[發(fā)明專利]一種耐磨泵體及其制作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711164969.2
• 申請(qǐng)日: 2017-11-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107762977A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖瓊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州市拓道新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): F04D29/42
• 分類號(hào): F04D29/42;F04D29/08;F04D29/02;F04D7/04;B29C45/14
• 代理公司: 廣州市越秀區(qū)海心聯(lián)合專利代理事務(wù)所(普通合伙)44295
• 代理人: 黃為

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及回轉(zhuǎn)動(dòng)力泵設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種耐磨泵體及其制作方法。

背景技術(shù)

在選礦和冶煉等行業(yè)，經(jīng)常要用離心泵輸送一些有磨蝕性的固液兩相流，這時(shí)常選用渣漿泵。常見(jiàn)的耐磨泵常用Cr26，Cr15Mo3等耐磨合金制造，這些材耐磨合金制造的泵在很多工況下難以滿足使用要求。

采用復(fù)合耐磨材料可以獲得更好的耐磨性，這些復(fù)合耐磨材料主要由耐磨顆粒和結(jié)合劑組成，最常見(jiàn)的耐磨顆粒的材質(zhì)是剛玉、碳化硅、氧化鋯、石榴石、氮化硅等組成，結(jié)合劑通常是樹(shù)脂，如酚醛樹(shù)脂等。這類復(fù)合材料制造的耐磨泵過(guò)流件壽命在很多使用條件下可以達(dá)到Cr26的3倍以上，現(xiàn)開(kāi)始被應(yīng)用于制造耐磨的泵。

中國(guó)專利文獻(xiàn)CN105201914A、CN105402139A、CN205423325U提供了本發(fā)明人提出的三種耐磨泵體，其具體結(jié)構(gòu)如圖10、圖11、圖12所示，泵體被垂直于主軸軸線且經(jīng)過(guò)吐出口110’的A-A平面剖分成前泵體100’和后泵體101’兩部分；前泵體100’由前外殼103’和前內(nèi)襯102’組成，后泵體101’由后外殼105’和后內(nèi)襯106’組成，吸入口111’和前內(nèi)襯102’、前外殼103’設(shè)置在A-A平面的同一側(cè)，后內(nèi)襯106’和后外殼105’設(shè)置在A-A平面的另一側(cè)；前內(nèi)襯102’和后內(nèi)襯106’的主要材質(zhì)是復(fù)合耐磨材料A，復(fù)合耐磨材A的主要成份是耐磨顆粒和樹(shù)脂結(jié)合劑，前外殼103’和后外殼105’的材質(zhì)為金屬，A-A平面設(shè)置有密封墊108’，通過(guò)緊固螺栓104’壓緊,以實(shí)現(xiàn)A-A平面的密封。

圖13是現(xiàn)有技術(shù)制造前泵體100’的示意圖，圖中前外殼103’和上模具2’及下模具3’定位后用緊固螺栓104’緊固，使前外殼103’的A-A平面和下模具2’的平面3’貼合，這樣前外殼103’和上模具2’及下模具3’之間形成空腔114’，將耐磨顆粒和樹(shù)脂的混合料從箭頭處注入空腔114’中，排出空氣，按樹(shù)脂的硬化條件進(jìn)行硬化，硬化后即形成前內(nèi)襯102’，耐磨顆粒一般是碳化硅、剛玉、石榴石、氮化硅等，樹(shù)脂可用酚醛樹(shù)脂等熱固性樹(shù)脂。后泵體101’的制造方面也和前泵體100’的類似。

實(shí)踐證明,在泵體A-A平面設(shè)置的密封墊108’不能太厚或太薄，一般情況下選在1-4mm時(shí)較為合適，由于密封墊108’的材質(zhì)是橡膠、聚氨酯等柔性材料，耐磨性較差，密封墊108’的內(nèi)沿會(huì)很快被磨損掉，但其位于前內(nèi)襯102’和后內(nèi)襯106’的間隙內(nèi)部分，由于空間狹小，受到流體的沖刷磨強(qiáng)度損明顯減小，從而使密封墊108’獲得較長(zhǎng)的壽命，如密封墊108’太薄，容易發(fā)生泄漏，如果密封墊108’太厚，前泵體100’和后泵體101’之間的間隙較大，密封墊108’受沖涮嚴(yán)重，其壽命就會(huì)明顯縮短。

但在實(shí)踐中,特別是在泵體的尺寸較大時(shí),采用1-4mm厚度的密封墊常常密封效果達(dá)不到要求,即使增加緊固螺栓104’的數(shù)量也效果不佳，容易從密封處發(fā)生泄漏。

經(jīng)過(guò)仔細(xì)查找，確認(rèn)有2種原因會(huì)導(dǎo)致上述問(wèn)題，原因一是：前外殼103’或后外殼105’不論是鑄造件還是焊接件，即使有消除應(yīng)力的工序,在機(jī)械加工后還是會(huì)在A-A平面發(fā)生變形，在加工前內(nèi)襯102’或后內(nèi)襯106’的過(guò)程中由于溫度變化較大，同樣可能會(huì)產(chǎn)生變形，這樣最終前外殼103’和后外殼105’這兩個(gè)部件在A-A的平面度公差就會(huì)超差，其二是制造前內(nèi)襯102’或后內(nèi)襯106’的模具3’，在使用過(guò)程中也會(huì)由于溫差變化等原因發(fā)生變形，導(dǎo)致前內(nèi)襯102’或后內(nèi)襯106’在A-A平面的平面度公差超差。

當(dāng)前外殼103’、后外殼105’、前內(nèi)襯102’、后內(nèi)襯106’在A-A平面的平面度公差均在允許范圍內(nèi)時(shí)，緊固螺栓104’的預(yù)緊力足以使上述部件發(fā)生彈性變形,并將柔性材質(zhì)的密封墊108’壓緊,就可以保證密封效果,反之，就會(huì)發(fā)生泄漏。

為解決上述問(wèn)題,我們嘗試用機(jī)械加工的方法切削前泵體100’或后泵體101’的A-A平面以提高其平面度，但實(shí)踐證明這種方法有明顯不足,其一是由于A-A平面設(shè)置有多種材料,其中的復(fù)合耐磨材料,硬度很高,普通刀具無(wú)法加工,必須采用金剛石刀具才能加工,而采用金剛石刀具加工A-A表面的金屬材料又不合適。因此，不論選那一種刀具進(jìn)行加工都不合適，需要兩種以上的刀具才能滿足要求，這在工藝上是很困難的，效率很低。其二是成本較高，A-A平面的加工過(guò)程不但費(fèi)時(shí)，且刀具的消耗很大，其三是合格率底，效果差，對(duì)大型工件，由于刀具的磨損較大，常需換刀具才能完成加工，這樣易造成機(jī)械加工后平面度仍有較大公差，使用中密封效果較差。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在加工成本高、制造效率低、使用效果差的問(wèn)題。