[发明专利]耐腐耐磨离心泵蜗壳

说明书

技术领域

本发明是对耐腐耐磨离心泵壳的改进，尤其涉及一种结构简单，衬里制作方便，装配简单，制造成本不高于现有耐腐耐磨离心泵，性价比高的耐腐耐磨离心泵蜗壳。

背景技术

工业上大量使用的普通耐腐耐磨离心泵壳，对产品价格和运行消耗成本极为讲究，在很大程度上成为选泵首要考虑因素。现有使用例如湿法冶炼浸出工段，抽吸腐蚀性含固料浆用既耐腐又耐磨的离心泵，从经济性角度考虑，大多采用强度好的金属泵壳内镶嵌衬里陶瓷嵌件形式，同时满足耐腐耐磨要求，此也为最经济形式，是目前上述行业主要用泵。然而由于泵壳有出液口延伸段，增加了陶瓷衬里制作难度，现有技术通常采用泵壳中剖哈呋泵壳1合抱夹紧衬里嵌体2形式(图1)，即在中剖泵壳(沿出液口段轴线剖开)内面镶嵌衬里陶瓷成型体后，再以哈呋合抱内衬件的形式组成整体耐腐耐磨离心泵蜗壳。但成型镶嵌陶瓷衬里，因有出液口延伸段2.1(图2、3)，类似烟斗形状，使得陶瓷成型、烧成、磨削加工都十分困难，衬里成型嵌体成品合格率很低，通常只有60-70%左右，导致衬里件制造成本较高；其次，衬里后对合组装，为确耐腐蚀要求剖切对合密封需由衬里陶瓷体承担(衬里组合端面凸出泵壳组合端面)，即泵组装由哈夫泵壳周面螺栓3轴向压紧陶瓷嵌体使形成密封。而陶瓷属于脆性材质，压紧式组装操作稍有不慎，压紧力过大或压紧各点受力不对称均匀，就会造成内衬陶瓷嵌体的开裂，而压紧力不够又会造成组合面泄漏，此给组装，尤其是用户自行维修更换带来极大麻烦，例如寿命短的泵轴密封损坏，拆缷后组装极易造成内衬体开裂，此已成为陶瓷衬里泵难以推广的一个重要原因；再就是，中剖式金属外壳，因必须在泵壳与出液口中间部位剖开，也造成铸造、切削加工费工、费时；如果不采用中剖结构，因内镶陶瓷蜗壳存在出液口段，又无法将带出液口的衬件镶入金属外壳内，衬里只能采用压注或注塑衬里，但塑料材料只具有耐腐性能，耐磨性相对较差，不能满足同时耐腐耐磨使用要求。虽然现有技术也有采用横剖衬里成型体(图4)，然而衬里嵌体仍然带有出液口段，以及前述缺点仍然没有得到克服。由于前述种种原因，造成衬里陶瓷成型体离心泵在我国发明虽有50余年历史，而实际难以在同时要求耐磨和耐腐工程中广泛推广。目前较多替代采用金属泵壳模压衬里塑料材料，但又造成使用寿命较短，生产中需经常更换，增加了用户停机、更换影响生产效率(但相对更换安全)。此外，由于衬里嵌体带有出液口延伸段，加之泵蜗壳为形状复杂的异型体，使得有些高硬度耐磨性好且成本低的非金属材料，例如耐磨性能极好的碳化硅、微晶玻璃，因成型及加工障碍而无法在泵壳衬里中得到应用。

塑料泵壳，由于成本低，加工成型方便，耐腐性好，尤其是在碱性类及含氟介质中，耐腐性能大大优于衬里陶瓷材质(通常为氧化铝)。虽然现有技术也用作离心泵壳(包括衬塑)，但由于塑料耐磨性相对不足，在一些耐磨要求高的场合使用又有其局限性，例如耐磨性差造成使用寿命极短，即便是耐磨性能相对较好的超高分子量聚乙烯，耐磨性也不尽人意，例如在湿法冶炼浸出岗位使用，泵蜗壳寿命一般只有35－40天，在锌、铜、铁选矿中使用，寿命一般不超过5天，造成用户更换频繁，影响正常生产，更是不能用于耐磨更厉害的有色、黑色金属选矿岗位。由于镶嵌式衬里泵壳采用中剖形式结构，以及衬里嵌体带有出液口段，已成为泵壳镶嵌衬里固定思维，即便采用中剖式塑料泵壳，由于衬里陶瓷嵌件带有出液口延伸段，衬里嵌件制造难、成品率低的缺点依然存在；其次，中剖结构塑料泵壳，由于剖面线在泵出液口正中，而塑料泵壳基本采用模压成型，此剖开结构形式同样造成模具复杂、成型制作困难，模压后泵壳加工也不方便，生产效率不高。加工成型成本较大，导致泵外壳制作综合成本上升失去竞争力，对提高产品性价比无实际意义。虽然现有技术塑料泵壳，有采用偏侧剖结构(将泵壳剖切成泵盖及带完整出液管段蜗壳二体组合)，但由于受到人们固有衬里思维约束(认为泵壳耐磨必须是全部过流部位，即必须同时包括出液口段)，这样虽然偏剖泵壳制造较中剖泵壳简单，但衬里成型嵌体因带出液口管段无法安装，造成无法衬里。因此现有技术实际没有塑料泵壳衬里整体陶瓷嵌体离心泵，也即现有技术没有采用塑料泵壳(包括衬塑)衬里陶瓷嵌体解决耐磨问题泵壳及相关报导及启示。

耐磨贵金属，虽然具有很好的耐磨性，同时耐腐性能也能满足使用要求，但价格昂贵难以在大量使用中推广，例如价格是同规格超高分子量聚乙烯3倍的高铬合金泵壳，耐磨使用寿命也仅1－2个月，况且在含有盐酸和/或氟离子矿浆中，高铬合金不耐前述介质腐蚀，实际使用寿命更短，所以实际工业并没有普遍采用耐磨贵合金泵壳。