【正文】 for this designing slurry pump, also increased bines over the thickness that flow the parts the high degree of hardness in adoption bears to whet the material to e to let up the wear and tear, and empressed an entrance covers plank design as to bulge and smooth hubcap head . Adopted the filler which is sealed pletely to prevent the high pressure liquid to leak from the pump with keep air from entering to pump the inside counteract to carry on the back leaf39?，F(xiàn)在有熱電廠用泵、船用泵、化工、石油、造紙、泥煤以及其它工業(yè)用特殊型式的泵。 泵的分類 葉片式泵 葉片式泵 葉片式泵是由裝在主軸上的葉輪的作用，給液體 以能量的機器。 容積式泵 容積式泵 是由活塞、柱塞、以及轉(zhuǎn)子等的排吸作用，進行抽送液體的機器。 （ 2）轉(zhuǎn)子泵：轉(zhuǎn)子泵是由旋轉(zhuǎn)運動進行排送液體液體的泵。如果 V0 選取過小，則泵的體積增大，并可能影響泵的效率以及造成吸入管堵塞，而 V0 選取過大則會影響泵的的吸入性能并使磨損增加。 而渣漿泵選用皮帶傳動，因為可以更換皮帶直徑來較方便的改變泵的轉(zhuǎn)速，同時防止泵的渣漿體損壞泵。幾個主要經(jīng)驗公式列于下表 21： 表 21 作 者 HR 表 達(dá) 式 CAVE S1 +1 Ln 44d VOCADLO Cv S1 [+] BURGESS 11 1 Cv n。 葉輪出口直徑 D2 ： 葉輪出口直徑 D2 的大小不但直接影響泵的揚程，而且對泵的效率也有很大的影響，因為壓力室的水力損失大小直接與葉輪出口的絕對速度有關(guān)?！淇捎上率竭M行計算： tg′ 式中 u1 ――計算點液體的圓周速度 m/s Vu1 ――計算點液體絕對速度的圓周分量 m/s Vm1――計算點液體的軸面速度 m/s 對于直錐形吸入室 Vu1 0 u1 m/s Vm1 式中 ―容積效率，一般取 ― ，這里取 ―排擠 系數(shù)，取 N 所以 Vm1 tg′ 所以′ 10o ′ + 10o+15o 25o 葉片出口安放角 在確定葉片出口角時應(yīng)考慮泵的比轉(zhuǎn)數(shù)、對特性曲線形狀的要求以及流道的擴散程度等。 o+ 式中 3o― 10o o 式中 r1 ――葉片出口直徑（ mm） o 130o 葉片厚度 通常取 2― 4mm 計算葉片出口圓周厚度： 式中 ――葉輪出口軸面截線與流線的夾角，常取 70o― 90o,取 80o 4 前、后蓋板的形狀和厚度 葉輪的蓋板的 磨損較為嚴(yán)重，尤其是后蓋板與葉片進口邊相交處，暫取前、后板的厚度均為 8mm，設(shè)計葉輪入口處前蓋板的軸面為一個圓弧，可有效減小脫流，并減小渣漿對后蓋板的沖擊。葉片采用變角螺旋線型，其特點是數(shù)學(xué)模型簡單，葉片包角可自由選擇，并在任意包角下保持葉片角的均勻變化，便于優(yōu)化設(shè)計，其線型符合葉輪中固體的運動的軌跡，損失小，磨損均勻，是目前最 新型的圓柱型葉片。背葉片出口附近的線速度及濃度較高，為了減小該處與對應(yīng)的前后護板處的磨損，背葉片出口附近有一定的傾斜度，傾斜范 圍又葉輪半徑的到葉輪外圓，出口處背葉片的高度為總高度的到。 壓水室的設(shè)計 （ 1）基圓直徑 D3 D3 （ ― ） D2 故取 D3 330mm （ 2）進口寬度 b3： b3 （ b2++）， ――葉輪前后板的厚度，包括前后背葉片的厚度。 （ 4）渦室斷面面積 先求出渦室畸變速度 V3f，固體顆粒速度 V3s ,然后求出水流過流面積 F3f和固體過流面積 F3s , 則渦室第Ⅷ斷面面積為： FⅧ F3f+ F3s????????????? 1 采用等速度法，即渦室各個斷面的速度相等，可求出渦室中的介質(zhì)速度： V3 Kv3???????????? 2 由兩相流原理得： ???????????? 