CN108443161A - 一种重型渣浆泵用大型碳化硅陶瓷叶轮 - Google Patents

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刘凯
王立公
余小峰
陈敬
李再勇
黑襄园
汪红刚
徐新文
邢彧
李宗来
刘芳
黄涛
潘帅
张海涛
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Abstract

本发明属于流体设备技术领域，特别涉及一种重型渣浆泵用大型碳化硅陶瓷叶轮，其包括碳化硅陶瓷和镶设在碳化硅陶瓷内部的金属骨架，所述金属骨架包括前盖板、金属叶片和后盖板，所述金属叶片夹设在前盖板和后盖板之间，所述金属骨架和碳化硅陶瓷之间留有装配间隙，所述装配间隙中填充有树脂粘接剂，适用于长期输送直径大于8mm的浆料颗粒，具有抗冲击性能好、适用于高压使用、叶轮的使用寿命长等特点，并能够方便地与主轴进行连接和固定。

Description

一种重型渣浆泵用大型碳化硅陶瓷叶轮
技术领域
本发明属于流体设备技术领域，特别涉及一种重型渣浆泵用大型碳化硅陶瓷叶轮。
背景技术
重型渣浆泵适用于输送含有固体颗粒的耐磨蚀性和耐腐蚀性的浆液输送，如冶金选矿厂矿浆输送、电厂灰渣输送、煤浆输送及重介质输送等，叶轮是重型渣浆泵的核心部件，采用碳化硅陶瓷作为叶轮的表面接触材料是提升叶轮的耐磨蚀性和耐腐蚀性的重要方法，能够有效提高叶轮的使用寿命。
在输送直径大于8mm浆料颗粒时，叶轮的直径一般大于500mm，现有的碳化硅陶瓷叶轮因为脆性较大而存在抗冲击性能差、在高压下容易爆裂的问题；并且碳化硅陶瓷材料与其他材料之间的粘接效果差，叶轮的使用寿命短。因此，需要专门设计一种重型渣浆泵用大型碳化硅陶瓷叶轮，来满足长期输送直径大于8mm浆料颗粒的需求。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提供一种重型渣浆泵用大型碳化硅陶瓷叶轮，适用于长期输送直径大于8mm的浆料颗粒，具有抗冲击性能好、适用于高压使用、叶轮的使用寿命长等特点，并能够方便地与主轴进行连接和固定。
本发明采用以下技术方案来实现：
一种重型渣浆泵用大型碳化硅陶瓷叶轮，包括碳化硅陶瓷和镶设在碳化硅陶瓷内部的金属骨架，所述金属骨架包括前盖板、金属叶片和后盖板，所述金属叶片夹设在前盖板和后盖板之间，所述金属骨架和碳化硅陶瓷之间留有装配间隙，所述装配间隙中填充有树脂粘接剂。
优选的方案，所述前盖板上贯穿设置有若干个第一注胶孔。
优选的方案，所述第一注胶孔的直径为20～60mm。
优选的方案，所述后盖板上贯穿设置有若干个第二注胶孔。
优选的方案，所述后盖板的中心处向上凸起设置有装配台，所述装配台的内部设有内螺纹。
优选的方案，所述装配台向前盖板方向凸起形成锥台。
优选的方案，所述金属骨架采用不锈钢材料制成。
本发明的有益效果是：
1.一种重型渣浆泵用大型碳化硅陶瓷叶轮，金属骨架易于加工且具有良好的机械性能，前盖板、金属叶片和后盖板形成工字型的复杂三维结构，金属骨架镶设在碳化硅陶瓷的内部，有效提高了金属骨架对碳化硅陶瓷强度的增强效果，从而显著提高了重型渣浆泵用大型碳化硅陶瓷叶轮整体的抗冲击性能，适用于长期输送直径大于8mm的浆料颗粒。
2.一种重型渣浆泵用大型碳化硅陶瓷叶轮，金属骨架的嵌入式设计，减小了碳化硅陶瓷的厚度，降低了碳化硅陶瓷的烧结难度，保证碳化硅陶瓷烧透。
3.一种重型渣浆泵用大型碳化硅陶瓷叶轮，树脂在灌注时充满注胶孔并沿金属骨架的复杂三维结构填充，待树脂凝固后形成具有复杂三维结构的树脂层，树脂层同时在横向和纵向对碳化硅陶瓷和金属骨架进行粘接，极大地加强了碳化硅陶瓷与金属骨架之间的粘接强度。
4.一种重型渣浆泵用大型碳化硅陶瓷叶轮，第一注胶孔的直径为20～60mm，使得树脂具有较大尺寸的结构特征，增强了碳化硅陶瓷与金属骨架结构填充的树脂粘接强度，在有效提升了重型渣浆泵用大型碳化硅陶瓷叶轮抗冲击性能的同时，兼顾提高树脂对金属骨架的横向作用力，提高了碳化硅陶瓷与金属骨架之间的粘接强度，延长了产品的使用寿命。
5.一种重型渣浆泵用大型碳化硅陶瓷叶轮，将与主轴的连接部件由碳化硅陶瓷改变为金属骨架，从陶瓷材料改变为金属材料，降低了加工难度，方便将重型渣浆泵用大型碳化硅陶瓷叶轮与主轴进行连接和固定，采用螺纹连接的方式连接叶轮和主轴，具有结构简单、连接可靠、拆装方便等优点。
6.一种重型渣浆泵用大型碳化硅陶瓷叶轮，锥台设置在碳化硅陶瓷的轴心线上，增强了碳化硅陶瓷的强度，并能够保护与装配台螺纹连接的主轴不受介质腐蚀。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域一般技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的重型渣浆泵用大型碳化硅陶瓷叶轮的剖视图。
图2是本发明的金属骨架的结构示意图。
