CN107150210B - 一种无水封小型耐磨双壳泵泵壳的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无水封小型耐磨双壳泵泵壳的制造方法，包括整体内胆和分式外壳铸造、组装焊接、间隙填充、注入口封口、机械加工，双壳泵泵壳包括内胆、分式外壳、法兰、压板、吊耳、基座、间隙填充材料、以及环氧树脂。内胆采用高铬铸铁铸造，分式外壳、法兰、压板、吊耳、基座采用焊接性能和力学性能较好的铸钢材料，法兰环封胶采用环氧树脂与其固化剂混合物，缝隙填充材料采用高强度水泥混合物。本发明在显著提高泵壳使用寿命的同时，也避免了传统双壳泵在工作时需连续向内胆和外壳之间注入高压水的弊端，提高了内胆的抗冲击能力，降低了外壳的加工及配合要求和水密性要求，节约了泵壳安装空间。

Description

一种无水封小型耐磨双壳泵泵壳的制造方法
技术领域
本发明涉及一种双壳泵的制造技术，尤其是涉及一种无水封小型耐磨双壳泵泵壳的制造方法。
背景技术
随着城市化建设和公共基础设施的加快，建筑用砂的需求也越来越大。目前，作业于中小河流的小型采砂船是提供建筑用砂的最主要机具，而吸沙泵则是其发挥采砂功能的关键设备之一。泵壳作为吸沙泵的关键易损部件，其服役条件十分恶劣，时常受到砂石的剧烈磨损和冲击，磨损快，寿命短，如某型普通材料抽砂泵泵壳使用寿命仅2个月。
为了提高泵壳的使用寿命，双壳泵是泵壳发展的新趋势和新方向，其内胆采用了整体高铬铸铁制造以满足其耐磨性要求，外壳采用普通铸钢以满足其力学性能要求。目前双壳泵泵壳共性特征是分式外壳通过螺栓连接锁紧整体内胆，泵壳在工作时内胆与外壳间通入高压水进行保护，采用该方法制造的泵壳，需要有专门高压水系统且泵壳占用空间较大，在小型采砂船上难以使用，所以目前采砂船仍采用耐磨性普通铸钢材料的单壳泵，泵壳寿命较短，本发明基于小型采砂船空间小，无专门高压水系统特点，发明了一种无水封小型耐磨双壳泵泵壳的制造方法。
发明内容
针对小型采砂船的条件限制和现有技术不足，本发明提供了一种，占用空间小，无需水封，适用于小型吸砂泵和渣浆泵的双层耐磨泵壳，本发明通过对泵壳的合理结构设计及铸造、焊接、间隙水泥填充等制造方法组合，为中小型吸砂泵和渣浆泵的双层耐磨泵壳制造提供了新方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种无水封小型耐磨双壳泵泵壳的制造方法，该双壳泵泵壳包括内胆、分式外壳、压板、法兰、吊耳和基座，其特征在于，制造方法和步骤如下：
步骤一、铸造，按照设计尺寸要求，采用高铬铁质材料铸造内胆，并对内胆回火热处理，采用低合金钢或者低碳钢材料铸造分式外壳，分式外壳由互为镜像的左分式外壳和右分式外壳组成；
步骤二、分别按照设计尺寸要求制作压板、法兰、吊耳和基座；
步骤三、装配组焊，利用调整件将内胆安装固定在左分式外壳设计位置，然后合上右分式外壳，调整好内胆位置；
步骤四、内胆与分式外壳相对位置固定好后，按照顺序进行左分式外壳和右分式外壳对焊、法兰与分式外壳角焊、吊耳与分式外壳的焊接、分式外壳与基座的焊接，然后通过压板与分式外壳焊接将内胆压紧在分式外壳内部，之后在分式外壳底部的间隙填充注入口处焊接临时漏斗；
步骤五、间隙填充，首先采用添加固化剂的环氧树脂对法兰与内胆之间的间隙进行填充，环氧树脂固化后，将双壳泵泵壳倒置，通过临时漏斗填充内胆与分式外壳之间间隙，内胆与分式外壳间隙填充材料为水泥、细沙和水混合物，间隙填充满后去除临时漏斗，清理注入口水泥，并封住注入口；
步骤六、机械加工，按照设计要求对上述组装好的双壳泵泵壳进行机械加工修整，然后表面涂装，即完成双壳泵泵壳的制造。
作为改进，步骤一中，所述内胆和分式外壳均采用消失模铸造。
作为改进，所述步骤二中，所述压板采用抗气蚀性能、耐腐蚀性能和焊接性能好的不锈钢通过激光切割下料制成；所述吊耳、基座采用力学性能和焊接性能好的铁质材料机械加工而成，并通过离子弧或火焰加工强化。
作为改进，步骤三中，所述内胆与分式外壳之间间隙调整要均衡，间隙范围为5~8mm。
作为改进，步骤四中，在法兰焊接前用金属薄片封堵内胆与分式外壳在法兰结合部位间隙，防止焊渣落入内胆与分式外壳之间的间隙。
