一種抗氣蝕渣漿泵的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種抗氣蝕渣漿泵，包括泵體，所述的泵體上設有吸入口和吐出口，所述的泵體內設有葉輪，所述的葉輪上設有主葉片和誘導葉片，所述的誘導葉片延伸到吸入口內，所述的主葉片和誘導葉片連接；所述吸入口的截面面積是所述吐出口截面面積的3?10倍。本發明的目的在于提供一種抗汽蝕，可輸送高濃度兩相流或高含汽量三相流的渣漿泵。
【專利說明】
一種抗氣蝕渣漿泵
技術領域
[0001]本發明涉及回轉動力栗設備領域，特別是一種輸送磨蝕性介質的離心式栗。
【背景技術】
[0002]在選礦和冶煉等行業，經常要用離心栗輸送一些有磨蝕性的固液兩相流，這時常選用渣漿栗。常見的渣漿栗常用Cr26，Crl5Mo3等耐磨合金制造，在輸送一些低濃度的固液兩相流介質時，可以正常使用，但在輸送高濃度特別是固液兩相流的含固體重量達到55%以上時，普通渣漿栗就顯露出以下問題:1、磨損問題突出，過流件的壽命常不能滿足使用要求。2、抗汽蝕性能差，這是由于隨著兩相流濃度的增高，介質的流動性不斷下降，汽蝕余量遠小于清水，導致栗的流量在遠小于標定值就出現汽蝕現象，不但過流件容易損壞，栗的性能如效率、揚程、流量等均明顯下降。
[0003]在選礦和冶煉行業，還經常要求離心栗輸送一些含有固、液、汽的三相流介質，最常見是選礦浮選作業產生的泡沫。如果介質中含汽量較少，且泡沫的持續性短(即泡沫能在較短的時間內破裂)，選用普通渣漿栗也可以滿足工藝要求，但如果介質中含汽量較高，且泡沫的持續性長，選用普通渣漿漿栗通常無法滿足工藝要求。最常見的現象是栗的流量、揚程和效率遠低于設計值和輸送清水時的工況。其原因是:介質中含有的大量汽泡，在進入葉輪吸入口之前會由于介質中的壓力低于大氣壓而不斷膨脹，越接近葉輪吸入口，汽泡膨脹得越大，使栗在流量遠低于設計流量時就產生了汽蝕現象，從而導致栗的流量、揚程和效率顯著低于設計值，同時由于汽蝕現象的產生，普通渣漿栗的耐磨合金過流件表面會產蜂窩狀的汽蝕孔，并導致過流件早期失效。
[0004]因此，要解決上述問題，必須從兩個方面著手，其一是采用抗汽蝕的材料制造過流件，這是因為在上述工況中，汽蝕現象不可避免，必須采用抗汽蝕性能好的材料才能保證栗的壽命。其二是改進栗的結構，減小葉輪吸入口的負壓，從而使栗在設計流量時的汽蝕現象仍處于輕微狀態，不至于導致流量、揚程和效率的明顯下降。
[0005]申請號201520743981.9公開了本發明人針對上述問題提出的技術方案，該方案采用復合耐磨材料制造渣漿栗過流件以解決材料的抗汽蝕問題，在主軸上同時設置一個離心葉輪和軸流葉輪以提高汽蝕余量。實踐表明，該技術方案可以較好的解決普通渣漿栗上述問題;但該技術方案的不足也在實踐中暴露出來，其一是生產成本較高，導致產品的競爭力下降；其二是兩個葉輪采用螺紋連接在一起的方式，使得葉輪的動、靜平衡與螺紋的旋緊位置有關(即將兩個葉輪旋緊到一定位置將組合葉輪做好平衡后，如果再繼續旋緊組合葉輪的連接螺紋時，平衡就會被破壞)，工藝上要實現轉子的動平衡或靜平衡難度很大，其三是轉子部分的軸向尺寸大，磨損后易產生動平衡破壞，并進一步造成軸承和主軸等部件的損壞。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提供一種抗汽蝕，可輸送高濃度兩相流或高含汽量三相流的渣漿栗O
[0007]本發明的技術方案為:包括栗體，所述的栗體上設有吸入口和吐出口，所述的栗體內設有葉輪，其特征在于:所述的葉輪上設有主葉片和誘導葉片，所述的誘導葉片延伸到吸入口內，所述的主葉片和誘導葉片連接;所述吸入口的截面面積是所述吐出口截面面積的3-10倍。
[0008]在上述的抗氣蝕渣漿栗中，所述主葉片為離心葉片或混流葉片，誘導葉片為軸流葉片。
