專利名稱：一種離心泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及諸如包括離心渣漿泵的離心泵等泵，還涉及一種 處理其部件的方法。
背景技術(shù)：
離心渣漿泵被用于各種工業(yè)處理中，尤其用于礦石處理工藝中的 碾碎和磨粒分級(jí)階段。
礦石渣漿的高磨損性使得與渣漿接觸的泵的那些部件磨損很大， 這需要對(duì)渣漿泵進(jìn)行頻繁的維修。
在銅礦的處理工藝中，渣漿泵每小時(shí)通常處理大約2， 000公噸礦 石，包括大約20公噸的含銅量。
根據(jù)渣漿泵的大小和重量，從12公噸到30公噸，其更換需要花 費(fèi)8到16小時(shí)，因此每次更換造成至少150到300公噸銅的產(chǎn)量損失。
發(fā)明內(nèi)容
因此，在渣漿泵的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)中進(jìn)行了改進(jìn)，以便延長(zhǎng)維修之伺 的泵的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。常見(jiàn)的解決方案之一是采用金屬的或彈性的耗費(fèi)內(nèi) 襯來(lái)保護(hù)泵殼。
然而，在本領(lǐng)域，還沒(méi)有用來(lái)減少更換渣漿泵所花費(fèi)的時(shí)間周期 的技術(shù)方案，這正是本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題。
本發(fā)明的技術(shù)方案是，本發(fā)明所述的離心泵設(shè)有固定機(jī)構(gòu)，該機(jī) 構(gòu)可將葉輪固定或放離于泵體。具體說(shuō)就是，離心泵包括固定在泵殼 上的固定機(jī)構(gòu)和一個(gè)使固定機(jī)構(gòu)產(chǎn)生位移的拉緊與松開(kāi)系統(tǒng)，當(dāng)拉緊 與松開(kāi)系統(tǒng)拉緊時(shí)，可使葉輪固定在殼體內(nèi)的中心位置，反之，葉輪 可在泵體內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是利用 葉輪固定機(jī)構(gòu)，可以不從連軸器上分離驅(qū)動(dòng)軸來(lái)取下離心泵的過(guò)流件。 因此，就不需要軸的重新對(duì)準(zhǔn)。顯然，本發(fā)明提高了工作效率。
圖la是不具有耗費(fèi)襯板的渣漿泵的剖面正視圖，和
圖lb是該泵前面的正視圖。
圖2a是具有耗費(fèi)襯板的渣漿泵的剖面正視圖，和
圖2b是該同一泵前面的正視圖。
圖3a是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中的渣漿泵的剖面正視圖。
圖3b是該同一泵前面的正視圖。
圖3c是本發(fā)明的目的的葉輪固定機(jī)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施例的剖面正視圖。
圖3d是與泵前面相應(yīng)的固定機(jī)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施例的剖面軸向正4見(jiàn)圖。
圖3e是與泵后面相應(yīng)的示圖。
接下來(lái)將根據(jù)這些附圖
來(lái)描述本發(fā)明。
具體實(shí)施方式
如圖la和lb所示，不具有襯板的渣漿泵包括采用螺栓17與底盤 座1連接的托架2。將底盤座l緊固到地面。托架2支撐渣漿泵，該 渣漿泵由泵殼3或者本領(lǐng)域的"過(guò)流件"和具有扭矩釋放機(jī)構(gòu)27的旋 轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸14構(gòu)成，其中，軸14通過(guò)連軸器15與軸16的推進(jìn)系統(tǒng)連 接。過(guò)流件3包括由泵殼前表面4a和泵殼后表面4b兩個(gè)元件形成的 金屬泵殼。兩個(gè)面通過(guò)螺栓10彼此連接。前表面4a采用螺栓8與入 口或吸入管6連接。過(guò)流件通過(guò)位于后表面4b的螺栓13固定到托架 2。在過(guò)流件的里面，是擰到軸14上的葉輪5。泥漿在由旋轉(zhuǎn)的葉輪5 產(chǎn)生的吸力的情況下進(jìn)入入口管6,并經(jīng)過(guò)由螺栓9與渣漿泵連接的 出口管7從泵排出。
具有耗費(fèi)襯板的泵與前述泵不同，因?yàn)?，泵殼?a和4b的內(nèi)表 面具有如圖2a所示的覆蓋板或村板18a和18b。
由于泵的重量，處理泵需要使用起重機(jī)，其中泵的重量取決于包 括托架2的泵的大小，在12公噸到30公噸之間變化，因此，過(guò)流件 包括具有孔(orifice) 12的法蘭11,例如位于泵殼表面4a和4b的外
側(cè)的法蘭。
泵的高速旋轉(zhuǎn)需要軸14、 16和葉輪15之間的精確對(duì)準(zhǔn)。
目前，離心渣漿泵的維修以兩種方式進(jìn)行
完全更換泵；
通過(guò)原地拆除來(lái)更換泵襯板和葉輪。
完全更換泵
完全更換泵需要以下工藝
1. 通過(guò)分別取下螺栓8和9來(lái)將吸入管6和排出管7與泵斷開(kāi)。
2. 斷開(kāi)連軸器15使軸14與驅(qū)動(dòng)軸16分離。
3. 取下將整個(gè)泵裝配連接到其底盤座1的螺栓17。
4. 采用起重機(jī)將整個(gè)泵裝配從泵的位置挪開(kāi)并將整個(gè)泵裝配運(yùn)送 到維護(hù)的修理廠。