作为改进，步骤四中，所述压板与分式外壳采用中间的塞焊焊接，压板与分式外壳端部采用角焊焊接，塞焊加强了压板封堵内胆与分式外壳之间间隙的密封性能，角焊增强了压板与分式外壳连接强度。
作为改进，步骤五中，所述内胆与分式外壳间隙填充混合物的水泥、细沙和水比例为1:1:1.2。
作为改进，步骤五中，所述内胆与分式外壳间隙填充满后，注入口采用封堵板封住，填充间隙的水泥固化后，对注入口上的封堵板进行封焊。
作为改进，步骤五中，所述内胆与分式外壳间隙内水泥、细沙和水混合物时在振动下填充。
本发明与现有技术中传统双层耐磨泵壳相比，具有以下有益效果：
首先，在具有同等耐磨性和使用寿命的前提下，因内胆与外壳间已用填充材料密实填充，具有在工作时不需要对外壳与内胆间隙不断注入高压水进行水封，节约了高压供水系统。
其次，两分式外壳的连接采用焊接方式替代了螺栓连接及橡胶密封方式，节约了泵壳占用空间和加工量及精度要求，另外提高了内胆的抗冲击能力，提高了内胆材料的利用率。与普通单壳泵泵壳相比，泵壳过流面采用了具有高耐磨、抗气蚀、耐腐蚀的高铬铸铁材料，泵壳使用寿命得到大幅度提高，可产生显著的经济效益和社会效益。
附图说明
图1是本发明双壳泵泵壳正视剖视示意图。
图2是图1中法兰和内胆及分式外壳连接处局部放大示意图。
图3为本发明双壳泵泵壳侧向剖视示意图。
图4为图3中压板和分式外壳连接处局部放大示意图。
图中：1-环氧树脂，2-法兰，3-吊耳，4-分式外壳，5-内胆，6-压板，7-填缝水泥，8-基座，9-封堵板，10-压板塞焊焊缝，11-压板端部焊缝，12-法兰-分式外壳角焊焊缝。
具体实施方式
本专利的保护范围不限于以上实施例的具体方案，凡是利用本专利提供的总体技术方案而生产、制造、使用的吸沙泵叶轮，均落入本专利的保护范围。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例1仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本发明实施例1为无水封小型耐磨双壳泵泵壳，抽砂泵功率300KW，叶轮转速800r/min，杨程33m，。其结构及施焊部位如图1至图4所示，该双壳泵泵壳包括内胆5、分式外壳4、压板6、法兰2、吊耳3和基座8，内胆5整体铸造，分式外壳4按分型面拆分为两件铸造，分为左分式外壳和右分式外壳，压板6、法兰2、吊耳3和基座8独立加工，内胆5安置于两分式外壳4中间特定位置并将两分式外壳4焊接为一体，将法兰2、吊耳3、基座8焊接在分式外壳4相应位置，压板6采用塞焊、对焊和端部焊接与分式外壳4连接为一体并压紧内胆5，压板6中间与分式外壳4之间形成压板塞焊焊缝10，压板6靠外侧端部与分式外壳4之间形成压板端部焊缝11，法兰2与内胆5之间间隙采用环氧树脂1与其固化剂混合物填充，待其固化后进行内胆5与分式外壳4间隙填充，内胆5与分式外壳4间隙填充材料通过分式外壳4预留孔注入内胆5与分式外壳4间隙并密实充满间隙，待固化后封焊预留的注入口，最后进行双壳泵泵壳的整体机械加工。
无水封整体高铬铸铁内胆5双层耐磨采砂泵壳制造过程具体的实施过程如下：
1、铸造：
1）内胆5铸造及热处理：内胆5材料为Cr26高铬铸铁，消失模铸造，其热处理工艺为：1040℃空冷淬火和260℃回火；
2）分式外壳4铸造：两分式外壳4互为镜像结构，采用35钢材料消失模铸造。
2、压板6、法兰2、吊耳3和基座8制备：
压板6采用304不锈钢板材，采用激光切割下料，法兰2采用20钢或Q345B，材料加工、吊耳3、基座8制造采用Q345B钢板材，等离子弧或火焰加工。
3、装配焊接
1）内胆5装配固定：利用垫块、楔铁，焊码等调整件将内胆5安装并固定在左（右）分式外壳相应位置上，合上右（左）分式外壳并固定，固定应牢固可靠，在后续工序中不发生位置移动，内胆5与分式外壳4间隙保持在5~8mm；
