[发明专利]一种抗磨离心式泥泵

说明书

一种抗磨离心式泥泵，其特征是：还包括若干引流导叶和高压冲水机构；所述若干引流导叶(2)的数量与叶片(4)数量一致，导叶尾部(2.2)靠近且正对叶轮叶片头部(4.1)，相互之间留有间隔区域，分为二体；所述若干引流导叶(2)安装于进口防磨环(1)上，多个引流导叶(2)在周向均匀分布于进口防磨环(1)内壁，引流导叶(2)与进口防磨环(1)随叶轮同步旋转；所述高压冲水机构设置于每个叶片(4)内，在功能上其与正对的导叶尾部(2.2)相配合；所述高压冲水机构包括高压冲水进口管(13)、导水管(7)、冲水孔/槽(6)，所述高压冲水进口管的出口端为叶轮前盖板(3)与前泵盖及其衬板(12)之间的高压密封水，喷出并形成逆流射流。

技术领域

本申请涉及离心式泥泵(渣浆泵)抗磨设计。

背景技术

泥泵(又称渣浆泵)是一种通过泵送的方式实现对泥土、砂砾、碎矿石等物质连续输送的机械装备，常用于疏浚吹填、矿山机械、污水处理等领域，其主要作用是给泥沙浆等固粒-水混合物质做功，提高其机械能，并通过管道将其输送到指定区域，是疏浚领域必不可少的关键装备。

出于装拆方便、高扬程、高效率等多种需求的考虑，泥泵普遍采用单级单吸离心泵，叶轮普遍采用闭式叶轮构造。在此类泵中，流体从轴端被水平地吸入泵内，随后进入旋转运动的叶轮内转为径向流动，并被约束在前、后盖板以及叶片围成的流道内随叶轮一起旋转，在此过程中接受叶片对其做功而具有更高的压力与速度，随后从叶轮中流出进入扩压室，在扩压室内降速增压，将部分动能转化为压力能，最后从扩压室出口流出。

与常规水泵不同，泥泵(图1)输送的物质中有各种不规则尖锐固体，将对泥泵内的主要做功部件——叶轮产生严重的磨损。泥泵叶轮的磨损问题至今仍是一个亟待解决的难题。有效减少叶轮的磨损可延长叶轮的使用寿命，节约维修成本。同时，尽量完好的叶轮结构是泥泵稳定运行、疏浚施工高效进行的必要保证。减少叶轮磨损的主要技术途径分为“选用耐磨材料”与“改进结构”两大方向。

最接近现有技术：

目前，泥泵叶轮的结构设计通过合理地选择叶片进口角及叶片包角、采用弯扭叶片造型等技术手段改善叶轮内流动，这些结构技术在改善磨损上取得了不错成果，但难再有突破性发展。针对叶轮进、出口附近的磨损，泥泵普遍在叶轮进口安装吸口防磨环，在叶轮出口外安装肩胛防磨环(具体的，肩胛防磨环在扩压室与泵盖之间，保护两者连接部位)，试图通过不断替换防磨环，防止该处的局部破坏导致整个叶轮报废，但叶片头部、叶片头部附近端面、叶片尾部附近的磨损尚未有针对性的结构改善技术方案。

发明内容

本申请目的公开一种抗磨离心式泥泵，以解决“泥泵严重磨损主要集中发生在叶轮入口、叶片头部(主要是接近前盖板的大半径处)”的问题。

叶片头部的磨损主要是冲击磨损，原因是叶轮进口靠近前盖板的区域(如图 1A处)具有较大的周向速度，沙砾、岩石块等体积较大，如此硬度较大的固体进入叶轮后，会在惯性作用下冲击该位置(图1中A处)；因此，叶片头部附近端面上的磨损多由涡流产生，叶片头部的分流作用导致附近流动容易出现涡流，砂石在涡流内反复剐蹭造成磨损。

应对上述技术问题，本申请需要保护的技术方案为：

一种抗磨离心式泥泵，包括由叶轮前盖板、叶轮后盖板、若干叶片(4)等构成的叶轮；包括吸口以及设置于吸口处进口防磨环(1)，其特征是：还包括若干引流导叶(2)和高压冲水机构，其中：

所述若干引流导叶(2)的数量与叶片(4)数量一致，导叶尾部(2.2)靠近且正对叶轮叶片头部(4.1)，相互之间留有间隔区域(图4、图6中B处)，分为二体；

所述若干引流导叶(2)安装于进口防磨环(1)上，多个引流导叶(2)在周向均匀分布于进口防磨环(1)内壁，引流导叶(2)与进口防磨环(1)随叶轮同步旋转；

所述高压冲水机构设置于每个叶片(4)内，在功能上其与正对的导叶尾部 (2.2)相配合；