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[发明专利]一种抗空蚀Fe基高熵合金粉末、涂层及其制备方法-CN202211331488.7有效
发明人：陈小明;惠希东;伏利;白瑞;方勇;霍嘉翔;刘旭莉;毛鹏展;刘伟 -专利权人：北京科技大学;水利部杭州机械设计研究所
申请日： 2022-10-27 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： C22C30/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种抗空蚀Fe基高熵合金粉末、涂层及其制备方法。该粉末以原子百分比计，其成分组成为Fe粉末：余量、Cr粉末：25～35％，Ni粉末：7‑13％，Al粉末：3～8％，Ti粉末：3～8％，Nb粉末：0.5～10％。以该配方为原料，通过激光熔覆或热喷涂使粉末熔覆在需要解决空蚀问题的工件表面，最终形成0.5～3mm的涂层。该涂层致密均匀，与基体呈冶金结合，稀释率低，具有优异抗空蚀性能。本发明的生产成本低，制备方法工艺可靠，性能稳定，用于解决水轮机、水泵等过流部件的空蚀问题。
一种抗空蚀 fe 基高熵合金粉末涂层及其制备方法

[实用新型]一种可实时移动大气超音速火焰喷涂现场自动喷涂装置-CN202222517180.3有效
发明人：杨永福;马怀立;张凯;桑杰才让;陈小明;石玉成;赵永军;毛鹏展;刘琎;陈光文;伏利;刘伟 -专利权人：宁夏黄河水电青铜峡发电有限公司;水利部产品质量标准研究所
申请日： 2022-09-22 - 公布日： 2023-04-11 - 主分类号： C23C4/129 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种可实时移动大气超音速火焰喷涂现场自动喷涂装置，包括大气超音速火焰喷涂单元、工作平台、液压装置、智能机械手、若干液压支撑柱及若干车轮；大气超音速火焰喷涂单元、智能机械手、液压装置均设置在工作平台上，液压支撑柱柱身与工作平台固定连接，下端连接车轮，上端通过液压管连接液压装置，通过液压支撑柱的伸缩驱动车轮上下移动从而将整个工作平台顶起或落下；智能机械手夹持大气超音速火焰喷涂单元中的喷枪进行作业。该装置通过将大气超音速火焰喷涂单元与智能机械手集成到一个工作平台上，利用液压控制工作平台的起落从而实现整个装置的可移动。该装置能够用于现场自动喷涂，可提升工程效率。
一种实时移动大气超音速火焰喷涂现场自动装置

[发明专利]一种实时防汛防旱可发电集成水轮机泵闸门-CN202211572796.9在审
发明人：陈小明;张凯;方勇;伏利;毛鹏展;刘伟 -专利权人：水利部杭州机械设计研究所
申请日： 2022-12-08 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： E02B7/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种实时防汛防旱可发电集成水轮机泵闸门，包括固定于闸门地基上的支撑柱、固定于支撑柱上的横梁、以及闸门和液压系统，液压系统包括液压杆，与闸门连接以控制闸门的启闭；所述集成水轮机泵闸门还包括集成控制系统、水位感应器、至少一组水轮机泵单元；每组所述水轮机泵单元均包括高低两组进出水口、电机、主转轴，水轮机引流套，水轮机叶轮，水轮机壳，泵轮，泵壳，泵引流套，所述电机为发电机电动机一体机；该集成水轮机泵闸门不仅能轻松应对城镇防洪排涝和调水分配的需求，而且能在河流水位安全时，充分利用绿色能源水的势能来发电，缓解城镇用电需求量大的问题，且结构紧凑简单，安装方便。
一种实时防汛防旱发电集成水轮机闸门

