CN203856729U - 一种新型陶瓷渣浆泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型陶瓷渣浆泵，包括泵头、泵座和传动部分；所述泵头部分的所有过流件均为双层复合结构，即外层的金属材料与内层的碳化硅陶瓷材料通过胶粘接而成。所述过流件包括泵头的泵体与泵盖、叶轮与副叶轮、减压体、进口短节和出口短节。所述叶轮主体上预留叶轮螺母安装花键盲孔，在叶轮螺母的前端部有一置入花键盲孔的同样为花键形状的法兰盘，带花键的叶轮螺母在安装就位后与法兰盘焊接在一起，锁紧螺母与叶轮螺母通过螺纹连接。本实用新型可以解决增加陶瓷的韧性和强度，部分解决上述韧性较差，脆性较大的技术问题，最终提高渣浆泵的寿命。

Description

一种新型陶瓷渣浆泵

技术领域

本实用新型属于机械制造领域，特别是涉及渣浆泵过流件的耐磨技术的改良。

背景技术

渣浆泵是在高速冲刷、激烈磨擦，个别还有化学侵蚀等非常恶劣的条件下工作，故此渣浆泵使用寿命比较短。我国渣浆泵的平均使用寿命(不同工作环境寿命不一样)从80年代的20天左右(最短的7天，称为礼拜泵)发展到目前的60天左右(最差的环境使用寿命30天左右，较好的工作环境，其使用寿命可达到120天左右)的平均水平，平均使用寿命提高了3倍。我国规模较大的渣浆泵生产厂(如河北石泵集团、湖北天门泵业等)其质量已经接近世界先进水平。

我国渣浆泵科技进步主要源于引进、消化、吸收国外先进技术，其突破点主要是通过改变内衬的材质及加工工艺的改进、来实现提高耐磨性的。目前耐磨性最好、应用最广的材质是高铬铸铁(Cr15Mo3；Cr28-Cr30)。但是由于渣浆泵的工作环境非常恶劣，仅靠改变材质及工艺改进来提高寿命具有一定的局限性。目前国内围绕提高寿命科研课题较多，除继续在材质方面科研攻关以外，有的采取热喷涂、堆焊等表面强化技术，如在渣浆泵内衬上喷一层特种耐磨硬质合金，由于涂层太薄寿命提高有限；还有的在过流件表面堆焊硬质合金，因为焊肉裂纹、焊接厚度大于5mm易脱落、成本高等原因不能大面积推广。总之、虽然渣浆泵的使用寿命已经有了很大的提高，但仍然不能满足用户的要求。与世界先进水平仍有一定的差距。

如果仅从耐磨性角度分析，耐磨高铬铸铁远不如碳化硅陶瓷好。我们在实验室做过耐磨性对比试验；碳化硅陶瓷的耐磨性是耐磨高锰钢的6.17倍，是耐磨高铬铸铁的4.12倍。相比之下碳化硅陶瓷的耐磨性较好。但因碳化硅陶瓷自身存在韧性低、脆性大的致命弱点，所以碳化硅陶瓷只能在没有冲击载荷的条件下工作。

在发电厂锅炉排粉风机内衬、管道等部位应用碳化硅陶瓷内衬，由于冲击力微弱，取得了可喜的成绩。该风机原来使用铸钢内衬寿命为8-10个月，改用碳化硅陶瓷内衬以后，其使用寿命达到6-8年，深受用户的好评。但应用在渣浆泵内衬上，由于磨矿介质中存在较大块物(碎钢球、块矿等)、碳化硅内衬如果遇到比较强烈冲击时则碎裂，质量非常不稳定、不能在市场上推开。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种新型陶瓷渣浆泵，通过钢、瓷紧密结合的复合结构增加陶瓷的韧性和强度，部分解决上述韧性差，脆性大的技术问题，最终提高渣浆泵的寿命。

