一種多級氣體壓縮機(jī)的冷卻裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種多級氣體壓縮機(jī)的冷卻裝置。該裝置包括：若干冷卻管，設(shè)置在氣體壓縮機(jī)的各個壓縮缸之間，截?cái)嗝娉蕡A形，內(nèi)部具有圓形的氣道，用于冷卻被壓縮后的氣體；冷卻管安裝組件，固設(shè)在氣體壓縮機(jī)的壓縮缸上，用于固定安裝冷卻管；風(fēng)機(jī)，固設(shè)在氣體壓縮機(jī)的安裝架上，用于風(fēng)冷冷卻管；冷卻管由陶瓷內(nèi)襯層、高溫粘接劑層、不銹鋼外殼層、涂料層構(gòu)成，高溫粘接劑層設(shè)置在陶瓷內(nèi)襯層和不銹鋼外殼層之間，涂料層設(shè)置在不銹鋼外殼層的表面。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，冷卻效果好，冷卻管采用多層結(jié)構(gòu)，采用高溫粘接劑將復(fù)合陶瓷內(nèi)襯與不銹鋼粘合在一起，并在不銹鋼表面澆鑄耐磨涂料，進(jìn)一步提高冷卻管的強(qiáng)度、耐磨性、導(dǎo)熱等性能。
【專利說明】
一種多級氣體壓縮機(jī)的冷卻裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及冷卻裝置，尤其涉及一種多級氣體壓縮機(jī)的冷卻裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 氣體壓縮機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣體壓力能的一種動力裝置，常用于風(fēng)動工具的提 供氣體動力，也常用于壓送氧氣、天然氣等氣體。目前的氣體壓縮機(jī)主要通過氣缸進(jìn)行氣體 壓縮，為了保證一定的氣體壓力，氣體壓縮機(jī)常常采用多級壓縮來達(dá)到增壓的目的。在氣體 壓縮過程中，由于活塞的來回運(yùn)動，會導(dǎo)致氣體壓縮機(jī)中的氣體溫度增高。根據(jù)熱脹冷縮的 原理，過熱的氣體會對氣體壓縮機(jī)的壓縮結(jié)果產(chǎn)生影響，氣體壓縮機(jī)需要將過熱的氣體壓 縮至一個較高的壓力，才能保證該氣體在常溫下達(dá)到一定的壓力標(biāo)準(zhǔn)，增加了氣體壓縮的 成本。在壓縮某些氣體如天然氣時，過高的氣體溫度也會產(chǎn)生一些安全隱患，導(dǎo)致一些安全 事故的發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種多級氣體壓縮機(jī)的冷卻裝置。
[0004] 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來解決上述問題:一種多級氣體壓縮機(jī)的冷卻裝置，包 括
[0005] 若干冷卻管，設(shè)置在氣體壓縮機(jī)的各個壓縮缸之間，截?cái)嗝娉蕡A形，內(nèi)部具有圓形 的氣道，用于冷卻被壓縮后的氣體；
[0006] 冷卻管安裝組件，固設(shè)在氣體壓縮機(jī)的壓縮缸上，用于固定安裝冷卻管；
[0007] 風(fēng)機(jī)，固設(shè)在氣體壓縮機(jī)的安裝架上，用于風(fēng)冷冷卻管；
[0008] 所述的冷卻管由陶瓷內(nèi)襯層、高溫粘接劑層、不銹鋼外殼層、涂料層構(gòu)成，所述高 溫粘接劑層設(shè)置在陶瓷內(nèi)襯層和不銹鋼外殼層之間，所述的涂料層設(shè)置在不銹鋼外殼層的 表面。
[0009] 在上述多級氣體壓縮機(jī)的冷卻裝置中，冷卻管采用多層結(jié)構(gòu)，采用高溫粘接劑將 陶瓷內(nèi)襯與不銹鋼粘合在一起，并在不銹鋼表面設(shè)置耐磨涂料，進(jìn)一步提高冷卻管的強(qiáng)度、 耐磨性、導(dǎo)熱性等性能。
[0010]在上述多級氣體壓縮機(jī)的冷卻裝置中，冷卻管中所述陶瓷內(nèi)襯層的陶瓷為SiC/ Si3N4復(fù)合陶瓷，所述復(fù)合陶瓷層的材料包括如下質(zhì)量百分比的組分:4.0-7.0 % C，27-32 % N，4.5-8.5%Cu，5.2-6.5%Fe，1.2-1.8%Y，1.2-1.8%Al，1.0-2.0%Ti，1.3-1.6%Ta，余量 為Si〇
