CN101451532B - 一种液态金属输送泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到液态金属输送泵。它包括泵壳、传动轴、叶片，其特征在于：泵壳为直立的圆筒，传动轴为安装于圆筒内的螺旋轴，叶片为环绕于螺旋轴上的螺旋叶片，螺旋轴由固定于圆筒上方的传动轴承支承，传动轴由与圆筒同轴联接的传动轴承座支承。由于本发明设置有密封叶轮，它在传动轴的带动下旋转，产生离心力，使泵壳内形成一定的负压，实现了泵的动密封，阻止镉液从传动轴承座溢出。由于本发明采用圆筒液面之上的部分包覆保温层的结构，使停泵后，泵内殘留的镉液不会快速冷却，能防止泵内这部分残液快速结晶，对各部件造成机械损耗，延长泵的使用寿命。

Description

一种液态金属输送泵

技术领域

本发明涉及一种泵，特别涉及到液态金属输送泵。

背景技术

金属镉的熔点为321.03℃，沸点为765℃，相对密度为8.642，镉具有致癌性，国际癌症研究署(IARC)把镉归类为第一类人类致癌物。由于镉在空气中极易氧化生成棕色氧化镉，尤其是液态镉，与空气相遇时产生一种黄色烟雾，即氧化镉气体，极易对人体造成危害，工业化生产中，对劳动者的保护措施之一就是如何避免人体与镉的接触。但是在现有技术中，如在火法精炼镉过程中，镉转运都是采用人工操作，即操作工从熔炼锅内将镉液一瓢一瓢地舀出至粗镉模内，舀液时必须要保证每瓢镉液上面要覆盖一层簿簿的碱液，采取这种措施是利用碱液比重比镉液轻的原理，使烧碱溶液浮于镉液之上，形成一层保护层，以防止液态镉氧化产生黄色烟雾，待粗镉模内液态镉冷却成固态后，再转至蒸馏炉内进行熔化，蒸馏出高纯度镉。该方法不可避免地会对劳动者造成危害，不安全，效率低，也浪费了大量能源。用泵进行密闭式输送是最有效的隔离方式，但由于液态镉极易蒸发，也极易结晶，还是一种大比重的熔融金属，也给镉的泵输送带来了技术上的困难。现有技术中的各种金属泵大都没有设置能耐高温的轴向密封，现有技术中常用的轴密封材料如橡胶、塑料、聚胺脂等，密封效果虽好但都不耐高温，不能应用在输送镉液的泵上。螺旋叶片输送泵是一种较适应于输送大比重金属的泵型，但现有技术中螺旋叶片输送泵一般采用反螺旋密封方式，这种密封方式中如果反螺旋叶片过短，则密封效果差，如果反螺旋叶片过长，则因传动轴过长而影响泵的输送能力，因此反螺旋密封方式不适于镉液输送泵的密封，难以保证轴向密封效果，也难以做到密闭输送镉液，镉液与空气接触容易氧化；泵壳外未设置保温装置，停泵后，泵内镉液易结晶，泵易损坏。

综上所述，现有技术中的各种金属泵均未满足镉液安全输送的要求，需进一步改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液态金属镉输送泵，它可实现镉的泵密封输送，并解决镉液在输送过程中的结晶堵塞问题，避免镉氧化对劳动者的危害。

本发明的技术解决方案是：

一种液态金属镉输送泵，它包括泵壳、传动轴、叶片，其特征在于：所述的泵壳为直立的圆筒，所述的传动轴为安装于圆筒内的螺旋轴，所述的叶片为环绕于螺旋轴上的螺旋叶片，所述的螺旋轴由固定于圆筒上方的传动轴承支承，所述的传动轴承由与圆筒同轴联接的传动轴承座支承。

作为对本发明的进一步改进，所述的圆筒外包覆有保温层。

作为对本发明的进一步改进，所述的螺旋轴由设置于其尾端的皮带轮驱动。

作为对本发明的进一步改进，所述的传动轴承座与圆筒之间由密封叶轮密封，所述的密封叶轮是设置有3～8叶片角度与螺旋叶片角度相反的叶片的圆盘。

作为对本发明的进一步改进，所述的密封叶轮是设置有4或5片叶片角度与螺旋叶片角度相反的叶片的圆盘。

作为对本发明的进一步改进，所述的保温层处于圆筒的上段，所述的保温层长度为包覆圆筒中液面之上的部分。

本发明的有益效果在于：

1、由于本发明采用螺旋叶片提升输送熔融金属镉，解决了比重大，粘度大的熔融金属镉的输送问题。由于本发明设置有密封叶轮，且它的叶片角度与主叶轮螺旋叶片的角度相反，当它在传动轴的带动下旋转时，由于密封叶轮在旋转过程中产生离心力，使圆筒上部空间形成负压，并形成一定的轴向推力，可阻止镉液从泵壳内进入传动轴承座，实现了泵的动密封，阻止镉液从传动轴承座溢出。