3 V3fV3s uei????????????? 4 聯(lián)立兩式 V3f V3s F3f 103m2 F3s FⅧ F3f +F3s 103 m2 由于介質(zhì)從葉輪均勻流出，故斷面面積均勻變化。繪型具體步驟如下： 在平面圖上畫出坐標(biāo)軸，并作基圓。低比轉(zhuǎn)數(shù)的泵可取為正方形。 將各斷面的頂點用圓弧光滑連接，然后逐點用圓弧光滑連接各斷面頂點，成為螺旋行 渦室輪廓線。擴散管出口的中心線與渦室軸線的距離應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)選定，并使擴散管與渦室螺旋線和泵舌光滑連接。 護套的性能：護套的性能與葉輪的性能基本上確定了泵的性能，通常，葉輪所產(chǎn)生的揚程隨渣漿濃度的增加而下降，護套的阻力隨濃度的增加而增加，尤其是重型泵。另外，護板裝入護套后應(yīng)該有一定的伸出量，這樣自葉輪流出的渣漿不會直接沖刷間隙，就可以有效的降低間隙的磨損。 Roco 對輸送兩相流體的固體顆粒的磨損機理進行了研究，提出了三種模型。 磨損與固體顆粒的硬度有很大的關(guān)系，當(dāng)固體顆粒的硬度接近或超過壁面材料的硬度時，磨損 急劇增加。 軸向力及其分析 離心泵是泵產(chǎn)品中及其重要的一種，約占各種泵的 70%，其作用范圍是 相當(dāng)?shù)拇?，而且?yīng)用面較廣，既然泵在國民經(jīng)濟中發(fā)揮著如此巨大的作用，那么保證泵的順暢運行就顯得尤為重要了，但根據(jù)對離心泵的調(diào)查，離心泵故障停機檢修多半是由軸封失效和軸承損壞所至，而軸封和軸承壽命均與泵的軸向力的大小有密切的關(guān)系，因此，泵的軸向力的研究具有十分重要的價值，只有準(zhǔn)確的了解泵的軸向力的大小并掌握其變化規(guī)律，以致最終做到對軸向力大小的控制，才能恰當(dāng)?shù)倪x擇軸承和密封，使泵的運行可靠性得以提高，從而減少泵的故障停機檢修，延長泵的壽命，提高泵的利用率，這無疑具有巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。 軸向力產(chǎn)生的原因是由于葉輪在液流內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，沿每個葉片的兩邊產(chǎn)生壓力差，所以，葉輪和液流產(chǎn)生力的相互作用。二是由于液體流入葉輪吸入口及從葉輪出口流出，其速度大小及方向均不同，液體動量的軸向分量發(fā)生了變化。因此，必須設(shè)法平衡或者消除作用在葉輪上的軸向力，否則，它將使轉(zhuǎn)子竄動甚至與固定零件接觸，造成零部件損壞，如果止推軸襯能可靠地受軸向推力，這將是最有效的解決方法。 在單級離心泵內(nèi)，通常采用下述兩種方法之一來減小或者是消除軸向推力，第一種方法是在單吸葉輪后蓋板上也設(shè)密封環(huán)，這樣在葉輪背面形成一個平衡室，室內(nèi)壓力通過后蓋板上的平衡孔或者專用的回水管與葉輪入口壓力平衡，平衡孔總面積或卸 荷管斷面應(yīng)比密封環(huán)間隙面積大四倍。第二種法是在后蓋板上加背葉片，當(dāng)旋轉(zhuǎn)時，用背葉片減小葉輪和泵體間腔室內(nèi)的壓力。該功率值與背葉片外徑的平方成正比，與背葉片的平均寬度成正比。用背葉片平衡軸向力的公式同樣是如此，也是建立在 許多假設(shè)和經(jīng)驗的公式上的，同樣不能精確的描述背葉片平衡軸向力的真實情況。在工作過程中， 離心泵零件受外力的作用，使零件產(chǎn)生變形和破壞，而零件依靠自身的尺寸和材料性能來反抗變形和破壞。在計算的過程中可以把葉輪簡化為一個圓盤（即將葉片對葉輪概板的影響忽略不計）。下面介紹渦室的計算方法。 目前，一般低壓和中壓泵的渦室均以鑄鐵制造，實踐表明，如果泵體的壁厚超過了 40 毫米，在鑄造時容易產(chǎn)生疏松現(xiàn)象。 T ?m T ?m 根據(jù)作出的總彎矩圖 4― 2 和扭矩圖 4― 3，求出計算彎矩。 鍵的校核 鍵的剪應(yīng)力校核 [] 式中 M ――軸所傳遞的扭矩 N?m d ――軸徑 cm b ――鍵的寬度 cm l ――鍵的長度 cm [] ――鍵的許用剪切應(yīng)力（公斤 /厘米 2），一般鍵為 45 號鋼，取 [] 600公斤 /厘米 2。 第 5 章 渣漿泵零部件的選擇 選用渣漿泵零部件的重要性 正確的設(shè)計過流部件和選用材料是保證泵達(dá)的性能和使用性命的重要條件。 對于離心式渣漿泵來說，過流部件占的數(shù)量畢竟還是比較少見的，而其他零件的數(shù)量還是比較多的。