本实用新型实现上述发明目的的技术方案如下：

一种新型陶瓷渣浆泵，包括泵头、泵座和传动部分；所述泵头部分的所有过流件均为双层复合结构，即外层的金属材料与内层的碳化硅陶瓷材料通过胶粘接而成；所述过流件包括泵头的泵体与泵盖、叶轮与副叶轮、减压体、进口短节和出口短节。

所述叶轮主体上预留叶轮螺母安装花键盲孔，在叶轮螺母的前端部有一置入花键盲孔的同样为花键形状的法兰盘，法兰盘安装就位后转动一定角度，然后安装带花键的叶轮螺母，安装就位后与法兰盘焊接在一起，锁紧螺母与叶轮螺母通过螺纹连接。

本实用新型的优点是，渣浆泵使用寿命达到高铬铸铁内衬寿命的3—6倍，已经达到并超过国外最先进的水平，使我国渣浆泵整体水平提升一个很高的台阶，具有极大的推广价值，它是一个即节能又环保的项目。我国目前大小泵厂总数达3200多家，说明渣浆泵(特种用途的泵)市场需求量很大。特别是碳化硅陶瓷渣浆泵除耐磨以外，同时具有耐酸、耐碱、耐高温等特种泵的性能，大有进一步扩大用途的领域。同时在其他有一定冲击环境的耐磨领域也具有很大的应用推广前景。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的叶轮装配示意图。

图3是本实用新型的叶轮螺母法兰盘的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的结构参见图1。一种新型陶瓷渣浆泵，包括泵头、泵座和传动部分；所述泵头部分的所有过流件均为双层复合结构，即外层的金属材料与内层的碳化硅陶瓷材料通过胶粘接而成；所述过流件包括泵头的泵体与泵盖、叶轮与副叶轮、减压体、进口短节和出口短节。其中泵体的双层复合结构是由泵衬5与泵壳6粘接而成(取消了传统结构的后泵盖)。泵盖的双层复合结构是由泵盖衬3与泵端盖2粘接而成。进口短节14和出口短节1同样采用上述的双层复合结构。

所述泵头是采用付叶轮加减压体(填料密封)组合式密封形式。它包括付叶轮7、减压体8、填料、水封环和填料压盖9等组成。其中付叶轮、减压体也采用双层复合结构，即外层为金属板、内层为碳化硅陶瓷材料，中间用胶连接。所述传动部分包括电机、传动轴11、轴套10和叶轮4。轴套10采用耐磨钢制造。所述叶轮4由碳化硅陶瓷材料的叶轮主体、金属材料的叶轮螺母16和叶轮锁紧螺母17组成；轴套10连着付叶轮7，所述叶轮4通过传动轴11端部的螺纹与叶轮螺母16连接。付叶轮7与轴套10之间采用轴上的梯形螺纹实现连接。在叶轮主体上预留叶轮螺母16安装花键盲孔，在叶轮螺母的前端部有一置入花键盲孔的同样为花键形状的法兰盘15，安装就位后转动一定角度，带花键的叶轮螺母16在安装就位后与法兰盘15焊接在一起，锁紧螺母17与叶轮螺母16通过螺扣连接。

由上述描述可知，本实用新型将传统的前护板与前泵壳设计成一体的复合结构；即图1的泵端盖、泵盖衬3粘合在一起，形成新泵头结构的泵盖。将传统结构的后护板、后泵壳以及泵内衬三部分设计成一体。即图1的泵衬5、泵壳6粘合在一起成一体，省掉了传统结构的后护板。因此，泵头只有泵体、泵盖、叶轮三部分组成，现场检修时更换泵头非常快捷、方便。另一方面，我们的泵头由于结构简单、安装接触面和定位点少，交接处的薄弱点也少，故渣浆泵日常故障率低、使用寿命长。再加上碳化硅陶耐磨性好，瓷比重轻，安装、拆卸非常方便、快捷。但检修后更换旧内衬时比传统结构费事，需加温取出旧内衬，再重新安装(粘接)新内衬，但此项工作属于维修准备工作，不直接影响客户生产。