[0009]在上述的抗氣蝕渣漿栗中，所述的栗體包括前殼體和后殼體，所述的前殼體內壁設有前內襯，所述的后殼體內壁設有后內襯，所述的前內襯和后內襯圍成用于容納葉輪的流體腔室和所述吐出口 ；所述葉輪和所述前內襯、所述后內襯由復合耐磨材料構成。
[0010]在上述的抗氣蝕渣漿栗中，所述的后內襯和后殼體之間設有后內襯骨架;所述的前內襯和后內襯之間設有密封墊，所述的后內襯和后內襯骨架通過粘接劑接合成一個整體。
[0011]在上述的抗氣蝕渣漿栗中，還包括穿過后殼體和后內襯后與葉輪連接的主軸，所述的主軸上設有副葉輪，所述的主軸和后殼體之間設有與后殼體連接的減壓蓋和設置在主軸外周的填料，所述的減壓蓋和填料密封連接;所述的減壓蓋、后內襯骨架、后內襯圍成一個容納腔，所述的副葉輪位于該容納腔內。
[0012]在上述的抗氣蝕渣漿栗中，所述的葉輪為封閉式葉輪，所述的葉輪包括后蓋板和環狀的前蓋板，所述的主葉片設置在前蓋板和后蓋板之間，所述的誘導葉片設置在前蓋板的環狀中空部內，所述的主葉片和誘導葉片通過平滑過渡區連接。
[0013]在上述的抗氣蝕渣漿栗中，所述的葉輪為半開式葉輪，所述的葉輪包括后蓋板，所述的主葉片設置在后蓋板上且通過一平滑過渡區與誘導葉片連接。
[0014]在上述的抗氣蝕渣漿栗中，所述的葉輪由復合耐磨材料構成;所述的后蓋板內設有金屬材質的葉輪骨架。
[0015]在上述的抗氣蝕渣楽栗中，所述的復合耐磨材料包括80-85wt%的耐磨顆粒和14-18wt%的樹脂。
[0016]在上述的抗氣蝕渣漿栗中，所述的葉輪骨架包括連接部以及設置在連接部外圍的圓盤結構，所述的圓盤結構上設有多個用于復合耐磨材料的容納凹部。
[0017]本發明的有益效果如下:
[0018]本發明的方案在主葉片上設置誘導葉片的結構，可以將葉輪看成是由兩個葉輪組合而成的，如果主葉片為離心葉片或混流葉片，誘導葉片為軸流葉片，可以顯著提高栗的汽蝕余量，或降低汽蝕的強度。
[0019]—般渣漿栗吸入口截面積是吐出口截面積的1.5-2.5倍左右，這樣可以獲得較高的清水效率，本發明中將吸入室的截面積設置為吐出口截面積的3-10倍，雖會導致栗的清水效率有所下降，但可以有效提高栗的汽蝕余量，避免栗在嚴重汽蝕的工況下運行，從而使栗在輸送濃漿或泡沫時其效率高于普通渣漿栗。增大吸入口的另一目的是為誘導葉片的安放提供足夠的空間，以進一步提高汽蝕余量。通過吸入口截面積是吐出口截面積3-10倍的設置和離心式的主葉片以及軸流式的誘導葉片配合，可以極大的提高栗的汽蝕余量，使本渣漿栗的抗汽蝕效果優異。
[0020]前內襯、后內襯和葉輪采用復合耐磨材質制造，可以顯著提高栗的耐磨性和抗汽蝕性能，研究表明，復合耐磨材料不僅耐磨性明顯強于耐磨合金，其抗汽蝕性的優勢更為突出，其原因是非金屬材料對汽蝕破壞不敏感。
[0021 ]將栗體在A—A平面分成兩部分后，前內襯和后內襯成形后可以從A—A平面脫模，當A—A平面設置在適當的位置時，可以形成合理的脫模錐度，易于脫模，有利于延長前栗體、后栗體模具的壽命。
[0022]設置金屬材質的前殼體、后殼體和葉輪骨架，可以保證栗體和葉輪的強度，在前殼體和后殼體外沿設置的螺栓，可以壓緊A—A平面設置的密封墊，防止滲漏。
【附圖說明】
[0023]圖1為實施例1的剖視圖；
[0024]圖2為實施例1的栗體的剖視圖；
[0025]圖3為實施例1的主視圖；
[0026]圖4為實施例1的如殼體的不意圖；
[0027]圖5為實施例1的葉輪的主視圖；
[0028]圖6為實施例1的葉輪的剖視圖；
[0029]圖7為實施例2的剖視圖；
[0030]圖8為實施例2的葉輪的立體視圖；
[0031 ]圖9為實施例2的葉輪的主視圖；
[0032]圖10為實施例2的葉輪的剖視圖；
[0033]圖11為實施例1的葉輪骨架的立體圖；
[0034]圖12為實施例2的葉輪骨架的立體圖。
【具體實施方式】
[0035]下面結合【具體實施方式】，對本發明的技術方案作進一步的詳細說明，但不構成對本發明的任何限制。