[0011]現(xiàn)有技術(shù)中大多數(shù)碳化硅質(zhì)耐磨內(nèi)襯采用剛玉陶瓷層厚度較薄且裂紋較多質(zhì)地 易脆，碳化硅質(zhì)耐磨管道內(nèi)襯的厚度一般為4mm，由于高溫復(fù)合無壓力使得陶瓷層較松散氣 孔多且并由此導(dǎo)致碳化硅耐磨管道的耐磨性下降，陶瓷層與鋼管粘連處容易破裂脫落。而 本發(fā)明冷卻管陶瓷內(nèi)襯層的陶瓷為SiC和Si 3N4的復(fù)合陶瓷，SiC和Si3N4均具有優(yōu)良的耐磨 性和機(jī)械強(qiáng)度，以及良好的熱導(dǎo)率和熱穩(wěn)定性，熔點(diǎn)高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，并且Si 3N4具有優(yōu)良 的抗熱震性能，進(jìn)而可以顯著提高冷卻管的耐磨性。SiC/Si3N4復(fù)合陶瓷由于超細(xì)的SiC顆粒 彌散在Si3N4晶界或晶內(nèi)，由彌散粒子SiC承受應(yīng)力，產(chǎn)生微裂紋，阻止位錯運(yùn)動或產(chǎn)生釘扎 作用而增韌基體Si 3N4,從而使SiC/Si3N4復(fù)合陶瓷具有良好的韌性。同時，由于SiC與Si3N4的 熱膨脹系數(shù)存在差異，分布于Si 3N4晶粒內(nèi)的SiC顆粒與基體Si3N4之間在燒結(jié)形成陶瓷后存 在殘余應(yīng)力，在材料受載時廣生晶內(nèi)破壞，造成穿晶斷裂，從而提尚SiC/Si3N4復(fù)合陶瓷的強(qiáng) 度。因此，SiC/Si 3N4復(fù)合陶瓷具有優(yōu)良的力學(xué)性能，在高溫下仍能保持較高斷裂韌性和拉伸 強(qiáng)度。Cu和Fe的添加，可以降低陶瓷層的顯氣孔率，增加陶瓷層的體積密度，從而增加其導(dǎo) 熱性，并且增加了陶瓷層的強(qiáng)度、韌性和抗沖擊能力。隨著Cu和Fe質(zhì)量的增加，陶瓷層的顯 氣孔率逐漸增加，體積密度逐漸增大，導(dǎo)熱性也隨之增加，并且具有較好的強(qiáng)度、韌性和抗 沖擊能力。因?yàn)樘沾蓪又械腃u與Al、Fe均有較好的相溶性，所以部分Cu在高溫作用下可以滲 入到不銹鋼外殼中，又能與陶瓷層中的Fe和A1形成較好的結(jié)合力，陶瓷層中的A1來自助燒 劑Al 2〇3。另外，加入的Fe和Si3N4能形成Fe-Si3N4相，適量的Fe由于氮?dú)庵形⒘垦醯拇嬖谑紫?氧化成為FeO而起催化作用，加速Si的氮化反應(yīng)，但是過多的Fe會與Si生成Fe3Si、Fe5Si3及 FeS，而Fe 3Si、Fe5Si3及FeSi在氮?dú)獾拇嬖谙戮荒芡耆蒄e_Si 3N4,從而阻礙了 Si的 氮化，導(dǎo)致陶瓷層性能的下降。由于SiC/Si3N4復(fù)合陶瓷具有脆性，本發(fā)明加入了一定量的Ti 和Ta，Ti和Ta分別與炭黑生成TiC和TaC，能減少陶瓷層的脆性，增加陶瓷層的韌性，使陶瓷 層保持較高的斷裂韌性和拉伸強(qiáng)度，具有良好的物化性能和機(jī)械性能。
[0012]上述比例范圍的元素制成的陶瓷層中，Si3N4多為等軸狀的0_Si3N4相。在SiC/Si 3N4 復(fù)合陶瓷燒結(jié)過程中，a_Si3N4溶解于Si和氮?dú)庵形⒘垦跣纬傻腟i02與燃燒助劑生成的液相 中，然后析出P-Si 3N4相，SiC可以作為0-Si3N4析出時的形核劑，0_Si3N4以SiC顆粒為核生長， 形成SiC分布于f3-Si 3N4柱狀晶內(nèi)的微觀組織結(jié)構(gòu)。當(dāng)SiC較少時，SiC作為f3-Si3N4析出、生長 的形核，促進(jìn)0-Si 3N4柱狀晶生長；當(dāng)SiC進(jìn)一步增加時，由于形核增加，P-Si3N4形成較細(xì)的 均勻柱狀晶，陶瓷層的強(qiáng)度和韌性大大增加;SiC含量再增加時，部分SiC將分布在晶界，阻 止晶粒長大，細(xì)化組織結(jié)構(gòu)，形成等軸晶，此時，陶瓷層的強(qiáng)度不再增強(qiáng)，韌性有所下降。因 此必須控制SiC的含量，將C和Si的含量和比例限制在上述范圍內(nèi)。