图中，1、碳化硅陶瓷；2、金属骨架；21、前盖板；22、金属叶片；23、后盖板；24、第一注胶孔；25、第二注胶孔；26、装配台；27、锥台。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域一般技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1～2所示，一种重型渣浆泵用大型碳化硅陶瓷叶轮，包括碳化硅陶瓷1和镶设在碳化硅陶瓷1内部的金属骨架2，所述金属骨架2包括前盖板21、金属叶片22和后盖板23，所述金属叶片22夹设在前盖板21和后盖板23之间，金属骨架2易于加工且具有良好的机械性能，前盖板21、金属叶片22和后盖板23形成工字型的复杂三维结构，金属骨架2镶设在碳化硅陶瓷1的内部，有效提高了金属骨架2对碳化硅陶瓷1强度的增强效果，从而显著提高了重型渣浆泵用大型碳化硅陶瓷叶轮整体的抗冲击性能，适用于长期输送直径大于8mm的浆料颗粒，所述金属骨架2和碳化硅陶瓷1之间留有装配间隙，所述装配间隙中填充有树脂粘接剂，制作时将金属骨架2预埋至碳化硅陶瓷1内部，金属骨架2和碳化硅陶瓷1通过夹具固定后，将树脂粘接剂浇注到碳化硅陶瓷1和金属骨架2之间的空隙中，树脂粘接剂形成复杂的三维粘接层结构，待常温下固化成型后形成一体的重型渣浆泵用大型碳化硅陶瓷叶轮，产品粘接牢固，使用寿命长。
金属骨架2的嵌入式设计，减小了碳化硅陶瓷1的厚度，降低了碳化硅陶瓷1的烧结难度，保证碳化硅陶瓷1烧透。
本实施例中，所述前盖板21上贯穿设置有若干个第一注胶孔24，树脂在灌注时充满第一注胶孔24，待树脂凝固后能够在横向形成H形的树脂层，加强了碳化硅陶瓷1与金属骨架2之间的粘接强度。
本实施例中，所述第一注胶孔24的直径为20～60mm，使得树脂具有较大尺寸的结构特征，增强了碳化硅陶瓷1与金属骨架2结构填充的树脂粘接强度，在有效提升了重型渣浆泵用大型碳化硅陶瓷叶轮的抗冲击性能同时，兼顾提高树脂对金属骨架2的横向作用力，提高了碳化硅陶瓷1与金属骨架2之间的粘接强度，延长了产品的使用寿命。
本实施例中，所述后盖板23上贯穿设置有若干个第二注胶孔25，树脂在灌注时充满第二注胶孔25，待树脂凝固后能够在横向形成H形的树脂层，配合第一注胶孔24使用时，进一步加强了碳化硅陶瓷1与金属骨架2之间的粘接强度。
树脂凝固后形成三维网格状的树脂层，树脂层同时在横向和纵向对碳化硅陶瓷1和金属骨架2进行粘接，极大地加强了碳化硅陶瓷1与金属骨架2之间的粘接强度，产品的使用寿命得到极大的延长。
本实施例中，所述后盖板23的中心处向上凸起设置有装配台26，所述装配台26的内部设有内螺纹，将与主轴的连接材料从陶瓷材料改变为金属材料，提高了连接强度，降低了加工难度，凸起的装配台26使金属骨架2的表面能够填充较多的树脂粘接剂而不会堵塞装配台26，提高了碳化硅陶瓷1和金属骨架2之间的粘接强度，采用螺纹连接的方式连接重型渣浆泵用大型碳化硅陶瓷叶轮和主轴，具有结构简单、连接可靠、拆装方便等优点。
本实施例中，所述装配台26向前盖板21方向凸起形成锥台27，锥台27设置在碳化硅陶瓷1的轴心线上，增强了碳化硅陶瓷1的强度，并能够保护与装配台26螺纹连接的主轴不受介质腐蚀。
本实施例中，所述金属骨架2采用可采用不锈钢、铸铁或其他金属材料制作而成。
在一个较佳的实施例中，所述金属骨架2采用不锈钢材料制成，其具有、高强度、优良的抗氧化性和耐腐蚀性等特点。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种重型渣浆泵用大型碳化硅陶瓷叶轮，其特征在于：包括碳化硅陶瓷(1)和镶设在碳化硅陶瓷(1)内部的金属骨架(2)，所述金属骨架(2)包括前盖板(21)、金属叶片(22)和后盖板(23)，所述金属叶片(22)夹设在前盖板(21)和后盖板(23)之间，所述金属骨架(2)和碳化硅陶瓷(1)之间留有装配间隙，所述装配间隙中填充有树脂粘接剂。
2.根据权利要求1所述的重型渣浆泵用大型碳化硅陶瓷叶轮，其特征在于：所述前盖板(21)上贯穿设置有若干个第一注胶孔(24)。
3.根据权利要求2所述的重型渣浆泵用大型碳化硅陶瓷叶轮，其特征在于：所述第一注胶孔(24)的直径为20～60mm。
4.根据权利要求1所述的重型渣浆泵用大型碳化硅陶瓷叶轮，其特征在于：所述后盖板(23)上贯穿设置有若干个第二注胶孔(25)。
5.根据权利要求1所述的重型渣浆泵用大型碳化硅陶瓷叶轮，其特征在于：所述后盖板(23)的中心处向上凸起设置有装配台(26)，所述装配台(26)的内部设有内螺纹。
6.根据权利要求5所述的重型渣浆泵用大型碳化硅陶瓷叶轮，其特征在于：所述装配台(26)向前盖板(21)方向凸起形成锥台(27)。
7.根据权利要求1所述的重型渣浆泵用大型碳化硅陶瓷叶轮，其特征在于：所述金属骨架(2)采用不锈钢材料制成。
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