最新毕业设计单吸渣浆泵设计及机械密封设计.docx

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最新毕业设计单吸渣浆泵设计及机械密封设计

单吸渣浆泵设计及机械密封设计

摘要

离心式渣浆泵广泛应用于煤炭、矿山、冶金、电力、水利、交通等部门，主要进行静矿、尾矿、灰渣、泥沙等固体物料的水力输送，但其过流部件的磨损相当严重，其主要破坏形式为过流部件洞穿和变形，过流部件的严重磨损，恶化了泵内流动特性及外特性，缩短了泵的实际使用寿命，使生产效率降低，加大耗能和设备的投资，进而影响生产的发展。

因此所设计的渣浆泵中采用多叶片数来减少单个叶片的磨损，适当的增加过流部件的厚度并采用高硬度的耐磨材料来来减小磨损，将叶轮入口的后盖板设计为凸出的、由光滑圆弧组成的轮毂头。

采用机械密封来防止高压液体从泵中漏出和防止空气进入泵内并用背叶片来平衡轴向力。

本设计详细介绍了渣浆泵的总体结构，工作原理和结构设计。

关键词：

叶轮背叶片机械密封

Singlesuctionslurrypumpdesignandmechanicalsealdesign

Abstract

Theslurrypumpistheextensiveapplyinginthecoal,mineralmountain,metallurgy,electrical,waterconservancy,transportationandsoon.Itismaintoproceedthewaterpowerofthestaticmineral,tailmineral,ashgrain,sedimentsolidmaterialtransportation.Butitsveryseriousovertheabrasionthatflowtheparts.Itsmainbreakageformisoverflowthepartspenetratewithtransformation.Overseriousabrasionthatflowtheparts，itisworseningthepumpinsideflowscharacteristicandoutsidecharacteristics,shortingtheactualservicelifeofthepumpandmakingproductionefficiencylower,enlargingconsumestheinvestmentoftheequipments,andthenaffectingthedevelopmentoftheproduction.Itadoptmanyleaf'snumbertoreducethesingleabrasionofleaf'ssliceforthisdesigningslurrypump,alsoincreasedcombinesoverthethicknessthatflowthepartsthehighdegreeofhardnessinadoptionbearstowhetthematerialtocometoletupthewearandtear,andempressedanentrancecoversplankdesignastobulgeandsmoothhubcaphead.Adoptedthefillerwhichissealedcompletelytopreventthehighpressureliquidtoleakfromthepumpwithkeepairfromenteringtopumptheinsidecounteracttocarryonthebackleaf'sslicetoequilibriumstalkfacedint.Thisdesignwasdetailedtointroducethetotalconstructionthatslurrypump,theworkprincipledesignswiththeconstruction.

Keywords:

impellerauxiliaryimpellerthefillerseals

第1章概论

1.1泵的定义及其用途

“泵”这个名词本身的意义说明其作用是用来提水，而且在很长的一个时期，这是它的唯一的用途。

然而现在，泵的应用范围非常的广泛而且多方面，以致把泵说成是提水的机器就显得很片面。

出城市和工业供水外，泵还用于灌溉、水力蓄能、给水、运输。

现在有热电厂用泵、船用泵、化工、石油、造纸、泥煤以及其它工业用特殊型式的泵。

　目前，渣浆泵的应用范围中，80%左右都是用在矿山行业选矿厂。

由于矿石初选工况较为恶劣，因此在这一工段，渣浆泵的使用寿命普遍较低。

当然，不同的矿石，磨蚀性也不一样。

　　在洗煤行业，由于工况不同，较大煤块，煤矸石容易堵塞，对于渣浆泵的设计要求很高。

淮北矿务局下属某洗煤厂05年采用经特殊设计的、替代原来从澳大利亚进口的渣浆泵，至今运转正常，输送较大煤块、煤矸石无堵塞，使用磨损寿命超过了国外进口泵。

　　在海水选砂领域，渣浆泵应用也开始逐渐被客户认可。

但是在海水里选砂，河道里挖沙，渣浆泵更容易被称为砂泵，挖泥泵。

尽管叫法不一，但是从结构特点和泵的性能原理上来讲，都可以通称为渣浆泵。

因此在这海水选砂中我们经常称为砂泵，在河道清淤里面习惯上叫挖泥泵。

渣浆泵的用途虽然广泛，但是正确的应用是十分重要的。

渣浆泵由于其名称本身的局限性使得一些非本行业的人对此产生误解，事实上，泥浆泵，杂质泵，挖泥泵，清淤泵，等都在渣浆泵的应用范围。

在渣浆泵的应用过程中，一定要注意合理的设计正确。

在很多的机器中，采用泵作为辅助装置，以保证润滑。

泵是应用最广泛的的机器之一，而且各种泵的结构是是极为多样的。

因此，泵的定义可以说成是把原动机的机械能转换为所抽送液体的能量的机器。

1.2泵的分类

1.2.1叶片式泵

1、叶片式泵

叶片式泵是由装在主轴上的叶轮的作用，给液体

以能量的机器。

按其作用原理可作如下分类：

（1）离心泵：

离心泵主要是由离心力的作用，给叶轮内的液体以压力能和速度能，进而，在壳体或者导叶内，将其一部分速度能转变成压力能，进行抽送液体的泵。

（2）轴流泵：

轴流泵是由叶片的升力作用，给叶轮内液体以压力能和速度能，进而，通常是在导叶内，将其一部分速度能转变为压力能，进行抽送液体的泵。

（3）混流泵：

混流泵是介于离心泵和轴流泵之间，它是由离心力和叶片升力的作用，给叶轮内的液体以压力能和速度能，进而，在导叶内，将其一部分速度能转变成压力能，进行抽送液体的泵。

1.2.2容积式泵

1、容积式泵

是由活塞、柱塞、以及转子等的排吸作用，进行抽送液体的机器。

容积式泵大致分为往复泵和转子泵。

（1）往复泵：

往复泵是由柱塞等的往复运动，进行排送液体。

其类型有：

活塞泵、柱塞泵和隔膜泵。

（2）转子泵：

转子泵是由旋转运动进行排送液体液体的泵。

下列泵属于转子泵：

齿轮泵、螺杆泵、凸轮泵、滑片泵。

1.2.3特殊类型的泵

1、特殊类型的泵

这类泵是指叶片式泵和容积式泵以外的特殊的泵。

主要由以下几种：

旋涡泵、空气扬水泵、射流泵、粘性泵、电磁泵.