由于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化和通用化的提高，改善了工廠了生產(chǎn)管理，提高了勞動生產(chǎn)率，有力的保證了水泵業(yè)的持續(xù)躍進。 軸封結(jié)構(gòu)的選擇 軸封的作用主要是防止高壓液體從泵中漏出和防止空氣進入泵內(nèi)，盡管軸封在離心泵中所占的位置并不大，但泵是否能正常運轉(zhuǎn)卻和軸封有密切的關(guān)系，如果軸封選用不當(dāng)，不但在運轉(zhuǎn)中需要維修，泄露很多被輸送的液體，而且可能由于泄露出的易燃、易爆和有毒液體而引起火災(zāi)，爆炸和中毒事件， 后果不堪設(shè)想，因此，必須合理選用軸封結(jié)構(gòu)才能保證離心泵的安全運行。對有毒，腐蝕及貴重液體，由于要求泄露量較小甚至不準(zhǔn)漏出，所以不能采用填料密封。 填料函結(jié)構(gòu)尺寸的確定 填料寬度 S mm S ～ 式中 d――軸或軸套直徑 mm 計算得 S 12mm 填料高度 H mm 當(dāng)液體壓力 P10 公斤 /厘米 2 H 5～～～’～～～～～’’ 圖 6 ― 1 填料密封安裝技術(shù)要求 填料密封安裝技術(shù)要求 切割填料時，最好將它繞在軸或軸套外徑相同的圓棒上切割，以保證尺寸 準(zhǔn)確和切口平行、整齊、無松散的石棉線頭、并成 30o 角。 為保證填料函的密封性能，對填料函應(yīng)進行水封，一般用自來水或從泵吐出口引水即可，如果輸送的是衣帽間高壓油品，則密封液體應(yīng)該用常溫中性密封油，每個填料函的密封油量一般為 ～～～～～～～離心泵內(nèi)流場對磨損起關(guān)鍵作用，特別是葉輪 出口附近的射流―尾流結(jié)構(gòu)是離心泵內(nèi)的局部磨損的重要原因。由于受到葉輪流道內(nèi)的二次流的影響，工作 面不穩(wěn)定邊界層里的低能微團就會通過前、后蓋板進入非工作面上的邊界層，致使非工作面的邊界層越來越厚，而工作面上的邊界層則很薄，邊界層里的液流速度較低，而邊界層外主流的液流速度較高，這樣就形成了如圖 2 所示的尾流 離心泵葉輪一般葉片數(shù)較少，不能假定速度沿通道方向線性分布，如葉片上的載荷較大，即使考慮了粘性的影響，從總體上講吸力邊與壓力邊的速度差也會較大，從而導(dǎo)致通道法向方向上速度梯度較大。為了減小流道的磨阻損失及提高抗空蝕性能等因素，經(jīng)常適當(dāng)?shù)販p少葉片數(shù)，但葉片數(shù)減少后，將使葉片上的載荷增加，從而使分層效應(yīng)增加。而質(zhì)量的影響與流場有關(guān)，如果射流 尾流結(jié)構(gòu)弱時，流場對顆粒質(zhì)量的影響將較小。 d50、濃度 Cw 等有關(guān)。～ 25176。理論和試驗都表明，少葉片數(shù)和小出口角更適合?！?25176。 2 固體顆粒都有趨向于葉輪工作面的趨勢，采用小葉片出口角β 2Z 和大出口寬度 b2 參考文獻 1 朱金曦葉輪內(nèi)固體顆粒運動軌跡的分析計算水泵技術(shù) 1998: 3 2 趙振海 . 管道內(nèi)固液混合物運動的基本方程水泵技術(shù) 1992: 1 3 許洪元 . 關(guān)于泵輪中顆粒運動的研究水泵技術(shù) 1994: 5 4 沈天耀 . 離心葉輪的內(nèi)流理論基礎(chǔ)杭州：浙江大學(xué)出版社， 19875 許洪元心泵葉輪磨損規(guī)律研究中國工程熱物理學(xué)會流體機械學(xué)術(shù)會議論文集 1997: 11 6 郭曉民等經(jīng)驗法設(shè)計渣漿泵嗅水泵技術(shù)， 1996 1 7 關(guān)醒凡 . 的理論與設(shè)計 . 北京： 械工業(yè)出版社， 1987 第十屆美國水射流研討會 1999 年 8 月 14 至 17 日：休斯頓，休斯頓 水射流沖擊作用下物料的建模分析 *與 *** 波士頓西北科技合作中心 Redmond,WA 美國大學(xué)機械工程部 Seattle WA 摘要 通過有限元分析和實驗的測量方法與干涉測量法建立數(shù)學(xué)模型從而研究磨料水射流鉆孔技術(shù)，有限元分析的精確性可以通過與實驗所得的數(shù)值進行比較。然而，磨料水射流切割技術(shù)相當(dāng)復(fù)雜，我們對這方面的了解比較困難。一種光學(xué)實驗的測量法，干涉測量法，被用來研究陶瓷等易碎材料在水射流沖擊作用下表面的變化。實驗?zāi)M和有限元模型的建