[发明专利]一种实时高精度混合固化聚氨酯喷涂装置及方法-CN202211506566.2在审
发明人：陈小明;张凯;刘伟;方勇;毛鹏展;伏利 -专利权人：水利部杭州机械设计研究所
申请日： 2022-11-28 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： B01F35/83 文献下载
摘要：本发明公开了一种实时高精度混合固化聚氨酯喷涂装置及喷涂方法，包括至少两套加料系统、以及空压机、冷干机、空气管路、喷枪、集成控制系统；所述两套加料系统中一套用于聚氨酯料，一套用于固化剂料；本发明采用了电动的流量控制阀和溢流阀的搭配实现聚氨酯原料流量和压力的精确控制，并通过压力感应器和质量流量计实时反馈管路中原料真实的的压力和流量数据，且原料从料筒到喷枪全程都可以实时的调节温度，此外将聚氨酯混合固化设计在枪体以外。通过对结构的设计可高精度控制聚氨酯原料和固化剂比例，并实时反馈调整混合固化比例的，快速调整原料温度和固化时间。
一种实时高精度混合固化聚氨酯喷涂装置方法

[发明专利]一种超高水头冲击式水轮机水斗抗冲击磨蚀方法-CN202211572235.9在审
发明人：陈小明;张凯;方勇;毛鹏展;伏利;刘伟 -专利权人：水利部杭州机械设计研究所
申请日： 2022-12-08 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： B22F7/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种超高水头冲击式水轮机水斗抗冲击磨蚀的方法，该方法包括：在水斗的内壁全表面采用半弹性接触连接方式固定一套硬质合金衬套，所述半弹性接触连接方式是指硬质合金衬套与水斗之间通过结构胶粘连，以吸收和缓冲衬套与水斗间不同弹性微形变，且硬质合金衬套的边缘通过紧固件将衬套与水斗压紧，以防止硬质合金衬套发生移动；此外，还可在水斗的外壁和紧固件表面采用超音速火焰热喷涂技术制备硬质合金防护涂层。本发明中水斗内壁的防护采用硬质合金衬套代替涂层，硬质合金衬套厚度可以做到涂层无法达到的厚度，且同时采用硬质合金衬套，大大加强了水斗内壁抗冲击磨损性能，从而很大程度提高水斗的服役年限。
一种超高水头冲击水轮机水斗磨蚀方法

[发明专利]一种高熵合金/陶瓷复合抗空蚀抗磨蚀涂层及其制备方法-CN202211451667.4在审
发明人：杨永福;陈小明;马怀立;伏利;桑杰才让;毛鹏展;石玉成;赵永军;刘琎;陈光文;刘伟;张凯 -专利权人：宁夏黄河水电青铜峡发电有限公司;水利部产品质量标准研究所
申请日： 2022-11-18 - 公布日： 2023-03-10 - 主分类号： C23C4/129 文献下载
摘要：针对青铜峡水电站过流部件空蚀、磨蚀问题，本发明公开了一种高熵合金/陶瓷复合抗空蚀抗磨蚀涂层及其制备方法。高熵合金/陶瓷复合涂层粉末以质量百分比计，其组成为WC粉末：余量、Fe粉末：6.5～10.4％、Cr粉末：4.1～6.2％粉末：Ni粉末：2.6～5.0％、Al粉末：0.8～1.7％，Ti粉末：0.8～1.7％。以该配方为原料，通过大气超音速喷涂制备在需要解决空蚀、磨蚀问题的工件表面，最终形成0.1～0.4mm的涂层。本发明涂层致密均匀，孔隙率在0.5％以下；显微硬度800～1300HV0.2；基体与涂层结合强度在75～89MPa；在相同的空蚀测试参数下，涂层抗空蚀性能是基体的4～8倍；在相同的磨蚀测试参数下，涂层的抗磨蚀性能是基体的12～14.5倍。本发明的制备方法工艺可靠，性能稳定，可以有效解决水轮机、水泵等过流部件的空蚀、磨蚀问题。
一种合金陶瓷复合抗空蚀抗磨蚀涂层及其制备方法