2、由于本发明采用圆筒液面之上的部分包覆有保温层的结构，使停泵后，泵内殘留的镉液不会快速冷却，能防止泵内这部分残液快速结晶，对各部件造成机械损耗，延长泵的使用寿命；

3、由于本发明采用皮带轮传动，即使因泵内有镉液结晶体而造成泵的传动负荷增加，超过泵的额定负荷时，即使造成皮带打滑，也不会引起损坏传动部件，有效保证了设备不会因为意外结晶而而造成损坏，通过螺旋轴的反转，可将泵内残留镉液从泵入口排出，确保输送泵完好无损。

4、本发明可在泵的出口连接管道，将镉液长距离输送至所需要的位置。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1-皮带轮，2-传动轴承座，3-螺旋轴，4-密封叶轮，5-保温层，6-螺旋叶片，7-泵壳。

具体实施方式

下面结合附图对本发明及其具体实施方式作进一步详细说明。

实施例1：

一种液态金属镉输送泵，如图1所示，它包括泵壳7、传动轴、叶片，泵壳7为直立的圆筒，圆筒外的上段包覆有保温层5，保温层5将圆筒露在空气中的部分包覆，传动轴为安装于圆筒内的螺旋轴3，螺旋轴3由设置于其尾端的皮带轮1驱动，叶片为环绕于螺旋轴上的螺旋叶片6，螺旋轴3由固定于圆筒上方的传动轴承支承，传动轴承由与圆筒同轴联接的传动轴承座2支承。传动轴承座2与圆筒之间由密封叶轮4密封，密封叶轮4为固定有3片叶片角度与螺旋叶片角度相反的叶片的圆盘。

实施例2：

一种液态金属镉输送泵，如图1所示，它包括泵壳7、传动轴、叶片，泵壳7为直立的圆筒，圆筒外的上段包覆有保温层5，保温层5将圆筒露在空气中的部分包覆，传动轴为安装于圆筒内的螺旋轴3，螺旋轴3由设置于其尾端的皮带轮1驱动，叶片为环绕于螺旋轴上的螺旋叶片6，螺旋轴3由固定于圆筒上方的传动轴承支承，传动轴承由与圆筒同轴联接的传动轴承座2支承。传动轴承座2与圆筒之间由密封叶轮4密封，密封叶轮4为固定有4片叶片角度与螺旋叶片角度相反的叶片的圆盘。

实施例3：

一种液态金属镉输送泵，如图1所示，它包括泵壳7、传动轴、叶片，泵壳7为直立的圆筒，圆筒外的上段包覆有保温层5，保温层5将圆筒露在空气中的部分包覆，传动轴为安装于圆筒内的螺旋轴3，螺旋轴3由设置于其尾端的皮带轮1驱动，叶片为环绕于螺旋轴上的螺旋叶片6，螺旋轴3由固定于圆筒上方的传动轴承支承，传动轴承由与圆筒同轴联接的传动轴承座2支承。传动轴承座2与圆筒之间由密封叶轮4密封，密封叶轮4为固定有8片叶片角度与螺旋叶片角度相反的叶片的圆盘。

本发明是这样工作的：

电机通过皮带带动皮带轮1旋转，从而实现螺旋轴3、螺旋叶片6、密封叶轮4一块转动，液态镉从泵入口进入，通过出口及其连接管道，将镉液直接送到所需要的设备内。泵运转时，密封叶轮4旋转产生离心力，形成一定的负压密封，阻止镉液从传动轴承座溢出。整个输送为全密闭输送，确保了液态镉不被氧化形成黄烟。停泵后，因泵壳外层有保温层5，圆筒泵壳7、螺旋轴3、螺旋叶片6不会快速冷却，泵内残留镉液就不会快速结晶，通过螺旋轴3的反转，可将泵内残留镉液从泵入口排出，确保输送泵完好无损。

Claims (5)

1.一种液态金属镉输送泵，它包括泵壳、传动轴、叶片，其特征在于：所述的泵壳为直立的圆筒，所述的传动轴为安装于圆筒内的螺旋轴，所述的叶片为环绕于螺旋轴上的螺旋叶片，所述的螺旋轴由固定于圆筒上方的传动轴承支承，所述的传动轴承由与圆筒同轴联接的传动轴承座支承，所述的传动轴承座与圆筒之间由密封叶轮密封，所述的密封叶轮为均匀设置有3～8片叶片角度与螺旋叶片角度相反的叶片的圆盘。

2.根据权利要求1所述的液态金属镉输送泵，其特征在于：所述的螺旋轴由设置于其尾端的皮带轮驱动。

3.根据权利要求1或2所述的液态金属镉输送泵，其特征在于：所述的密封叶轮为均匀设置有4片或5片叶片角度与螺旋叶片角度相反的叶片的圆盘。

4.根据权利要求3所述的液态金属镉输送泵，其特征在于：所述的圆筒外包覆有保温层。

5.根据权利要求4所述的液态金属镉输送泵，其特征在于：所述的保温层自上而下将圆筒位于液面之上的部分包覆。

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