[0013] 在上述多級氣體壓縮機(jī)的冷卻裝置中，冷卻管中所述不銹鋼外殼層的不銹鋼的具 體成分及其質(zhì)量百分比如下：〇:22.〇-26.0%，]\1〇:2.8-3.4%，附：1.5-2.2%，]\111:1.2-1.6%, Si : 0.2-0.8%, C: 0.05-0.15% ,Ti:0.2-1.2% ,Nb:0.08-0.5% ,V： 0.02-0.20% ,Cu: 0.05-0.50%，N < 0.30%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0014] 本發(fā)明不銹鋼外殼層采用耐腐蝕性、耐磨性較好的超級鐵素體不銹鋼制成。上述 不銹鋼具有體心立方點(diǎn)陣晶面容易滑移，易形成網(wǎng)狀位錯結(jié)構(gòu)，從而不易生成現(xiàn)狀的濁溝， 難以造成穿晶破裂。上述不銹鋼含有較少的碳和氮，添加了穩(wěn)定化和焊縫金屬韌化元素。本 發(fā)明不銹鋼在一般鐵素體不銹鋼的基礎(chǔ)上提高了碳含量，其原因在于，本發(fā)明中添加有 0.05-0.50 %的銅元素，需要部分碳元素促進(jìn)析出e-Cu，且若碳含量過低，嚴(yán)重影響不修改 的強(qiáng)度、耐磨性，但是若碳含量過高，又會降低不銹鋼的抗腐蝕性能，還會增大加工、制造不 銹鋼的難度。其次，本發(fā)明在保證不銹鋼耐腐蝕性及耐磨性的基礎(chǔ)上控制了鉻鉬鎳的含量， 鉬使鋼表面形成富鉬的氧化膜，這種含有鉻鉬元素的氧化膜具有很高的穩(wěn)定性，不但在許 多非氧化性強(qiáng)腐蝕介質(zhì)中很難被溶解，而且能有效地抑制氯離子引起的的點(diǎn)腐蝕。再者，本 發(fā)明不銹鋼中還加入了碳化物元素鈦、鈮和釩，鈦、鈮和釩可使不銹鋼中鉻的碳化物轉(zhuǎn)而形 成V、Ti和Nb的碳化物并細(xì)化不銹鋼的晶粒，對析出相的均勻彌散分布起促進(jìn)作用，從面提 高本發(fā)明的不銹鋼的機(jī)械性能、抗腐蝕性能。其中適量Ti的添加還可以降低不銹鋼的時效 敏感性和冷脆性，改善焊接性能。但當(dāng)Ti含量過大，將大幅度提高生產(chǎn)成本。而Nb在不銹鋼 中的作用與Ti類似，能細(xì)化晶粒和降低不銹鋼的過熱敏感性及回火脆性，提高不銹鋼的強(qiáng) 度，改善焊接性能，同時提高抗大氣腐蝕及高溫下抗氫、氮、氨腐蝕能力。但當(dāng)Nb含量過大 時，如超過0.55%，不僅將大幅度提高生產(chǎn)成本，還會嚴(yán)重影響不銹鋼的塑性和韌性。另外， 本發(fā)明不銹鋼中還添加有適量的N，不僅可以強(qiáng)化不銹鋼的力學(xué)性能，還可促進(jìn)折出相Cu的 均勻彌散分布，進(jìn)一步提高不銹鋼的腐蝕性能。同時還可降低本發(fā)明的生產(chǎn)成本。因氮的溶 解度受Cr和Mn的影響，N的含量不宜超過0.30%。
[0015] 在上述多級氣體壓縮機(jī)的冷卻裝置中，冷卻管中所述高溫粘結(jié)劑層的粘結(jié)劑包括 如下質(zhì)量百分比的組分:環(huán)氧樹脂：10-30%，硅酸鹽類無機(jī)粘結(jié)劑：20-50%，氧化鋁粉:8_ 20 %，鐵粉:3-10 %，石墨:3-20 %，促進(jìn)劑：1-5 %。本發(fā)明的粘結(jié)劑可以在-20-500°C條件下 長期使用，既耐高溫，又耐低溫，對各類隔熱材料都有較強(qiáng)的粘結(jié)能力，且粘結(jié)強(qiáng)度在 130kpa以上。另外該粘結(jié)劑使用方便，使用時將粘結(jié)劑刷在粘結(jié)物表面，輕壓使其緊密結(jié)合 即可。
[0016] 在上述多級氣體壓縮機(jī)的冷卻裝置中，冷卻管中所述的涂料層材料包括如下質(zhì)量 百分比的組分:銅5-10%、鎳5-10%、鋅10-20%、鉻20-40%、鉬5-20%、碳化鎢10-25%，鐵 5-10%，其中，Cr是以元素形式和/或作為一種碳化物Cr 2C3的形式存在。
[0017] 將上述涂料層材料制成納米金屬涂料，然后采用流涂法將納米金屬涂料饒注在不 銹鋼基體的表面上，再經(jīng)干燥、燒制而成所述的涂料層。本發(fā)明采用流涂法在不銹鋼表面上 涂覆一層納米金屬涂層，替代傳統(tǒng)的電鍍金屬工藝，工藝簡單、成本低且安全環(huán)保，該納米 金屬涂層與不銹鋼的結(jié)合度好，能有效增強(qiáng)冷卻管的耐磨性能。