[发明专利]一种蜗壳引水室内壁超音速火焰热喷涂装置及喷涂方法-CN202211358044.2在审
发明人：陈小明;惠希东;张凯;毛鹏展;方勇;刘伟;伏利;霍嘉翔 -专利权人：北京科技大学;水利部杭州机械设计研究所
申请日： 2022-11-01 - 公布日： 2023-01-03 - 主分类号： B05B7/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种蜗壳引水室内壁超音速火焰热喷涂装置及喷涂方法，所述装置包括可连续旋转超音速火焰喷枪、伺服电机、工业机械手、移动座台；移动座台包括可移动的座台主体及支撑部件，工业机械手安装于座台主体上，座台主体与支撑部件配合使得移动座台在喷涂过程中能够绕蜗壳引水室内壁稳定移动，可连续旋转超音速火焰喷枪连接于工业机械手端部，可连续旋转超音速火焰喷枪能够不受喷枪管路限制朝同一方向连续旋转。本发明能够取代实际工程应用中人工喷涂大型蜗壳引水室表面的超音速火焰喷涂工作，解决了因为超音速火焰喷枪管路限制，连续转动喷涂时，管路缠绕扭曲的问题；且大大提高了工程实施效率，提升了涂层的均匀性。
一种引水内壁超音速火焰喷涂装置方法

[发明专利]一种狭小空间超音速火焰热喷涂自动喷枪及其热喷涂装置-CN202111287414.3有效
发明人：陈小明;张凯;方勇;惠希东;刘伟;赵坚;霍嘉翔;伏利;张磊;毛鹏展;苏建灏;吴一栋 -专利权人：水利部杭州机械设计研究所;北京科技大学
申请日： 2021-11-02 - 公布日： 2022-11-29 - 主分类号： B05B7/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种狭小空间超音速火焰热喷涂自动喷枪及其热喷涂装置，所述喷枪从内向外包括由依次连接的燃料雾化器、燃烧室、燃烧室喉部、扩张连接器、喷枪管、枪管调整器构成的核心单元、水冷套以及喷枪外套，在燃烧室内设置有陶瓷片，煤油和高压氧气经燃料雾化器混合雾化后经陶瓷片进入燃烧室，送粉针及点火针经陶瓷片将粉末送入燃烧室并点火实现超音速火焰热喷涂，所述核心单元中燃烧室喉部、扩张连接器、喷枪管、枪管调整器固连为一体，可由传动装置调控自由转动从而控制喷涂方向。本发明通过创新的结构设计，可以有效缩减整个装置所占空间，增加装置可活动范围，且实现喷枪焰流角度可自动调节的功能，可以应用于极为狭小的空间。
一种狭小空间超音速火焰喷涂自动喷枪及其装置

[发明专利]一种同轴多束激光合成轴心送粉超高速激光熔覆头及其熔覆方法-CN202011204168.6有效
发明人：陈小明;张凯;刘德有;赵坚;刘伟;毛鹏展;伏利;张磊;霍嘉翔 -专利权人：水利部杭州机械设计研究所
申请日： 2020-11-02 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： C23C24/10 文献下载
摘要：本发明提供一种同轴多束激光合成轴心送粉超高速激光熔覆头及其熔覆方法，所述激光熔覆头包括由内而外依次同轴设置的激光腔室、保护气腔室和水冷腔室；激光腔室内设有混粉腔室和飞行光路系统；混粉腔室内设有伞形隔粉器和送粉喷嘴，伞形隔粉器通过根部固定于激光熔覆头后盖中心处，激光熔覆头后盖上还设有送粉针，送粉针沿伞形隔粉器环向设置；飞行光路系统沿混粉腔室环向设置，激光腔室的出光口在送粉喷嘴外围，呈环形。本发明的激光熔覆头具有激光光斑面积大，光斑能量梯度分布可设计调节功能，能同步实现基材预热，熔覆层重熔的功能，从而达到高速激光熔覆的要求，并且相比较采用高功率激光器，还有成本更低的特点。
一种同轴激光合成轴心超高速熔覆头及其方法

