本发明实施例中的在叶片表面形成的ni60:wc＝9:1的ni60-wc激光熔覆涂层的高温摩擦磨损后的磨损曲线；

图7为本发明实施例中的在叶片表面形成的ni60:wc＝4:1的ni60-wc激光熔覆涂层的高温摩擦磨损后的磨损曲线。

图8为本发明实施例中的在叶片表面形成的ni60:wc＝7:3的ni60-wc激光熔覆涂层的高温摩擦磨损后的磨损曲线。

图9为本发明实施例中的在叶片表面形成的ni60:wc＝9:1的ni60-wc激光熔覆涂层在高温摩擦磨损前后放大50倍电镜照片，其中a为磨损前，b为磨损后。

图10为本发明实施例中的在叶片表面形成的ni60:wc＝4:1的ni60-wc激光熔覆涂层在高温摩擦磨损前后放大50倍电镜照片，其中a为磨损前，b为磨损后。

图11为本发明实施例中的在叶片表面形成的ni60:wc＝7:3的ni60-wc激光熔覆涂层在高温摩擦磨损前后放大50倍电镜照片，其中a为磨损前，b为磨损后。

图中附图标记为：1.机壳，2.导向凹槽，3.进口，4.出口，5.转轴，6.叶片，7.凸齿。

具体实施方式

本发明下面结合实施例作进一步详述：

本实施例的一种耐高温型关风机，如图1至4所示，包括机壳1和转轴5，

机壳1的内圈壁沿其轴向间隔设有多个垂直于轴向的导向凹槽2，机壳1的两侧分别开设有与机壳1内部连通的进口3和出口4。转轴5沿轴向转动穿装在机壳1内，围绕转轴5间隔设有多个沿转轴5轴向的叶片6，叶片6朝向机壳1内壁的一侧设有与导向凹槽2导向配合的凸齿7；所述叶片6表面包覆有ni60-wc激光熔覆涂层，所述ni60-wc激光熔覆涂层中ni60:wc＝9:1、ni60:wc＝4:1、ni60:wc＝7:3质量比。

具体的，机壳1的两端分别开设有安装口，安装口的外缘围绕周向设有环形凸台，安装口处设有轴承座，轴承座通过环形凸台安装，转轴5的两端通过轴承转动安装在轴承座上，且转轴5与机壳同轴。

转轴5的外壁围绕周向间隔开设有多个沿轴向方向的燕尾槽，叶片6可经由机壳两端的安装口进入机壳内部并通过燕尾槽卡装在转轴5上(也即，为了方便叶片安装，叶片远离安装轴的一侧与转轴中心轴之间的距离小于等于安装口的半径)，叶片6基体材质和机壳1的材质为q235钢。

叶片6表面形成ni60-wc激光熔覆涂层的实施例如下：

实施例1

1)叶片6表面预处理：

将叶片6表面用180#砂轮打磨后经金相砂纸再次打磨后，得到光滑平整的表面，用酒精清洗后放于真空干燥箱烘干待用。

2)配置激光熔覆粉末

按照百分比ni60:wc＝9:1混合，混合后的粉末在球磨机中球磨2小时。

3)预置粉末

将混合好的复合粉末取出烘干后，用质量浓度为3％wt.％的聚乙稀醇有机粘接剂将混合粉末充分混合，形成膏状物，均匀的涂抹在处理好的叶片6表面上，预置层厚度0.9-1mm，表面压平，最后放在干燥箱中烘干，待用。

4)激光熔覆制备ni60+wc复合涂层

将处理好的叶片6放在激光器的平台上，设置激光器的工艺参数为1.6kw，扫描速度为420mm/min，离焦量：55mm，保护气流量：8l·h^-1，最后制得百分比ni60：wc＝9:1的激光熔覆涂层。

5)使用ht-1000型屏显式高温摩擦磨损试验机，采用球盘摩擦副，上试样采用sio2摩擦球，下试样采用ni60/wc复合涂层试样；用摩擦系数作为摩擦磨损性能指标，摩擦系数值由试验机直接读取。

6)在50倍电镜下观察样块的熔覆层表面

7)使用cmm测量表面的平面度

8)经过测定，该复合熔覆层裂纹较少，组织致密，涂层厚度为0.4-0.6mm，经过高温摩擦磨损测试最终摩擦系数稳定在0.2左右，磨损后的表面只有浅浅的划痕，平面度的变化量为0.002mm。

实施例21)叶片6表面预处理：

将叶片6表面用180#砂轮打磨后经金相砂纸再次打磨后，得到光滑平整的表面，用酒精清洗后放于真空干燥箱烘干待用。

2)配置激光熔覆粉末

按照百分比ni60:wc＝4:1混合，混合后的粉末在球磨机中球磨2小时。

3)预置粉末

将混合好的复合粉末取出烘干后，用浓度为3％wt.％的聚乙稀醇有机粘接剂将混合粉末充分混合，形成膏状物，均匀的涂抹在处理好的q235钢表面上，预置层厚度0.9-1mm，表面压平，最后放在干燥箱中烘干，待用。

4)激光熔覆制备ni60+wc复合涂层

将处理好的叶片6放在激光器的平台上，设置激光器的工艺参数为1.6kw，扫描速度为400mm/min，离焦量：55mm，保护气流量：8l·h^-1，最后制得百分比ni60：wc＝4:1的激光熔覆涂层。

5)使用ht-1000型屏显式高温摩擦磨损试验机，采用球盘摩擦副，上试样采用sio2摩擦球，下试样采用ni60/wc复合涂层试样；用摩擦系数作为摩擦磨损性能指标，摩擦系数值由试验机直接读取。

6)在50倍电镜下观察样块的熔覆层表面

7)使用cmm测量表面的平面度

8)经过测定，该复合熔覆层有可见凹坑，涂层厚度为0.4-0.6mm，经过高温摩擦磨损测试最终摩擦系数稳定在0.3左右，磨损后的表面有可见裂纹，凹坑，白斑，平面度的变化量为0.005mm。

实施例3

1)叶片6表面预处理：

将叶片6表面用180#砂轮打磨后经金相砂纸再次打磨后，得到光滑平整的表面，用酒精清洗后放于真空干燥箱烘干待用。

2)配置激光熔覆粉末

按照百分比ni60:wc＝7:3混合，混合后的粉末在球磨机中球磨2小时。

3)预置粉末

将混合好的复合粉末取出烘干后，用浓度为3％wt.％的聚乙稀醇有机粘接剂将混合粉末充分混合，形成膏状物，均匀的涂抹在处理好的叶片6表面上，预置层厚度0.9-1mm，表面压平，最后放在干燥箱中烘干，待用。

4)激光熔覆制备ni60+wc复合涂层

将处理好的叶片6放在激光器的平台上，设置激光器的工艺参数为1.2kw，扫描速度为300mm/min，离焦量：55mm，保护气流量：8l·h^-1，最后制得百分比ni60：wc＝7:3的激光熔覆涂层。

5)使用ht-1000型屏显式高温摩擦磨损试验机，采用球盘摩擦副，上试样采用sio2摩擦球，下试样采用ni60/wc复合涂层试样；用摩擦系数作为摩擦磨损性能指标，摩擦系数值由试验机直接读取。

6)在50倍电镜下观察样块的熔覆层表面

7)使用cmm测量表面的平面度

8)经过测定，该复合熔覆层划痕和斑点较多，涂层厚度为0.4-0.6mm，经过高温摩擦磨损测试最终摩擦系数稳定在0.3-0.4之间，磨损后的表面摩擦痕迹较为严重，平面度的变化量为0.007mm。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。