[0018] 所述涂料層材料的平均粒徑為30-50nm。
[0019]所述涂料層的厚度為l-3mm。
[0020] 在上述的多級氣體壓縮機(jī)的冷卻裝置中，所述的冷卻管安裝組件包括呈圓柱狀的 插接座，所述的插接座設(shè)置在氣體壓縮機(jī)的壓縮缸上，所述的插接座內(nèi)部開有軸向的通孔； 在所述的插接座上一體成型有管夾，所述的管夾由若干片壓片合圍構(gòu)成，壓片的外表面設(shè) 有螺紋。
[0021] 在上述的多級氣體壓縮機(jī)的冷卻裝置中，所述的冷卻管安裝組件還包括緊固螺 母，所述的緊固螺母套接在所述的管夾上，所述的冷卻管穿過緊固螺母插接在所述的插接 座上。
[0022] 在上述的多級氣體壓縮機(jī)的冷卻裝置中，所述的冷卻管呈盤旋狀間隙的環(huán)繞在氣 體壓縮機(jī)的壓縮缸周圍，所述的風(fēng)機(jī)的風(fēng)口與冷卻管相對。
[0023]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0024] 1、將冷卻管盤旋環(huán)繞在氣體壓縮缸的周圍，增大了冷卻管的長度，從而增加了氣 體的冷卻時間，冷卻效果好；
[0025] 2、將冷卻管和氣體壓縮缸進(jìn)行分體式設(shè)計(jì)，并通過管夾和緊固螺母配合使得冷卻 管和氣體壓縮缸之間的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，也便于對冷卻管進(jìn)出更換維修；
[0026] 3、整個裝置結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，冷卻效果好。
[0027] 4、冷卻管采用多層結(jié)構(gòu)，采用配伍合理的高溫粘接劑將SiC和Si3N4的復(fù)合陶瓷內(nèi) 襯與不銹鋼粘合在一起，并在不銹鋼表面澆鑄配伍合理的耐磨涂料，進(jìn)一步提高冷卻管的 強(qiáng)度、耐磨性、導(dǎo)熱性等性能。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖2為圖1中的A部放大圖。
[0030]圖3為本發(fā)明中冷卻管的截面圖。
[0031]圖中，1、冷卻管;2、機(jī)箱;4、風(fēng)機(jī);5、管夾;6、插接座;7、緊固螺母；10、不銹鋼外殼 層;11、涂料層;12、高溫粘接劑層;13、陶瓷內(nèi)襯層。
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述， 但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
[0033] -種多級氣體壓縮機(jī)的冷卻裝置，用于對經(jīng)過氣體壓縮機(jī)中壓縮缸壓縮后的氣體 進(jìn)行冷卻降溫，包括冷卻管1、冷卻管安裝組件和風(fēng)機(jī)4。
[0034] 多級氣體壓縮機(jī)具有多個氣體壓縮缸，冷卻管1設(shè)置在各個壓縮缸之間，冷卻管1 設(shè)置呈盤旋狀，環(huán)繞在氣體壓縮機(jī)的機(jī)箱2周圍，增加冷卻管1的長度，使氣體冷卻的效果更 好。冷卻管1為圓形管，其內(nèi)部設(shè)有截?cái)嗝鏋閳A形的氣道，使得冷卻管1的截?cái)嗝娉蕡A環(huán)狀， 從而達(dá)到整個冷卻管1的管壁等壁厚的效果，保證了冷卻管每個點(diǎn)受到的氣體壓力相同，使 得整個冷卻管抗壓力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好。
[0035] 冷卻管1由陶瓷內(nèi)襯層13、高溫粘接劑層12、不銹鋼外殼層10、涂料層11構(gòu)成，高溫 粘接劑層12設(shè)置在陶瓷內(nèi)襯層13和不銹鋼外殼層10之間，涂料層11設(shè)置在不銹鋼外殼層10 的表面。冷卻管采用多層結(jié)構(gòu)，采用高溫粘接劑將陶瓷內(nèi)襯與不銹鋼粘合在一起，并在不銹 鋼表面設(shè)置耐磨涂料，進(jìn)一步提高冷卻管的強(qiáng)度、耐磨性、導(dǎo)熱性等性能。
