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潛水渣漿泵的設(shè)計及應(yīng)用研究

　　1 泵的設(shè)計

　　潛水渣漿泵的水泵部分采用的是離心式葉輪，蝸殼式壓出室結(jié)構(gòu)，有葉輪、蝸殼、吸水板、蝸殼上蓋板、攪拌葉輪等部件組成。將葉輪緊固于泵軸上，并隨泵軸由電機(jī)驅(qū)動作高速旋轉(zhuǎn)。葉輪是直接對泵內(nèi)液體做功的部件，為水泵的供能裝置。泵體中間的吸入口與葉輪吸入口相連接，泵體側(cè)旁的排出口與排出管路相連接。潛水渣漿泵的電機(jī)是位于潛水渣漿泵的上部，整體是一個干式的密封腔體，有定子、轉(zhuǎn)子、電機(jī)殼、電機(jī)上端蓋、電機(jī)下端蓋、上下軸承、電纜等部件組成，其中上下軸承支撐整個轉(zhuǎn)子，機(jī)殼的作用主要是固定和支撐定子鐵心，電動機(jī)運行時，因內(nèi)部損耗而發(fā)生的熱量通過鐵心傳給機(jī)殼，再由機(jī)殼表面散發(fā)到周圍水中。

　　由于電動機(jī)要潛入水中工作，所以要求整個電動機(jī)一定是完全密封的，以防止電機(jī)故障。潛水渣漿泵整個機(jī)組的密封分靜密封與軸向動密封兩部分。靜密封的部位有：電纜引出線處的密封，采用國際先進(jìn)的電纜頭制作技術(shù)，且在電纜外表面套上橡膠套，用電纜壓蓋壓在接線盒上，然后在接線盒內(nèi)部灌上環(huán)氧樹脂保證了電纜引出線處密封的可靠性。接線盒蓋與電機(jī)上端蓋處的密封、電機(jī)上、下端蓋與電機(jī)殼處的密封、油室與電機(jī)下端蓋、油室與油室下蓋板間的密封、進(jìn)水檢測組裝與電機(jī)下端蓋間的密封、油室下蓋板與油封組裝間的密封均為止口精封，均采用“O”型丁睛橡膠圈密封方式，保證了密封的可靠性。

　　2 葉輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計

　　葉輪是離心泵的關(guān)鍵部件。葉輪的結(jié)構(gòu)形式有多種：按其機(jī)械結(jié)構(gòu)可分為閉式、半閉式和開式三種;按吸液方式不同可將葉輪分為單吸式與雙吸式兩種;根據(jù)葉輪上葉片上的幾何形狀，可將葉片分為后彎、徑向和前彎三種。本ZJQ 型潛水渣漿泵采用了單吸閉式后彎葉片結(jié)構(gòu)。

　　3 性能改進(jìn)

　　3.1 高效水力模型設(shè)計

　　由于渣漿液中含有大量的固體顆粒，固液兩相流離心泵的過流部件都存在嚴(yán)重的磨損，嚴(yán)重影響設(shè)備的正常運行和安全生產(chǎn)。潛水渣漿泵的葉輪與泵體是利用固液兩相流理論設(shè)計用高硬度材料制作，解決了潛水渣漿泵抽送高濃度渣漿時既要求耐磨又要求高效的問題，效率提高1～2%。

　　3.2 葉輪耐磨材料的研制

　　為了提高渣漿泵的耐磨性，在鑄鐵材料內(nèi)加入Cr、Mo、Cu、Ni 等合金元素，提高材料的耐磨性和淬透性。為改善耐磨材質(zhì)的可加工性，我們采用如下工藝進(jìn)行加工，退火→粗加工→淬火→精加工。為提高對耐磨材料的加工效率，我們對刀具進(jìn)行了多種試驗，最終選擇了726 刀片、陶瓷刀具加工高耐磨材料。最終得到了符合要求的渣漿泵部件，提高了渣漿泵的整體性能。

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