[0036]實施例1
[0037]如圖1-6以及圖11所示，一種抗氣蝕渣漿栗，包括栗體I，所述的栗體I上設有吸入口 2和吐出口 3，所述的栗體I內設有葉輪4，所述的葉輪4上設有離心式的主葉片5和軸流式的誘導葉片6，所述的誘導葉片6延伸到吸入口 2的位置，所述的主葉片5和誘導葉片6連接。優選地，誘導葉片6和主葉片5均為4片，當然在生產應用中，也可以根據生產情況分別設置3片或者5片誘導葉片6和主葉片5。
[0038]在實際應用中，離心式的主葉片5和軸流式的誘導葉片6可以有效的提高栗的汽蝕余量，或降低汽蝕的強度。
[0039]為了進一步提高栗的汽蝕余量，所述吸入口2的截面面積是所述吐出口 3截面面積的3-10倍。在本實施例中，吐出口 3的截面圓形，直徑為I OOmm，吸入口 2的直徑為250mm，吸入口2的截面面積為葉出口截面積的6.25倍，雖會導致栗的清水效率有所下降，但可以有效提高栗的汽蝕余量，避免栗在嚴重汽蝕的工況下運行，從而使栗在輸送濃漿或泡沫時其效率高于普通渣漿栗。增大吸入口2的另一目的是為誘導葉片6的安放提供足夠的空間，以進入步提高汽蝕余量。通過吸入口 2截面積是吐出口 3截面積設置和離心式的主葉片5以及軸流式的誘導葉片6配合，可以極大的提高栗的汽蝕余量，使本渣漿栗的抗汽蝕效果優異。
[0040]更為具體來說，所述的栗體I包括前殼體11和后殼體12，所述的前殼體11內壁設有前內襯13，所述的后殼體12內壁設有后內襯14，前殼體11和前內襯13之間通過粘接劑連接成一個整體，以提高其機械強度，所述的前內襯13和后內襯14圍成用于容納葉輪4的流體腔室17，所述的后內襯14和后殼體12之間設有后內襯骨架15，后內襯骨架和后內襯通過粘接劑結合成一個整體，從而可以提高后內襯的機械強度，防止后內襯在裝配和拆卸時損壞;所述的前內襯13和后內襯14之間設有密封墊16。在前殼體11和后殼體12外沿設置的螺栓，可以壓緊設置在前內襯13和后內襯14之間的密封墊16，防止滲漏。密封墊16為橡膠材質，厚度為1_，太薄的話密封墊16易發生滲漏，太厚的話密封墊16易被磨損。
[0041]在本實施例中，還包括穿過后殼體12和后內襯14后與葉輪4連接的主軸7，主軸7上設有軸承組件71，所述的主軸7上設有副葉輪8，所述的主軸7和后殼體12之間設有與后殼體12連接的減壓蓋9和設置在主軸7外周的填料10，所述的減壓蓋9和填料10密封連接;所述的減壓蓋9、后內襯骨架15、后內襯14圍成一個容納腔，所述的副葉輪8位于該容納腔內。副葉輪8的設置可以提高軸密封的效果，當然，在有些實施例中，采用機機械密封替代副葉輪可以取得同樣的效果。
[0042]作為本實施例的進一步優選，所述的葉輪4為封閉式葉輪，所述的葉輪4包括后蓋板41和環狀的前蓋板42，所述的主葉片5設置在前蓋板42和后蓋板41之間，所述的誘導葉片6設置在前蓋板42的環狀中空部內，所述的主葉片5和誘導葉片6通過平滑過渡區51連接。
[0043]進一步地，為了提高提高栗的效率和揚程，在前蓋板42上設置有第一副葉片43;為了提高主軸7密封的效果，防止介質從軸密封處發生泄露，后蓋板41上設置有第二副葉片44 ο
[0044]為了提高抗汽蝕效果，所述的葉輪4由復合耐磨材料構成;所述的后蓋板41內設有碳鋼材質的葉輪骨架45 ；所述的前內襯13和后內襯14由復合耐磨材料構成，所述的復合耐磨材料包括80wt%的碳化娃和17wt%的酸醛樹脂。
[0045]究其原因在于，復合耐磨材料不僅耐磨性明顯強于耐磨合金，其抗汽蝕性的優勢更為突出，非金屬材料對汽蝕破壞不敏感。
[0046]為了提高葉輪4強度，所述的葉輪骨架45包括連接部46以及設置在連接部46外圍的圓盤結構47，連接部46用于和主軸7通過螺紋連接，所述的圓盤結構47上設有多個用于復合耐磨材料的容納凹部48如圖11所描述。這樣就可以有效的避免復合耐磨材料的破裂。圓盤狀結構的徑向尺寸大于或等于葉輪后蓋板41直徑的50%。