[0036] 冷卻管安裝組件包括設(shè)置在氣體壓縮機(jī)的壓縮缸上的插接座6,插接座6-般設(shè)置 在壓縮缸的側(cè)部，插接座6呈圓柱形，內(nèi)部設(shè)有軸向的通孔，通孔與壓縮缸的內(nèi)腔導(dǎo)通。在插 接部6上一體成型有管夾5,管夾5由若干片壓片構(gòu)成，壓片向內(nèi)彎曲，在壓片的外表面上設(shè) 有螺紋，壓片之間合圍形成一個管路，管路可供冷卻管通過。
[0037] 冷卻管安裝組件還包括緊固螺母7,緊固螺母7套裝在管夾上，與壓片形成螺紋配 合。冷卻管1的端部穿過管夾，插接在氣體壓縮機(jī)的壓縮缸上，緊固螺母7和管夾5旋緊，使得 壓片對冷卻管1進(jìn)行緊壓，該設(shè)置結(jié)構(gòu)簡單，固定效果好，拆裝方便。
[0038] 為了進(jìn)一步增加多級氣體壓縮機(jī)的冷卻裝置的冷卻效果，在氣體壓縮機(jī)上設(shè)置有 風(fēng)機(jī)4,風(fēng)機(jī)4的轉(zhuǎn)動軸與氣體壓縮機(jī)中電機(jī)動力輸出軸相連，并且風(fēng)機(jī)4的風(fēng)口與冷卻管1 相對，當(dāng)氣體壓縮機(jī)開始工作時，風(fēng)機(jī)4開啟，增加冷卻管1附件的氣體流動，使得冷卻裝置 的冷卻效果更好。
[0039] 下面通過具體實(shí)施例說明冷卻管。
[0040] 實(shí)施例1
[0041 ]冷卻管由陶瓷內(nèi)襯層、高溫粘接劑層、不銹鋼外殼層、涂料層構(gòu)成，高溫粘接劑層 設(shè)置在陶瓷內(nèi)襯層和不銹鋼外殼層之間，涂料層設(shè)置在不銹鋼外殼層的表面。
[0042] 所述陶瓷內(nèi)襯層的陶瓷為SiC/Si3N4復(fù)合陶瓷，所述復(fù)合陶瓷層的材料包括如下質(zhì) 量百分比的組分:5.0%C，30%N，6.5%Cu，5.8%Fe，1.5%Y，1.5%Al，1.5%Ti，1.5%Ta，余 量為Si。
[0043] 所述不銹鋼外殼層的不銹鋼的具體成分及其質(zhì)量百分比如下：Cr:24.0%，Mo: 3.2%,Ni:1.8%,Mn:1.4%,Si:0.5%,C:0.10%,Ti:0.8%,Nb:0.3%,V：0.15%,Cu: 0.25%，N < 0.30%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0044] 所述高溫粘結(jié)劑層的粘結(jié)劑包括如下質(zhì)量百分比的組分:環(huán)氧樹脂:25%，硅酸鹽 類無機(jī)粘結(jié)劑:30 %，氧化鋁粉:15 %，鐵粉:6 %，石墨:20 %，促進(jìn)劑:4 %。
[0045] 所述的涂料層材料包括如下質(zhì)量百分比的組分:銅8%、鎳5%、鋅14%、鉻30%、鉬 18%、碳化鎢18%，鐵7%，其中，Cr是以元素形式和/或作為一種碳化物Cr 2C3的形式存在。將 上述平均粒徑為40nm的涂料層材料制成納米金屬涂料，然后采用流涂法將納米金屬涂料饒 注在不銹鋼基體的表面上，再經(jīng)干燥、燒制成厚度為1-3_的涂料層。
[0046] 實(shí)施例2
[0047] 冷卻管由陶瓷內(nèi)襯層、高溫粘接劑層、不銹鋼外殼層、涂料層構(gòu)成，高溫粘接劑層 設(shè)置在陶瓷內(nèi)襯層和不銹鋼外殼層之間，涂料層設(shè)置在不銹鋼外殼層的表面。
[0048]所述陶瓷內(nèi)襯層的陶瓷為SiC/Si3N4復(fù)合陶瓷，所述復(fù)合陶瓷層的材料包括如下質(zhì) 量百分比的組分:6.0%C，28%N，5.5%Cu，6.2%Fe，1.4%Y，1.6%Al，1.2%Ti，1.4%Ta，余 量為Si。
[0049] 所述不銹鋼外殼層的不銹鋼的具體成分及其質(zhì)量百分比如下：Cr:23.0%，Mo: 3.3%,Ni:1.6%,Mn:1.5%,Si:0.4%,C:0.12%,Ti:0.4%,Nb:0.4%,V：0.08%,Cu: 0.40%，N < 0.30%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0050] 所述高溫粘結(jié)劑層的粘結(jié)劑包括如下質(zhì)量百分比的組分:環(huán)氧樹脂:20%，硅酸鹽 類無機(jī)粘結(jié)劑:40 %，氧化鋁粉:20 %，鐵粉:5 %，石墨：10 %，促進(jìn)劑:5 %。