第2章泵的结构设计与计算

2.1泵基本参数的确定

2.1.1泵吸入口和排除口的确定

此处省略 NNNNNNNNNNNN字。

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第5章渣浆泵零部件的选择

5.1选用渣浆泵零部件的重要性

正确的设计过流部件和选用材料是保证泵达的性能和使用性命的重要条件。

但是，如果泵其他零件不能正常工作，就是过流部件设计得再好，材料选用的再好，也不能保证泵的性能和寿命，经验表明，泵在运行中所产生的问题大部分是材料的选用问题以及主要零部件的选择问题和精度问题。

对耐腐蚀性泵运行中的事故进行分析表明，纯属泵性能方面的问题的仅占总事故的10.6%，其他都属于材料的选用问题以及主要零部件的选用问题和制造精度问题。

由此可见，正确的选用泵主要零部件是保证泵正常运行的重要条件。

对于离心式渣浆泵来说，过流部件占的数量毕竟还是比较少见的，而其他零件的数量还是比较多的。

随着国民经济的发展，泵的品种越来越多，如果不努力提高离心泵零部件的标准化和通用化程度，就会使零部件的种类越来越多，批量相对的越来越小，这就造成了生产管理的混乱，限制了劳动生产率的提高，而且给使用和维护也带来了很大的困难。

因此，不断的提高离心泵的零部件的标准化和通用化程度一直是泵行业的一项重要工作，现在，托架、机械密封、轴承架、联轴器等零件都有了行业标准和系列标准，产品的标准化和通用化的不断提高。

以F型的耐腐蚀性泵为例，共有30个型号，但只有6个托架，即平均5个型号的产品公用一个托架。

由于产品标准化和通用化的提高，改善了工厂了生产管理，提高了劳动生产率，有力的保证了水泵业的持续跃进。

因此，在设计离心泵时，应尽可能按国家标准和行业标准选用通用标准零部件。

在泵的所有零部件中，在运转中最容易发生的问题是轴封部件，轴承润滑部件和冷却部件，如果对这些部件的选用不当，轻者离心泵不能工作后者使离心泵烧毁，重者引起严重的事故（如易燃、易爆、有毒液体由轴封部件中泄露出，引起火灾，爆炸和中毒事故）。

高温、高压、高速泵所占泵的行业的比重逐年增大，经验表明，泵的温度越高，压力越大，轴封，润滑和冷却问题也显得重要。

5.2轴封结构的选择

轴封的作用主要是防止高压液体从泵中漏出和防止空气进入泵内，尽管轴封在离心泵中所占的位置并不大，但泵是否能正常运转却和轴封有密切的关系，如果轴封选用不当，不但在运转中需要维修，泄露很多被输送的液体，而且可能由于泄露出的易燃、易爆和有毒液体而引起火灾，爆炸和中毒事件，后果不堪设想，因此，必须合理选用轴封结构才能保证离心泵的安全运行。

离心泵常用的轴封结构有：

有骨架的橡胶密封，填料密封，机械密封和浮动环密封。

在设计中，本人采用机械密封，机械密封是一般离心泵的常用的密封机构，一般由静环，动环组成，轴封的严密性可以用松紧密封压盖的方法来调节。

5.3机械密封零部件确定

1、密封端面摩擦副材料的选择

目前用做密封摩擦副材料的种类很多。

常用的非金属材料有：

石墨、聚四氟乙烯、酚醛塑料、陶瓷等。

常用的金属材料有：

铸铁、碳钢、铬钢、青铜以及硬质合金等。

此外还有通过堆焊、烧结喷涂等表面处理及复合工艺改变或改善金属材料或摩擦副表面性能来做摩擦副材料的。

各种材料都个有一定的特性，在先把摩擦副材料时应所长避短，根据具体工作条件合理使用。

本机械密封端面摩擦副中，静止环材料采用WC-Co，旋转环材料选用碳石墨，原因有以下几点：

（1）硬质合金是机械密封中广泛使用的摩擦副材料。

这里的硬质合金主要是碳化钨（WC），常用的WC-Co为类。

WC-Co是由硬度极高的难熔钨碳化物加Co作为粘结剂用粉末冶金方法压制烧结而成的。

WC-Co具有极高的硬度和强度，良好的耐磨性及抗颗粒冲刷性，并且有一定的耐腐蚀性，能耐一般温度下的硫酸和氢氟酸以及沸点下的苛性钠等腐蚀。

（2）石墨是机械摩擦副材料中用量大，使用范围广的材料之一。

因为它具有很多独特的优良性能。

例如：

较高的导热系数、较低的线膨胀系数、良好的耐腐蚀性、极好的自润滑性、抗拉强度低（适合做软环）。

2、辅助密封圈材料的选择

机械密封的辅助圈包括动环密封圈和静环密封圈。

根据其作用，要求辅助密封圈从材料上和具有良好的弹性、低的摩擦系数，能耐介质的腐蚀熔胀，耐老化。

在压缩之后及长期工作