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螺旋離心式砂石泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),姓名：朱林指導(dǎo)教師：張春福,報(bào)告內(nèi)容,一、研究目的和意義二、課題研究現(xiàn)狀及分析三、基本內(nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題四、技術(shù)路線(xiàn)五、進(jìn)度安排,一、研究目的和意義,近幾十年來(lái)，砂石泵在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)生產(chǎn)中的應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大，如用于抽送污水、糞便、泥漿和各類(lèi)纖維雜質(zhì)漿料，雜質(zhì)泵已成為泵應(yīng)用中非常重要的領(lǐng)域。目前國(guó)內(nèi)的雜質(zhì)泵產(chǎn)品主要有污水泵、泥漿泵、紙漿泵和旋流泵，綜觀(guān)應(yīng)用情況，現(xiàn)有各種雜質(zhì)泵雖然具有抽送含顆粒、雜質(zhì)混合液的較好性能，但由于受泵型結(jié)構(gòu)所限，泵在工作中會(huì)時(shí)常發(fā)生繞纏與堵塞故障，而且，對(duì)物料破壞嚴(yán)重，更無(wú)法用于抽送長(zhǎng)纖維、大粒徑固體物和要求不損傷的物料，遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足多行業(yè)的需要。,二、課題研究現(xiàn)狀及分析,2.1國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況螺旋式離心泵(簡(jiǎn)稱(chēng)螺旋泵)是一種新型雜質(zhì)泵，具有極好的無(wú)堵塞、無(wú)繞纏與損傷少的性能。該新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)在國(guó)外已有近30年歷史，60年代由秘魯率先推出，爾后日本、等國(guó)亦相繼研制成功。據(jù)報(bào)道，目前國(guó)外的螺旋泵技術(shù)產(chǎn)品發(fā)展很快，現(xiàn)已研制有單頭、雙頭和帶有蓋板等不同結(jié)構(gòu)的螺旋式葉輪，并且制成普通干式泵、浸沒(méi)式泵、潛水泵多種系列產(chǎn)品，在許多生產(chǎn)部門(mén)得到廣泛應(yīng)用。我國(guó)的螺旋泵新技術(shù)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)起步較晚，1988年螺旋式離心泵的研制成功尚屬?lài)?guó)內(nèi)首次。新產(chǎn)品已通過(guò)專(zhuān)家鑒定，并在多行業(yè)進(jìn)行了幾年的生產(chǎn)應(yīng)用推廣，取得了顯著的生產(chǎn)效果與經(jīng)濟(jì)效益。,2.2砂石泵的工作原理,泵是把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成抽送液體能的機(jī)器。原動(dòng)機(jī)通過(guò)泵軸帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，對(duì)液體作功，使其能量整加，從吸水池經(jīng)泵的過(guò)流部件輸送到要求的高處或要求的壓力的地方。如圖所示是簡(jiǎn)單的泵裝置。原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，將水從A處吸入泵內(nèi)，排送到B處。泵中起主導(dǎo)作用的是葉輪，葉輪中的葉片強(qiáng)迫液體旋轉(zhuǎn)，液體在離心力的作用下向四周甩出。泵內(nèi)的液體甩出去后，新的液體在大氣壓力下進(jìn)到泵內(nèi)。如此連續(xù)不斷地液體在大氣壓力下進(jìn)到泵內(nèi)。如此連續(xù)不斷地從A處到B處供水。泵在開(kāi)動(dòng)前，應(yīng)先灌滿(mǎn)水。如不灌滿(mǎn)水，葉輪只能帶動(dòng)空氣旋轉(zhuǎn)，因空氣的單位體積的質(zhì)量很小，產(chǎn)生的離心力小，無(wú)力把泵內(nèi)和排水管路中的空氣排出，再泵內(nèi)造成真空，水也就吸不上來(lái)。泵的底閥是為灌水用的，泵出口側(cè)的調(diào)節(jié)閥是用來(lái)調(diào)節(jié)流量的。,2.3泵工作的裝置簡(jiǎn)圖,1-調(diào)節(jié)閥2–排出短管3–壓水室4–葉輪5–底閥6–吸水室,,三.基本內(nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題,3.1砂石泵的發(fā)展砂石泵具有輸送各類(lèi)雜質(zhì)、漿料和固體物料無(wú)堵塞、不損傷等良好功能，故在一些生產(chǎn)部門(mén)擁有廣泛的推廣應(yīng)用前景和顯著的經(jīng)濟(jì)效益。由于砂石泵具有很多優(yōu)點(diǎn),因此,今后我國(guó)的需求量將持續(xù)增長(zhǎng),并有以下主要發(fā)展趨勢(shì)。1.發(fā)展多功能多用途砂石泵我國(guó)砂石泵的形式和外國(guó)著名的砂石泵生產(chǎn)廠(chǎng)的產(chǎn)品相比還不夠多,如帶有切割裝置的泵、多級(jí)泵、抽送腐蝕性介質(zhì)的砂石泵等生產(chǎn)的還很少,然而其市場(chǎng)的需求量又很大,因此,具有很好的發(fā)展前途。,,2.開(kāi)發(fā)高可靠性機(jī)械密封機(jī)械密封是砂石泵的關(guān)鍵部分,采用兩道單端面機(jī)械密封,這樣介質(zhì)的壓力可以作用到端面,泄漏方向?yàn)閮?nèi)流型,這些都是有利的,但結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜。在油室內(nèi)裝雙端面機(jī)械密封,兩側(cè)的端面應(yīng)采用不同的結(jié)構(gòu)型式,使介質(zhì)的壓力能作用到下側(cè)的端面上,否則只靠彈簧力,密封端面的反推力易使端面打開(kāi)。因此,還應(yīng)進(jìn)一步在結(jié)構(gòu)和材料方面進(jìn)行研究,提高其可靠性和壽命。3.新材料新技術(shù)新工藝等將逐步應(yīng)用普通泵已使用不銹鋼、氟塑料(F46)、噴涂陶瓷等,所有這些材料應(yīng)當(dāng)盡快應(yīng)用到砂石泵上,擴(kuò)大砂石泵的應(yīng)用領(lǐng)域。事實(shí)證明,新技術(shù)、新材料、新工藝的應(yīng)用,不但解放勞動(dòng)生產(chǎn)力,而且還可以保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。4.注意砂石泵的外觀(guān)質(zhì)量并逐步打入國(guó)際市場(chǎng)我國(guó)的砂石泵在國(guó)際市場(chǎng)上有著明顯的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),但是必須要注意提高砂石泵的可靠性和壽命,尤其要改善砂石泵的外觀(guān)質(zhì)量,要給用戶(hù)一種美的感覺(jué),以使國(guó)產(chǎn)的砂石泵早日更多地打入國(guó)際市場(chǎng)。,3.2研究設(shè)想,砂石泵是一種通用機(jī)械，應(yīng)用范圍廣泛。因此在本次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最多考慮到的因素就是經(jīng)濟(jì)實(shí)用性和性能穩(wěn)定性。只有投入低，效益高的產(chǎn)品才能被市場(chǎng)認(rèn)同。在設(shè)計(jì)過(guò)程中盡可能采用低成本原材料，同時(shí)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并保證其性能能夠滿(mǎn)足工作需求，使該泵在高效節(jié)能，經(jīng)濟(jì)效益，社會(huì)效益等方面有更多優(yōu)勢(shì)。,3.3方案的確定,設(shè)計(jì)上以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的泵為基型，此次設(shè)計(jì)的螺旋離心式沙石泵，在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上采用單級(jí)單吸懸臂臥式結(jié)構(gòu)，其主要結(jié)構(gòu)是裝有背葉片的具有特殊的三維螺旋葉片的葉輪，葉片型線(xiàn)為空間對(duì)數(shù)螺旋線(xiàn)，采用液固兩相流理論進(jìn)行水力設(shè)計(jì)。由于該泵是通過(guò)其特殊的三維螺旋葉片將螺旋的容積推進(jìn)作用和葉片的離心作用有機(jī)的結(jié)合，使介質(zhì)獲得能量。所以它兼有容積泵和葉片泵的特點(diǎn)，是二者相互結(jié)合的產(chǎn)物。較一般的普通雜質(zhì)泵和旋流泵相比，具有以下特點(diǎn)：（1）無(wú)堵塞性能好；（2）無(wú)損性能好；（3）效率高；（4）泵的吸入性能好。（5）具有優(yōu)良的抗汽蝕性能。該螺旋離心式沙石泵在結(jié)構(gòu)上主要有三大部分組成，分別為泵頭部分，軸封部分以及傳動(dòng)部分，分別敘述其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。,,1．泵頭部分泵頭部分由泵體和泵蓋組成。前，后蓋板的直徑大于葉輪直徑，葉輪可由前或后拆卸，葉輪為螺旋離心葉輪，葉輪的后蓋板帶有背葉片以減少泄露，提高泵的壽命及效率。2．軸封部分本次設(shè)計(jì)的軸封采用填料軸封，填料軸封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，但需使用軸封水，還需配備供應(yīng)軸封水的泵。3．傳動(dòng)部分傳動(dòng)部分包括托架和軸承組件，軸承根據(jù)傳動(dòng)的功率不同選擇單列向心圓錐滾子軸承，能夠承受泵的最大軸向及徑向載荷，軸承采用干油潤(rùn)滑，軸承體兩端有密封端蓋，并且有兩道密封圈，能有效的防止污物進(jìn)入軸承，保證軸承安全運(yùn)行，具有較高的使用壽命。,,四、技術(shù)路線(xiàn),1、根據(jù)搜查到的技術(shù)資料，擬定總體設(shè)計(jì)方案，從而使泵體在設(shè)計(jì)上更多的考慮的實(shí)際生產(chǎn)，使該泵在高效節(jié)能，經(jīng)濟(jì)效益，社會(huì)效益等感方面有更多優(yōu)勢(shì)；2、根據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，擬定多種設(shè)計(jì)方案，從而確定出本次設(shè)計(jì)的最終設(shè)計(jì)方案；3、要確定泵的總體結(jié)構(gòu)形式、確定泵的轉(zhuǎn)速、確定泵的水利方案并進(jìn)行葉輪磨損分析和砂石泵主要零件的強(qiáng)度計(jì)算等等；4、充分利用有限資源完成一個(gè)可以應(yīng)用于實(shí)際的產(chǎn)品。,五、進(jìn)度安排,2月27日—3月19日：調(diào)研及收集相關(guān)資料；撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告；3月19日—4月02日：砂石泵總體設(shè)計(jì)；4月02日—4月23日：砂石泵水利設(shè)計(jì)與計(jì)算；4月23日—5月14日：砂石泵主要零部件設(shè)計(jì)；5月14日—6月04日：砂石泵通用零件選擇；6月04日—6月15日：整理資料，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯,,,謝謝各位老師指導(dǎo),