[0051 ]所述的涂料層材料包括如下質(zhì)量百分比的組分:銅6%、鎳7%、鋅16%、鉻28%、鉬 18%、碳化鎢17%，鐵8%，其中，Cr是以元素形式和/或作為一種碳化物Cr2C3的形式存在。將 上述平均粒徑為35nm的涂料層材料制成納米金屬涂料，然后采用流涂法將納米金屬涂料饒 注在不銹鋼基體的表面上，再經(jīng)干燥、燒制成厚度為1-3_的涂料層。
[0052] 實(shí)施例3
[0053]冷卻管由陶瓷內(nèi)襯層、高溫粘接劑層、不銹鋼外殼層、涂料層構(gòu)成，高溫粘接劑層 設(shè)置在陶瓷內(nèi)襯層和不銹鋼外殼層之間，涂料層設(shè)置在不銹鋼外殼層的表面。
[0054]所述陶瓷內(nèi)襯層的陶瓷為SiC/Si3N4復(fù)合陶瓷，所述復(fù)合陶瓷層的材料包括如下質(zhì) 量百分比的組分:4.5%C，31%N，7.5%Cu，5.5%Fe，1.6%Y，1.4%Al，1.8%Ti，1.5%Ta，余 量為Si。
[0055]所述不銹鋼外殼層的不銹鋼的具體成分及其質(zhì)量百分比如下：Cr:25.0%，Mo: 2.9% ,Ni:2.0% ,Mn:1.3% ,Si:0.7% ,C:0.08% ,Ti:0.3% ,Nb:0.10%,V：0.12%,Cu: 0.10%，N< 0.30%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0056]所述高溫粘結(jié)劑層的粘結(jié)劑包括如下質(zhì)量百分比的組分:環(huán)氧樹脂：15%，硅酸鹽 類無機(jī)粘結(jié)劑:45 %，氧化鋁粉:10 %，鐵粉:8 %，石墨：10 %，促進(jìn)劑:2 %。
[0057] 所述的涂料層材料包括如下質(zhì)量百分比的組分:銅8%、鎳6%、鋅18%、鉻35%、鉬 10%、碳化鎢17%，鐵6%，其中，Cr是以元素形式和/或作為一種碳化物Cr 2C3的形式存在。將 上述平均粒徑為45nm的涂料層材料制成納米金屬涂料，然后采用流涂法將納米金屬涂料饒 注在不銹鋼基體的表面上，再經(jīng)干燥、燒制成厚度為1-3_的涂料層。
[0058] 實(shí)施例4
[0059] 冷卻管由陶瓷內(nèi)襯層、高溫粘接劑層、不銹鋼外殼層、涂料層構(gòu)成，高溫粘接劑層 設(shè)置在陶瓷內(nèi)襯層和不銹鋼外殼層之間，涂料層設(shè)置在不銹鋼外殼層的表面。
[0060] 所述陶瓷內(nèi)襯層的陶瓷為SiC/Si3N4復(fù)合陶瓷，所述復(fù)合陶瓷層的材料包括如下質(zhì) 量百分比的組分:4.0%C，32%N，4.5%Cu，6.5%Fe，1.2%Y，1.8%Al，1.0%Ti，1.6%Ta，余 量為Si。
[0061] 所述不銹鋼外殼層的不銹鋼的具體成分及其質(zhì)量百分比如下：Cr:22.0%，Mo: 3.4%,Ni:1.5%,Mn:1.6%,Si:0.2%,C:0.15%,Ti:0.2%,Nb:0.5%,V：0.02%,Cu: 0.50%，N < 0.30%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0062]所述高溫粘結(jié)劑層的粘結(jié)劑包括如下質(zhì)量百分比的組分:環(huán)氧樹脂:30%，硅酸鹽 類無機(jī)粘結(jié)劑:20 %，氧化鋁粉:20 %，鐵粉:5 %，石墨:20 %，促進(jìn)劑:5 %。
[0063]所述的涂料層材料包括如下質(zhì)量百分比的組分:銅10%、鎳5%、鋅20%、鉻20%、 鉬10%、碳化鎢25%，鐵10%，其中，Cr是以元素形式和/或作為一種碳化物Cr2C3的形式存 在。將上述平均粒徑為30nm的涂料層材料制成納米金屬涂料，然后采用流涂法將納米金屬 涂料澆注在不銹鋼基體的表面上，再經(jīng)干燥、燒制成厚度為1-3_的涂料層。
[0064] 實(shí)施例5
