[发明专利]一种具有控制流量流速的浓浆充填泵

说明书

技术领域

本发明涉及采矿领域充填过程的充填浆体输送装置，尤其是一种能控制充填浆体的流量和流速的浓浆充填泵。

背景技术

目前，公知的在采矿充填过程中，充填浆体的输送遇到两大难题困扰，一是流量，二是流速。由于采矿充填作业对充填浆体的浓度要求是越高越好，然而较高浓度的充填浆体却变得无法正常输送。这是因为充填浆体的特性是随着浆体浓度的提高粘滞力增大、流动性变差、充填倍线减小，输送难度增加的缘故。当充填浆体的重量浓度达到60％以上时，传统的砂泵、渣浆泵、油(水)隔离泵都不能对其进行输送，国产浓浆泵不能输送含有大量粗粒固体颗粒的充填浆体，进口的和国产的柱塞泵，结构复杂，能耗大，输送能力小，所以一直难于推广应用。现行的充填浆体的输送方法大都是浆体自流输送，这种方法只能限于较低浓度的充填浆体和深井近距离的充填作业。这种较低浓度的充填浆体，其相对流速较快，并且无法控制，因而加大了输送管道特别是充填钻孔的磨损。另外，较低浓度的充填浆体还会给充填作业带来其它一系列的不利因素，应该尽量不使用这种方法。所以，对采矿充填作业如何实现高浓度充填浆体的正常输送，以及如何能够根据需要有效地控制充填浆体的流量和流速，已成为采矿充填过程急需解决的重要课题。

发明内容

为了解决采矿充填过程较高浓度的充填浆体不能使用传统输送设备进行输送的问题和较低浓度的充填浆体靠自流输送不能控制流速而严重磨损输送管道及充填钻孔的问题，本发明提供了一种浓浆充填泵，该浓浆充填泵利用高浓度充填浆体的粘滞力大、流动性差的特性，采用螺旋叶轮输送的方式，凭螺旋叶轮与浆体之间的摩擦力、粘滞力，推动和拖拽浆体一起运动，从而完成输送过程，这种浓浆充填泵不仅能顺利输送各类较高浓度的充填浆体，而且能在调频电机的配合下，精确调控充填浆体的流量和流速，减轻输送管道和充填钻孔的磨损，节能降耗，实现低压远距离输送。

本发明提供的一种浓浆充填泵，其关键的技术方法是：将三个或多个不同的螺旋叶轮组装在传动轴上形成一段共三圈或多圈的螺旋体(泵芯)，将这段螺旋体套装在由上泵体与下泵体组成的圆柱体空间(泵壳)内，圆柱体空间内壁与螺旋体外缘紧密配合，形成一个密封的螺旋空间；上泵体的一端开设进料口，下泵体的另一端开设出料口，两口之间由螺旋空间自然联通；螺旋叶轮和上下泵体由可切削加工的耐磨铸钢材料铸造而成，螺旋叶轮由键槽过度配合组装在传动轴上，上下泵体由连接螺栓及泵体定位销固定连接；泵体两端安装轴承座，

由圆锥滚子轴承固定传动轴，轴承座与泵体、轴承座与轴承座端盖由六角盲螺丝连接固定并固定轴承。轴承内有润滑通道外联，由O形密封圈和内包骨架唇形密封圈密封，传动轴与泵体之间的间隙采用填料密封即由盘根密封，盘根压盖压紧；传动轴在泵体一端设有凸台，用于止推螺旋叶轮的正向窜动；传动轴传动一端安装联轴器与调频驱动装置联接；上泵体一侧开设矩形观察视孔，用以检查螺旋叶轮磨损情况，平时由视孔盖及视孔盖螺丝压紧密封；下泵体设有地脚螺丝孔用于和基础地脚螺丝连接固定。

本发明提供的一种浓浆充填泵，其输送能力的产生是这样实现的，技术特征在于泵芯是一段外径相等、变螺距、变螺旋根径的螺旋体，即螺距由大变小，螺旋根径由小变大的螺旋体，这段螺旋体不论是三圈或多圈，其螺距和螺旋根经的变化规律都类似于一个抛物线运行轨迹，这样泵芯与泵壳所形成的螺旋空间也就成为一个纵断面由大变小的楔形空间。当电动机驱动传动轴做正向旋转时，这个楔形空间就会连续地由大变小，这一过程是一个大空间压向小空间的能量释放过程，也是一个压强由小变大的过程，从而对进入这个螺旋空间的介质产生输送能力完成输送过程。

本发明提供的一种浓浆充填泵，其它技术特征还在于：进料口与出料口的内径等于或大于最小的螺距，这是因为高浓度充填浆体的进料和出料过程都会产生一定的摩擦阻力，进料口小、阻力大，易出现进料不足和断料的现象，一旦出现断料现象，极易造成机器失能，这也是浓浆充填泵的一大特点，若出料口过小则会影响泵芯的螺旋输送效果，并增加能耗。