潜水渣浆泵的设计及应用研究

　　1 泵的设计

　　潜水渣浆泵的水泵部分采用的是离心式叶轮，蜗壳式压出室结构，有叶轮、蜗壳、吸水板、蜗壳上盖板、搅拌叶轮等部件组成。将叶轮紧固于泵轴上，并随泵轴由电机驱动作高速旋转。叶轮是直接对泵内液体做功的部件，为水泵的供能装置。泵体中间的吸入口与叶轮吸入口相连接，泵体侧旁的排出口与排出管路相连接。潜水渣浆泵的电机是位于潜水渣浆泵的上部，整体是一个干式的密封腔体，有定子、转子、电机壳、电机上端盖、电机下端盖、上下轴承、电缆等部件组成，其中上下轴承支撑整个转子，机壳的作用主要是固定和支撑定子铁心，电动机运行时，因内部损耗而发生的热量通过铁心传给机壳，再由机壳表面散发到周围水中。

　　由于电动机要潜入水中工作，所以要求整个电动机一定是完全密封的，以防止电机故障。潜水渣浆泵整个机组的密封分静密封与轴向动密封两部分。静密封的部位有：电缆引出线处的密封，采用国际先进的电缆头制作技术，且在电缆外表面套上橡胶套，用电缆压盖压在接线盒上，然后在接线盒内部灌上环氧树脂保证了电缆引出线处密封的可靠性。接线盒盖与电机上端盖处的密封、电机上、下端盖与电机壳处的密封、油室与电机下端盖、油室与油室下盖板间的密封、进水检测组装与电机下端盖间的密封、油室下盖板与油封组装间的密封均为止口精封，均采用“O”型丁睛橡胶圈密封方式，保证了密封的可靠性。

　　2 叶轮的结构设计

　　叶轮是离心泵的关键部件。叶轮的结构形式有多种：按其机械结构可分为闭式、半闭式和开式三种;按吸液方式不同可将叶轮分为单吸式与双吸式两种;根据叶轮上叶片上的几何形状，可将叶片分为后弯、径向和前弯三种。本ZJQ 型潜水渣浆泵采用了单吸闭式后弯叶片结构。

　　3 性能改进

　　3.1 高效水力模型设计

　　由于渣浆液中含有大量的固体颗粒，固液两相流离心泵的过流部件都存在严重的磨损，严重影响设备的正常运行和安全生产。潜水渣浆泵的叶轮与泵体是利用固液两相流理论设计用高硬度材料制作，解决了潜水渣浆泵抽送高浓度渣浆时既要求耐磨又要求高效的问题，效率提高1～2%。

　　3.2 叶轮耐磨材料的研制

　　为了提高渣浆泵的耐磨性，在铸铁材料内加入Cr、Mo、Cu、Ni 等合金元素，提高材料的耐磨性和淬透性。为改善耐磨材质的可加工性，我们采用如下工艺进行加工，退火→粗加工→淬火→精加工。为提高对耐磨材料的加工效率，我们对刀具进行了多种试验，最终选择了726 刀片、陶瓷刀具加工高耐磨材料。最终得到了符合要求的渣浆泵部件，提高了渣浆泵的整体性能。

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