[0065] 冷卻管由陶瓷內(nèi)襯層、高溫粘接劑層、不銹鋼外殼層、涂料層構(gòu)成，高溫粘接劑層 設(shè)置在陶瓷內(nèi)襯層和不銹鋼外殼層之間，涂料層設(shè)置在不銹鋼外殼層的表面。
[0066] 所述陶瓷內(nèi)襯層的陶瓷為SiC/Si3N4復(fù)合陶瓷，所述復(fù)合陶瓷層的材料包括如下質(zhì) 量百分比的組分:7.0%C，27%N，8.5%Cu，5.2%Fe，1.8%Y，1.2%Al，2.0%Ti，1.3%Ta，余 量為Si。
[0067] 所述不銹鋼外殼層的不銹鋼的具體成分及其質(zhì)量百分比如下：Cr:26.0%，Mo: 2.8% ,Ni: 2.2% ,Mn: 1.2% , Si: 0.8% ,C: 0.05% ,Ti: 1.2% ,Nb: 0.08%, V：0.20%,Cu: 0.05%，N < 0.30%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0068] 所述高溫粘結(jié)劑層的粘結(jié)劑包括如下質(zhì)量百分比的組分:環(huán)氧樹脂：10%，硅酸鹽 類無機(jī)粘結(jié)劑:50 %，氧化鋁粉:8 %，鐵粉:10 %，石墨:20 %，促進(jìn)劑:2 %。
[0069] 所述的涂料層材料包括如下質(zhì)量百分比的組分:銅5%、鎳10%、鋅10%、鉻40%、 鉬20%、碳化鎢10 %，鐵5%，其中，Cr是以元素形式和/或作為一種碳化物Cr2C3的形式存在。 將上述平均粒徑為50nm的涂料層材料制成納米金屬涂料，然后采用流涂法將納米金屬涂料 澆注在不銹鋼基體的表面上，再經(jīng)干燥、燒制成厚度為1-3_的涂料層。
[0070] 對比例1
[0071] 現(xiàn)有技術(shù)中普通市售的冷卻管。
[0072] 對比例2
[0073] 采用如實(shí)施例1中所述的不銹鋼制成的冷卻管。
[0074] 對比例3
[0075] 采用如實(shí)施例1中所述的陶瓷材料制成的冷卻管。
[0076] 對比例4
[0077] 該對比例4與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于，該對比例4中用普通粘結(jié)劑將陶瓷內(nèi)襯層與 不銹鋼外殼層粘結(jié)在一起。
[0078] 對比例5
[0079] 該對比例4與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于，該對比例5中沒有涂料層。
[0080] 將實(shí)施例1-5及對比例1-5的冷卻管進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果如表1所示。
[0081 ]表1:實(shí)施例1-5及對比例1-5的冷卻管的性能測試
[0083]綜上所述，冷卻管采用多層結(jié)構(gòu)，采用配伍合理的高溫粘接劑將SiC和Si3N4的復(fù)合 陶瓷內(nèi)襯與不銹鋼粘合在一起，并在不銹鋼表面澆鑄配伍合理的耐磨涂料，進(jìn)一步提高冷 卻管的強(qiáng)度、耐磨性、導(dǎo)熱性等性能。將該冷卻管用于本發(fā)明多級氣體壓縮機(jī)的冷卻裝置， 大幅度提高冷卻裝置的冷卻效果，降低生產(chǎn)成本，延長其使用壽命。
[0084]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域 的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代， 但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種多級氣體壓縮機(jī)的冷卻裝置，其特征在于，包括 若干冷卻管，設(shè)置在氣體壓縮機(jī)的各個壓縮缸之間，外周面為圓形，內(nèi)部具有截?cái)嗝鏋?圓形的氣道，用于冷卻被壓縮后的氣體； 冷卻管安裝組件，固設(shè)在氣體壓縮機(jī)的壓縮缸上，用于固定安裝冷卻管； 風(fēng)機(jī)，固設(shè)在氣體壓縮機(jī)的安裝架上，用于風(fēng)冷冷卻管； 所述的冷卻管由陶瓷內(nèi)襯層、高溫粘接劑層、不銹鋼外殼層、涂料層構(gòu)成，所述高溫粘 接劑層設(shè)置在陶瓷內(nèi)襯層和不銹鋼外殼層之間，所述的涂料層設(shè)置在不銹鋼外殼層的表 面。