2）依序进行两分式外壳4对接焊、法兰2与左分式外壳和右分式外壳角焊、吊耳3与分式外壳4焊接、基座8与分式外壳4焊接、压板6与分式外壳4的塞焊和端部焊接，在分式外壳4底部预留的间隙填充注入口处焊接临时漏斗。法兰2焊接前用金属薄片封堵内胆5与分式外壳4在法兰2结合部位间隙，两分式外壳4对接焊、法兰2与两分式外壳4角焊、吊耳3分式外壳4焊接、基座8与分式外壳4焊接，临时漏斗焊接均采用半自动CO2气体保护焊焊接，其焊接规范参数为：焊接电流150~160A，电弧电压23~24V，气体流量20L/min，焊丝直径1.2mm，焊丝牌号H08Mn2SiA；压板6与分式外壳4的塞焊和端部焊接采用半自动MAG焊接，其焊接规范参数为：保护气体为Ar+2%O2，接电流180~200A，电弧电压26~28V，气体流量20L/min，焊丝直径1.2mm，焊丝牌号：316L；
4、间隙填充
1）法兰2与内胆5间隙填充：该间隙采用环氧树脂1加固化剂填充，环氧树脂1与固化剂比例为1:1；
2）内胆5与分式外壳4间隙填充：该工序待内胆5间隙填充材料固化后进行，内胆5与分式外壳4间隙填充材料为水泥、细沙、水混合物，其比例为1:1:1.2，通过临时漏斗振动注入，间隙填满后去除临时漏斗，清理注入口水泥，然后用封堵板9封住注入口，堵板封由Q345B钢板制成，水泥固化24小时后采用小焊接规范封焊注入口。
5、机加工
依据图纸进行对泵壳进行机械加工。
6、表面涂装
对泵壳表面进除锈清理和喷漆，即完成双壳泵泵壳的制造。

Claims (9)

1.一种无水封小型耐磨双壳泵泵壳的制造方法，该双壳泵泵壳包括内胆、分式外壳、压板、法兰、吊耳和基座，其特征在于，制造方法和步骤如下：
步骤一、铸造，按照设计尺寸要求，采用高铬铁质材料铸造内胆，并对内胆回火热处理，采用低合金钢或者低碳钢材料铸造分式外壳，分式外壳由互为镜像的左分式外壳和右分式外壳组成；
步骤二、分别按照设计尺寸要求制作压板、法兰、吊耳和基座；
步骤三、装配组焊，利用调整件将内胆安装固定在左分式外壳设计位置，然后合上右分式外壳，调整好内胆位置；
步骤四、内胆与分式外壳相对位置固定好后，按照顺序进行左分式外壳和右分式外壳对焊、法兰与分式外壳角焊、吊耳与分式外壳的焊接、分式外壳与基座的焊接，然后通过压板与分式外壳焊接将内胆压紧在分式外壳内部，之后在分式外壳底部的间隙填充注入口处焊接临时漏斗；
步骤五、间隙填充，首先采用添加固化剂的环氧树脂对法兰与内胆之间的间隙进行填充，环氧树脂固化后，将双壳泵泵壳倒置，通过临时漏斗填充内胆与分式外壳之间间隙，内胆与分式外壳间隙填充材料为水泥、细沙和水混合物，间隙填充满后去除临时漏斗，清理注入口水泥，并封住注入口；
步骤六、机械加工，按照设计要求对上述组装好的双壳泵泵壳进行机械加工修整，然后表面涂装，即完成双壳泵泵壳的制造。
2.根据权利要求1所述的一种无水封小型耐磨双壳泵泵壳的制造方法，其特征在于：步骤一中，所述内胆和分式外壳均采用消失模铸造。
3.根据权利要求1所述的一种无水封小型耐磨双壳泵泵壳的制造方法，其特征在于：所述步骤二中，所述压板采用抗气蚀性能、耐腐蚀性能和焊接性能好的不锈钢通过激光切割下料制成；所述吊耳、基座采用力学性能和焊接性能好的铁质材料机械加工而成，并通过离子弧或火焰加工强化。
4.根据权利要求1所述的一种无水封小型耐磨双壳泵泵壳的制造方法，其特征在于：步骤三中，所述内胆与分式外壳之间间隙调整要均衡，间隙范围为5~8mm。
5.根据权利要求1所述的一种无水封小型耐磨双壳泵泵壳的制造方法，其特征在于：步骤四中，在法兰焊接前用金属薄片封堵内胆与分式外壳在法兰结合部位间隙，防止焊渣落入内胆与分式外壳之间的间隙。
6.根据权利要求1所述的一种无水封小型耐磨双壳泵泵壳的制造方法，其特征在于：步骤四中，所述压板与分式外壳采用中间的塞焊焊接，压板与分式外壳端部采用角焊焊接，塞焊加强了压板封堵内胆与分式外壳之间间隙的密封性能，角焊增强了压板与分式外壳连接强度。
7.根据权利要求1所述的一种无水封小型耐磨双壳泵泵壳的制造方法，其特征在于：步骤五中，所述内胆与分式外壳间隙填充混合物的水泥、细沙和水比例为1:1:1.2。
8.根据权利要求1所述的一种无水封小型耐磨双壳泵泵壳的制造方法，其特征在于：步骤五中，所述内胆与分式外壳间隙填充满后，注入口采用封堵板封住，填充间隙的水泥固化后，对注入口上的封堵板进行封焊。
9.根据权利要求1所述的一种无水封小型耐磨双壳泵泵壳的制造方法，其特征在于：步骤五中，所述内胆与分式外壳间隙内水泥、细沙和水混合物时在振动下填充。
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