[发明专利]空气燃气型超音速火焰喷枪、喷涂装置及制备金属陶瓷涂层的方法-CN202010962110.1有效
发明人：陈小明;赵坚;刘伟;毛鹏展;刘德有;方勇;伏利;张凯;张磊 -专利权人：水利部杭州机械设计研究所
申请日： 2020-09-14 - 公布日： 2022-07-08 - 主分类号： C23C4/129 文献下载
摘要：本发明公开了一种空气燃气型超音速火焰喷枪、喷涂装置及制备金属陶瓷涂层的方法。该空气燃气型超音速火焰喷枪包括燃烧室、及同轴设于燃烧室前、后端的枪管和同轴尾座；燃烧室和同轴尾座外设有燃烧室壳体；枪管外设有枪管壳体，枪管壳体与燃烧室壳体连通；燃烧室壳体上设有高压空气进口和点火针；同轴尾座上分布有高压空气分配孔；枪管壳体上分布有冷却空气出口；所述同轴尾座与燃烧室之间设有催化铜板。本发明的空气燃气型超音速火焰喷枪实现了火焰温度的大幅降低，粒子速度的大幅提高，喷枪出口火焰温度实现低于1600℃，粒子速度达到1200m/s，实现高性能非晶涂层的制备。本发明获得的WC‑10Co4Cr金属陶瓷涂层，可有效避免涂层剥落，且耐腐蚀性能好。
空气燃气超音速火焰喷枪喷涂装置制备金属陶瓷涂层方法

[发明专利]一种实时喷砂回收再利用装置及其工作方法-CN202010800611.X有效
发明人：陈小明;张凯;刘德有;黄燕;赵坚;刘伟;常方圆;伏利;毛鹏展;周潇;张磊 -专利权人：水利部产品质量标准研究所;杭州江河机电装备工程有限公司;国际小水电中心
申请日： 2020-08-11 - 公布日： 2022-05-24 - 主分类号： B24C7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种实时喷砂回收再利用装置及其工作方法，包括喷砂头、喷砂头吸砂罩、喷砂头密封刷、砂子输出管、砂子回收管、喷砂进气管、砂子筛分网、储砂罐、除尘装置；用于对待加工零件进行喷砂、吸砂及除尘，所有动力均由干燥的压缩空气提供。该装置在喷砂过程中可同时实现砂子的回收再利用，防止砂子及灰尘泄露；喷砂头吸砂罩可拆卸方便更换，吸砂口在喷砂头吸砂罩的喇叭状截面较小处，空气流速更快，吸力更强，喇叭状可以更好的归拢从零件表面反弹的砂子，靠近零件处截面面积大，可有效避免反弹的砂子与轴中心的砂气流产生抵消的力的作用；砂子通过自动筛分可循环利用，同时大量废砂尘会留在除尘装置中，不会进入大气中，可避免污染环境。
一种实时喷砂回收再利用装置及其工作方法

[发明专利]一种水利机械软硬涂层稳定搭接工艺方法-CN202110178019.5有效
发明人：陈小明;张凯;刘德有;方勇;邵春兵;毛鹏展;刘伟;赵坚;伏利 -专利权人：水利部杭州机械设计研究所;杭州江河机电装备工程有限公司
申请日： 2021-02-07 - 公布日： 2022-05-20 - 主分类号： B05D5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种水利机械软硬涂层稳定搭接工艺方法，包括：确定需要制备软涂层和硬涂层的区域，及软涂层厚度和硬涂层厚度，确保软涂层厚度大于硬涂层厚度；在软涂层与硬涂层的交界处，使欲制备软涂层区域的零件表面下凹一定深度，且下凹处的侧面需向硬涂层方向下偏，使得下凹处侧面与下凹处表面、及零件表面均呈锐角，并对下凹处侧面与零件表面所呈锐角处进行倒角处理后，进行涂层制备：首先进行喷砂工艺，再制备硬涂层，最后制备软涂层。本发明工艺获得的软硬涂层搭接处的结构能极大程度提高软涂层与基体的结合力，并防止软硬涂层的分离，同时也能很好的受到硬涂层和软涂层的防护。
一种水利机械软硬涂层稳定工艺方法

