渣浆泵蜗壳水力设计探讨.pdf

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1、机械管理开发总第144期MECHANICALMANAGEMENTANDDEVELOPMENTTotalof1442015年第2期NO．22015设计试验渣浆泵蜗壳水力设计探讨孟振英，雷明(阳泉水泵厂有限责任公司，山西阳泉045000)摘要：介绍一种蜗壳精确水力计算及绘型的几何画法，此方法快捷、准确，使蜗壳水力型线十分光滑，面积变化规律，流速均匀，使泵的水力损失最小，提高了泵的水力效率，达到节能的效果。关键词：渣浆泵；蜗壳水力设计；绘型方法中图分类号：TP391．72文献标识码：A文章编号：1003．773X(2015)02．0020。02DoI：10。16525／i．cnki．cn14．11

2、34／th．2015．02．006引言确足虫呙元苋度B3—162mm。渣浆泵因输送固液两项流体而得名，其水力2)计算第1—7断面面积FI—FⅧ。设计由叶轮和蜗壳两大部分组成，由于输送流体FI一一3599．5mm2的特殊性，为了减少损失，获得较大能量，消除漩涡磨损，延长其使用寿命，除叶轮水力设计为核心F一孕一7199mm2外，蜗壳水力设计也十分重要。通过多年摸索实践，总结了一种蜗壳水力设计FⅢ一孚798．5mm2绘型方法，此方法能快速准确地绘型，用二维的方法得到三维的光滑流面。使蜗壳水力损失最小。F一孚_14398mm2蜗壳水力平面图型线为极坐标形成的螺旋线，针对渣浆泵，其过流断面针对渣浆泵输

3、送介质Fv一孚_17997．5mm2的特殊性一般采用等宽而不等高的矩形断面，出FⅥ一譬597mm2口扩散管采用直锥管，直锥管与螺旋体在八段面垂直相贯。FⅧ一_25l96．5mm21设计绘型方法3)求Ⅷ、工断面极值A。、A及圆角半径下面结合一实例，详细说明用计算机CAD软R8、R1。件设计绘型的步骤：用解析几何推导出如下计算公式：1)确定蜗壳第Ⅷ断面面积。依据叶轮有效出口面积与蜗壳断面面积比原F：===A×B3一(2一譬)(1)理或速度系数法_1]，确定蜗壳第Ⅷ断面的面积为式中：R为i(一1，2，3，⋯，8)断面圆角半径，ITln'l；FⅧ一28796iTlIn，依据叶轮出口宽度、前后盖板A为

4、i断面极值即基圆直径至极点的距离，1T11T1；厚度、前后背叶片高度和两边间隙值四数据之和，B。为蜗壳宽度，mm；F为i计算断面面积，mm。考虑A。应大于FⅦ／B。一155．5，确定收稿日期：2014—11—18A8—183，代入公式1得R8===44．5。第一作者简介：孟振英(1973一)，女，本科，工考虑A应大于FI／B。一22．2优，确定程师，山西省阳泉水泵厂有限责任公司技术中心副A1—22．5m，代入式(1)得Rl一11mm。主任，研究方向：水泵设计。根据算得数据，画Ⅷ、T断面如下页图1所示。孟振英，雷明：渣浆泵蜗壳水力设计探讨2015年第2期·21·代入已求出的各断面面积及极值A。

5、，得各断面的圆角半径R!见表1。表1断面极值A和圆角半径Rmm断面IⅡⅢⅣVⅥⅦⅧ极角FⅥ断面459O13518O22527O31536Oa／(。)图1Ⅷ、工断面图(mm)A22．545．468．491．3114．2137．116O．1183R1119．O425．713O．2134．2537．7641．4644．54)做直角坐标系，并依据第1、Ⅷ断面极值A(高度值)与间隔角，画螺旋线展开直角坐标系，6)绘制极角与各圆角半径的直角坐标系。如图2，可得出中间各极角对应的极值A。EE扑般圉极角(。)图3极角与各断面圆角半径的直角坐标系从以上坐标系可以看出，极角对应的圆角半径变化规律为单调上升光滑曲

6、线，没有拐点，水力损失很小。图2螺旋线展开直角坐标系7)根据求得的极值A、圆角半径Rl、宽度5)计算各断面的圆角半径。B。，画出工一Ⅷ断面图形(见图4中蜗壳工一Ⅷ断由式(1)推导出如下计算公式：面图)，用CAD面域功能求各断面面积，并计算误R一~／2(Ai~B3-Fi)-(mm)(2)差，见表2。表2断面实绘面积及误差断面IⅡⅢⅣVⅥⅦⅧ计算面积R／ram03599．57199．O1O798．514398．017997．521597．O25196．528796．O实绘图形面积3593／．17199．210797．114398．917998．521598．225198．428796．1mm0误

7、差／O．1778一O．OO28O．O13O——0．0063一O．0O56一O．OO56——0．0075——0．0003从上表可看出此法所绘各断面面积与计算面力效率最大。积误差非常小(均小于0．18)，远远小于误差2)可以用于输送其他流体的矩形断面流道蜗3～5的一般要求。壳设计。8)绘制蜗壳螺旋线、出口锥形型线和Ⅸ一Ⅸ3)计算得到几何数据，采用计算机CAD绘图断面型线，见42页图4。快捷、准确。图4是完整的蜗壳