[实用新型]一种无堵塞矿浆泵

说明书

本实用新型公开了一种无堵塞矿浆泵，属于多相流泵技术领域，包括泵体，以及位于泵体内的泵轴，其中在所述泵轴上分别设有螺旋叶轮和空间导叶，所述螺旋叶轮分为螺旋段和离心段，在所述螺旋叶轮轮毂同一高度处的圆周方向上均匀布置有若干平衡孔，该螺旋叶轮的开放式结构使得叶轮和泵体内壁之间形成开阔的螺旋形通道，使被输送固液两相介质在获得能量的同时，极大提高了颗粒在叶轮内的可通过性。与传统多叶片闭式叶轮结构相比,本实用新型所提供的方案优化了泵内液相和颗粒流动，从根本上解决了矿浆泵输送含颗粒固液两相流时的堵塞问题，此外，设置在叶轮上的平衡孔还能有效平衡螺旋叶轮旋转过程中产生的轴向压力，确保整机高效稳定运行。

技术领域

本实用新型涉及多相流泵技术领域，特别是涉及一种抑制泵通道堵塞，提高运行稳定性的无堵塞矿浆泵。

背景技术

深海采矿长距离输送系统内多金属结核形式的矿石颗粒，通常为粒径毫米级至厘米级的粗颗粒，且具有高浓度特点，矿石颗粒与海水组成的粗颗粒固液两相流其流动结构具有复杂的时空耦合特征。深海矿浆泵作为深海采矿垂直水力提升系统中最为核心的动力装备，在矿浆正向输送和紧急停机时，浆体回流过程中极易发生泵通道堵塞问题，从而诱发泵性能陡降，严重影响采矿系统的安全和可靠运行。

实用新型内容

本实用新型的技术任务是针对以上现有技术的不足，而提供一种无堵塞矿浆泵。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无堵塞矿浆泵，包括泵体，以及位于泵体内的泵轴，其中在所述泵轴上分别设有螺旋叶轮和空间导叶，所述螺旋叶轮分为螺旋段和离心段，在所述螺旋叶轮轮毂同一高度处的圆周方向上均匀设置有若干平衡孔。

进一步改进：所述平衡孔的数量为6个，设平衡孔的半径为R₀，螺旋叶轮的轮毂半径为R₁，平衡孔的中心距螺旋叶轮的中心高度为H₀，则R₀＝1/15R₁，H₀＝1/3R₁。

进一步改进：在所述螺旋叶轮的背面设有空腔，所述平衡孔与所述空腔连通。

本实用新型的优点：通过设置在泵进口的螺旋式叶轮，其螺旋段主要起到为流体和颗粒赋能的作用，被输送介质通过叶轮吸入口与锥形轮毂体接触，在螺旋叶片的旋转做功下获得能量，并在螺旋叶轮的离心段处被切向甩出，该螺旋叶轮的开放式结构使得螺旋叶轮和泵体内壁盖板之间形成开阔的螺旋形通道，极大提高了颗粒在叶轮内的可通过性。与传统多叶片离心式叶轮结构相比,本实用新型所提供的特殊叶轮结构极大优化了泵内液相和颗粒流动，从根本上解决了矿浆泵堵塞问题，同时叶轮平衡孔的设置还可以有效平衡螺旋叶轮旋转过程中产生的轴向压力，确保整机高效稳定运行。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型螺旋叶轮的结构示意图。

图3是本实用新型平衡孔的位置结构示意图。

图4是本实用新型空间导叶的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型做以下详细说明。

如图所示，一种无堵塞矿浆泵，包括泵体1，以及位于泵体1内的泵轴2，其中在所述泵轴2上分别设有螺旋叶轮3和空间导叶4，所述螺旋叶轮3分为螺旋段31和离心段32，在所述螺旋叶轮3轮毂同一高度处的圆周方向均匀设置有若干平衡孔5；所述平衡孔5的数量为6个，设平衡孔5的半径为R₀，螺旋叶轮3的轮毂半径为R₁，平衡孔5的中心距螺旋叶轮3的中心高度为H₀，则R₀＝1/15R₁，H₀＝1/3R₁；在所述螺旋叶轮3的背面设有空腔6，所述平衡孔5与所述空腔6连通。