[发明专利]一种适用于水力机械过流部件表面材料抗汽蚀性能检测装置及方法-CN202111288214.X在审
发明人：陈小明;伏利;毛鹏展;方勇;惠希东;赵坚;刘伟;张凯;张磊;霍嘉翔;苏建灏;曹文菁 -专利权人：水利部杭州机械设计研究所;杭州江河机电装备工程有限公司
申请日： 2021-11-02 - 公布日： 2022-02-11 - 主分类号： G01N17/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于水力机械过流部件表面材料抗汽蚀性能检测装置及方法。所述装置包括隔音罩、升降装置、容器、超声发生器、控制系统；超声发生器安装于隔音罩上，包括依次连接的超声放大器、连接杆、振幅杆、转换头，整个装置可以实现对表面材料尤其是热喷涂涂层在不同pH值、Cl‑含量、温度、水流速、砂子粒度和含量、汽蚀功率、频率和时间下的汽蚀性能检测，可以极大的丰富汽蚀性能检测的条件，更好的模拟实际情况。且整个方案对于测试样品的材料没有任何限制，适用范围广；该方法的使用可及时掌握所制备的涂层是否满足产品使用要求，指导热喷涂工艺调整，使之满足产品需要。
一种适用于水力机械部件表面材料汽蚀性能检测装置方法

[发明专利]一种热喷涂工艺曲面轨迹协同的自动喷砂装置及方法-CN202010800215.7有效
发明人：陈小明;张凯;刘德有;黄燕;赵坚;刘伟;常方圆;伏利;毛鹏展;张磊 -专利权人：水利部产品质量标准研究所;杭州江河机电装备工程有限公司;国际小水电中心
申请日： 2020-08-11 - 公布日： 2022-02-08 - 主分类号： B24C3/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种热喷涂工艺曲面轨迹协同的自动喷砂装置及方法，该装置包括喷砂头与热喷涂枪固定联动模块、实时喷砂回收再利用模块、可编程六轴机械手、表面粗糙度检测模块、表面温度检测模块、电脑智能控制模块。本发明将热喷涂工艺制备表面涂层过程的各个工序有机的集成到一起，能够在同一个工位完成曲面的喷砂、清理、粗糙度测量、温度监测、喷涂工作。喷砂与喷涂轨迹协同，只需要编写一次程序，程序编写完成后，无需再中途进入喷砂和喷涂的环境中去。整个涂层制备过程都可通过可编程六轴机器人程序高效、自动完成，整个过程中节约了大量时间和物料成本，同时保证了工作人员的安全和身体健康。
一种喷涂工艺曲面轨迹协同自动喷砂装置方法

[发明专利]适用于水泵水轮机转轮叶片间狭窄流道的涂层制备方法-CN202110912618.5在审
发明人：陈小明;伏利;刘德有;方勇;赵坚;毛鹏展;刘伟;张凯;张磊;霍嘉翔;苏建灏 -专利权人：水利部杭州机械设计研究所;杭州江河机电装备工程有限公司
申请日： 2021-08-10 - 公布日： 2021-11-19 - 主分类号： C23C4/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于水泵水轮机转轮叶片间狭窄流道的涂层制备方法，是先在需焊接为一体的各部件上先喷涂特制涂层，将各部件进行焊接后再进行常规退火去应力处理；所述的特制涂层包括WC基内层和NiCrAl基面层。该涂层极适用于水泵水轮机转轮叶片间这类狭窄流道先喷涂后焊接的工艺，利用面层可以很好的阻挡800℃～1000℃高温处理对内层的破坏，使内层稳定发挥抗磨抗汽蚀的性能。本发明的方案解决了水泵、水轮机转轮叶片间狭窄流道先喷后焊及高温退火时涂层失效问题。
适用于水泵水轮机转轮叶片狭窄涂层制备方法

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