本实用新型的叶轮设计也是复合结构，它是由叶轮主体(碳化硅陶瓷)和叶轮螺母(金属)两部分组成。其中叶轮4的主体与叶轮螺母16的连接采用花键18配合。实验证明该结构的结合强度有保证，但叶轮螺母的耐磨性较差，即使叶轮螺母采用高铬铸铁的材质，其寿命也不能与碳化硅陶瓷的寿命同步。为了保护叶轮螺母免受泥浆的冲刷，我们采取矿浆与叶轮螺母相隔离的设计结构。即叶轮设计成碳化硅陶瓷整体结构(预留安装叶轮螺母的花键盲孔)。该结构即保护叶轮螺母免受矿浆的冲刷，同时又强化了叶轮的整体强度。其结构参见图2)：

一是叶轮螺母16与叶轮体4的连接采用花键配合(传递扭矩作用)，其配合间隙采用结构胶粘合。

二是由于叶轮螺母16运转时承担很大的轴向力，单靠结构胶的粘合力没有保证，必须在叶轮螺母16的前端部有一个法兰盘15，目的是克服轴向力的作用。而这个法兰盘15外径D略小于预留花键孔的外径和花键孔的内径d，所以法兰盘15(螺母法兰)与叶轮螺母16必须设计成两个部件(否则无法安装)，安装时先将螺母法兰盘15顺着叶轮体预留的花键孔18放到预留花键盲孔内(再转一定的角度)，然后再安装带花键的叶轮螺母16，待叶轮螺母16安装就位以后再将叶轮法兰盘15与叶轮螺母16焊接在一起。然后安装锁紧螺母17，最后压力灌胶充满所有间隙。如此实现叶轮螺母16(金属)与叶轮体4(碳化硅陶瓷)的有效连接。

本实用新型所述的碳化硅陶瓷包括各种改性的碳化硅陶瓷。

本实用新型的连接结构形式，参见图1：入口短节1与泵盖2之间采用螺丝把合；泵盖2与泵壳6之间采用螺丝把合；减压体8与泵壳6之间采用螺丝把合；泵壳6与泵座13、泵座13与泵座盖12之间用螺丝把合；叶轮4与减压体8付叶轮、轴套10之间采用轴上的梯形螺纹和轴上锁紧螺母锁住。轴11由电机带动叶轮4转动，将矿浆从入口短节1吸入，通过叶轮4转动将矿浆从出口短节14排出，实现矿浆的压力输出。

制造工艺流程：

1、金属外壳制造工艺流程：

金属下料—机加工—组对焊接—机加工—金属结构半成品。

2、改性碳化硅内衬加工工艺流程：

原料加工—配料—搅拌混合—捣打成型—干燥—烧结—陶瓷半成品。

3、泵体总装(复合结构)工艺流程：

金属外壳与碳化硅内衬粘接—机加工—组装—试车—成品—入库。

Claims (2)

1.一种新型陶瓷渣浆泵，包括泵头、泵座和传动部分；其特征在于,所述泵头部分的所有过流件均为双层复合结构，即外层的金属材料与内层的碳化硅陶瓷材料通过胶粘接而成；所述过流件包括泵头的泵体与泵盖、叶轮与副叶轮、减压体、进口短节和出口短节。

2.根据权利要求1所述的一种新型陶瓷渣浆泵，其特征在于，所述叶轮主体上预留叶轮螺母安装花键盲孔，在叶轮螺母的前端部有一置入花键盲孔的同样为花键形状的法兰盘，法兰盘安装就位后转动一定角度，然后安装带花键的叶轮螺母，安装就位后与法兰盘焊接在一起，锁紧螺母与叶轮螺母通过螺纹连接。