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級氣體壓縮機(jī)的冷卻裝置，其特征在于，冷卻管中所述陶瓷 內(nèi)襯層的陶瓷為SiC/Si3N 4復(fù)合陶瓷，所述復(fù)合陶瓷層的材料包括如下質(zhì)量百分比的組分： 4.0-7.0%C,27-32%N,4.5-8.5%Cu,5.2-6.5%Fea.2-1.8%Ya.2-1.8%Aia.0-2.0% Ti，1.3-1.6%Ta，余量為 Si。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級氣體壓縮機(jī)的冷卻裝置，其特征在于，冷卻管中所述不銹 鋼外殼層的不銹鋼的具體成分及其質(zhì)量百分比如下:Cr: 22.0-26.0 %，Mo: 2.8-3.4%，Ni : 1.5-2.2% ,Mn: 1.2-1.6% ,Si :0.2-0.8% ,C:0.05-0.15% ,Ti :0.2-1.2% ,Nb:0.08-0.5% , V:0·02-0.20%，Cu:0·05-0.50%，N< 30%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級氣體壓縮機(jī)的冷卻裝置，其特征在于，冷卻管中所述高溫 粘結(jié)劑層的粘結(jié)劑包括如下質(zhì)量百分比的組分:環(huán)氧樹脂：10-30%，硅酸鹽類無機(jī)粘結(jié)劑： 20-50 %，氧化鋁粉:8-20 %，鐵粉:3-10 %，石墨:3-20 %，促進(jìn)劑：1 -5 %。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級氣體壓縮機(jī)的冷卻裝置，其特征在于，冷卻管中所述的涂 料層材料包括如下質(zhì)量百分比的組分:銅5-10%、鎳5-10%、鋅10-20%、鉻20-40%、鉬5-20%、碳化鎢10-25%，鐵5-10%，其中，Cr是以元素形式和/或作為一種碳化物Cr 2C3的形式 存在。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的多級氣體壓縮機(jī)的冷卻裝置，其特征在于，將如權(quán)利要求5中 所述的涂料層材料制成納米金屬涂料，然后采用流涂法將納米金屬涂料澆注在不銹鋼基體 的表面上，再經(jīng)干燥、燒制而成所述的涂料層。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級氣體壓縮機(jī)的冷卻裝置，其特征在于，所述涂料層材料的 平均粒徑為30-50nm;所述涂料層的厚度為l-3mm。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級氣體壓縮機(jī)的冷卻裝置，其特征在于，所述的冷卻管安裝 組件包括呈圓柱狀的插接座，所述的插接座設(shè)置在氣體壓縮機(jī)的壓縮缸上，所述的插接座 內(nèi)部開有軸向的通孔;在所述的插接座上一體成型有管夾，所述的管夾由若干片壓片合圍 構(gòu)成，壓片的外表面設(shè)有螺紋。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級氣體壓縮機(jī)的冷卻裝置，其特征在于，所述的冷卻管安裝 組件還包括緊固螺母，所述的緊固螺母套接在所述的管夾上，所述的冷卻管穿過緊固螺母 插接在所述的插接座上。10. 根據(jù)權(quán)利要求1、8或9所述的多級氣體壓縮機(jī)的冷卻裝置，其特征在于，所述的冷卻 管呈盤旋狀間隙的環(huán)繞在氣體壓縮機(jī)的壓縮缸周圍，所述的風(fēng)機(jī)的風(fēng)口與冷卻管相對。
【文檔編號】C22C38/50GK105840466SQ201511026233
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月31日
【發(fā)明人】鮑忠雄, 鮑建光, 李國年
【申請人】寧波百瑞天然氣高壓壓縮機(jī)有限公司