[0047]本實施例提供的渣漿栗由于采用閉式葉輪4，特別適合用于輸送高濃度的介質，易于實現高揚程，閉式葉輪4結構不但強度高，且其耐磨性、抗汽蝕性均明顯高于普通渣漿栗。
[0048]實施例2
[0049]如圖7-10以及圖12所示，與實施例1大體相同，不同的是，所述的葉輪4為半開式葉輪，所述的葉輪4包括后蓋板41，所述的主葉片5設置在后蓋板41上且通過一平滑過渡區51與誘導葉片6連接。
[0050]主葉片5為混流葉片，誘導葉片6為軸流葉片。
[0051 ] 吸入口 2的直徑為300mm，吐出口 3的直徑為150mm，吸入口 2截面面積是吐出口 3截面面積的4倍。
[0052]復合耐磨材料的主要成份是氧化鋁82%(重量)，乙烯基樹脂15% (重量)。
[0053]應該指出的是，由于主葉片5和誘導葉片6之間由平滑過渡區51連接，為提高水力效率，主葉片5和誘導葉片6在靠近平滑過渡區51的因平滑過渡而局部變形，從而導致主葉片5有時并不為嚴格的離心葉片或混流葉片，誘導葉片6也并不為嚴格的軸流葉片，但只要其主要幾何尺寸符合離心葉片(混流葉片)或軸流葉片的特征，應納入本發明的保護范圍。
[0054]以上所述的僅為本發明的較佳實施例，凡在本發明的精神和原則范圍內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種抗氣蝕渣漿栗，包括栗體，所述的栗體上設有吸入口和吐出口，所述的栗體內設有葉輪，其特征在于:所述的葉輪上設有主葉片和誘導葉片，所述的誘導葉片延伸到吸入口內，所述的主葉片和誘導葉片連接;所述吸入口的截面面積是所述吐出口截面面積的3-10倍。2.根據權利要求1所述的抗氣蝕渣漿栗，其特征在于:所述主葉片為離心葉片或混流葉片，誘導葉片為軸流葉片。3.根據權利要求1所述的抗氣蝕渣漿栗，其特征在于:所述的栗體包括前殼體和后殼體，所述的前殼體內壁設有前內襯，所述的后殼體內壁設有后內襯，所述的前內襯和后內襯圍成用于容納葉輪的流體腔室和所述吐出口；所述葉輪和所述前內襯、所述后內襯由復合耐磨材料構成。4.根據權利要求3所述的抗氣蝕渣漿栗，其特征在于:所述的后內襯和后殼體之間設有后內襯骨架;所述的前內襯和后內襯之間設有密封墊，所述的后內襯和后內襯骨架通過粘接劑接合成一個整體。5.根據權利要求4所述的抗氣蝕渣漿栗，其特征在于:還包括穿過后殼體和后內襯后與葉輪連接的主軸，所述的主軸上設有副葉輪，所述的主軸和后殼體之間設有與后殼體連接的減壓蓋和設置在主軸外周的填料，所述的減壓蓋和填料密封連接;所述的減壓蓋、后內襯骨架、后內襯圍成一個容納腔，所述的副葉輪位于該容納腔內。6.根據權利要求5所述的抗氣蝕渣漿栗，其特征在于:所述的葉輪為封閉式葉輪，所述的葉輪包括后蓋板和環狀的前蓋板，所述的主葉片設置在前蓋板和后蓋板之間，所述的誘導葉片設置在前蓋板的環狀中空部內，所述的主葉片和誘導葉片通過平滑過渡區連接。7.根據權利要求5所述的抗氣蝕渣漿栗，其特征在于:所述的葉輪為半開式葉輪，所述的葉輪包括后蓋板，所述的主葉片設置在后蓋板上且通過平滑過渡區與誘導葉片連接。8.根據權利要求6或7所述的抗氣蝕渣漿栗，其特征在于:所述的后蓋板內設有金屬材質的葉輪骨架。9.根據權利要求8所述的抗氣蝕渣漿栗，其特征在于:所述的復合耐磨材料包括80-85wt%的耐磨顆粒和14_18wt%的樹脂。10.根據權利要求9所述的抗氣蝕渣漿栗，其特征在于:所述的葉輪骨架包括連接部以及設置在連接部外圍的圓盤結構，所述的圓盤結構上設有多個用于復合耐磨材料的容納凹部。
【文檔編號】F04D29/24GK105927595SQ201610538441
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年7月8日
【發明人】肖瓊
【申請人】廣州市拓道流體設備技術有限公司