5. 采用起重機(jī)將新的整個(gè)泵裝配運(yùn)送到泵的位置。
6. 采用螺栓17來(lái)將整個(gè)泵裝配連接到底盤座1。
7. 連接連軸器15使泵軸14與驅(qū)動(dòng)軸16接合。
8. 執(zhí)行軸14和16的對(duì)準(zhǔn)。
9. 分別采用螺栓8和9來(lái)將吸入管6和排出管7與泵連接。
該工藝存在以下缺點(diǎn)
1.整個(gè)泵裝配2包括圖中未示出的整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)、軸承機(jī)架、填 函科和潤(rùn)滑油，還包括軸14，這意味著較大的投資成本。
2，考慮到整個(gè)泵裝配，要處理的重量是大約12到30公噸，其中 4到10公噸是支架的重量。
3. 泵的驅(qū)動(dòng)軸的對(duì)準(zhǔn)必須十分精確，避免振動(dòng)從而防止設(shè)備損壞。 這是艱巨的任務(wù)并需要很多時(shí)間。
4. 整個(gè)泵的更換工藝需要花費(fèi)8小時(shí)。 通過(guò)原地拆除來(lái)更換泵村板和葉輪
通過(guò)原地拆除來(lái)更換具有彈性襯板的泵，需要以下步驟
1. 通過(guò)分別取下螺栓8和9來(lái)將泵與吸入管6和排出管7斷開(kāi)。
2. 將起重吊索放在泵殼的前表面或吸入部分4a上。
3. 通過(guò)取下螺栓10來(lái)打開(kāi)過(guò)流件3。
4. 取下泵殼4a的前部并暫時(shí)保存好。
5. 分離扭矩釋放機(jī)構(gòu)27。
6. 采用保持葉輪在垂直位置的特殊的起重設(shè)備來(lái)保證葉輪5的安 全，同時(shí)使軸14沿相反的方向旋轉(zhuǎn)，用于斷開(kāi)并允許取下葉輪5。
7. 將起重吊索放在后泵殼的后部4b上。
8. 取下將后泵殼部分4b與泵托架2接合的螺栓13。
9. 取下后泵殼部分4b并暫時(shí)保存好，以便取下并更換襯板。
10. 采用螺栓13將具有新的襯板的后泵殼部分4b重新安裝到泵 托架2的適當(dāng)?shù)奈恢谩?br> 11. 通過(guò)采用保持葉輪在中心垂直位置的特殊的設(shè)備來(lái)安裝新的 葉輪5。
12. 重新接合扭矩釋放機(jī)構(gòu)27。
13. 沿其法線旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)軸14，以便與葉輪連接。
14. 安裝具有新的襯板的前泵殼或吸入泵殼部分4a并通過(guò)緊固螺 栓10來(lái)封閉泵。
該工藝不需要軸的重新對(duì)準(zhǔn)階段，但是其存在以下缺點(diǎn)
1. 其需要許多花費(fèi)工作時(shí)間的步驟，尤其是步驟3和11。
2. 其需要使用安裝在起重機(jī)上的特殊起重設(shè)備來(lái)保持葉輪處于中 心垂直位置，用來(lái)斷開(kāi)和重新連接。
3. 整個(gè)泵過(guò)流件襯板和葉輪更換工藝需要花費(fèi)8小時(shí)。
該工藝的主要的共同問(wèn)題是花費(fèi)用于泵襯板和葉輪更換的時(shí)間較 長(zhǎng)，這導(dǎo)致產(chǎn)量下降。
由于大的礦石處理能力，泵下線的時(shí)間量的減少對(duì)工廠產(chǎn)量和效 益都有很大的影響。
在本領(lǐng)域目前的情況下，還沒(méi)有在低于8小時(shí)內(nèi)更換渣漿泵襯板 的工藝。通過(guò)本發(fā)明可以解決該技術(shù)問(wèn)題。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種離心泵，其中，泵的過(guò)流件包 括具有或不具有內(nèi)泵襯的泵殼和一個(gè)采用軸在泵殼內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)的葉輪，其特征在于，其具有^f吏葉輪在中心位置固定不動(dòng)的固定機(jī)構(gòu)和佳 固定機(jī)構(gòu)拉緊和松開(kāi)的系統(tǒng)。
作為優(yōu)選，固定機(jī)構(gòu)包括與泵軸同心的兩個(gè)元件，第一元件與表 面4a連接，第二元件與表面4b連接。作為優(yōu)選，固定元件是圓環(huán)形 的，具有在0.95D和1D之間的直徑，其中，D是葉輪直徑。
作為優(yōu)選，固定元件由柔性彈性部件以及硬的支撐部件構(gòu)成。作 為優(yōu)選，彈性部件厚度大約是10mm到25mm,并且每個(gè)部件具有不 同的厚度。作為優(yōu)選，硬的支撐部件的直徑與彈性部件的直徑相同， 并且由平坦支架和肋形成，其中，平坦支架的厚度在10mm到30mm 之間，肋的高度在20mm到50mm之間。
作為優(yōu)選，固定機(jī)構(gòu)拉緊系統(tǒng)包括兩個(gè)擰到泵殼表面并與固定機(jī) 構(gòu)元件的肋對(duì)接的拉緊螺栓，和松開(kāi)系統(tǒng)包括具有螺母和墊圈的松開(kāi) 螺栓，該螺栓自由通過(guò)泵殼的孔，螺栓在螺栓被緊固的相同的肋上與 硬的部件共同連接。作為優(yōu)選，拉緊螺栓和松開(kāi)螺栓間隔插入并在與 軸同心的圓周中均勻間隔分布。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用來(lái)替換離心泵的襯板和葉輪 的工藝，該工藝包括以下步驟
a. 通過(guò)分別取下螺栓來(lái)將泵與吸入管和排出管斷開(kāi)。
b. 將起重吊索放在泵的過(guò)流件上。
c. 通過(guò)拉緊螺栓，松開(kāi)螺母，以便允許更換固定元件直到固定元 件與葉輪表面形成接觸并按壓在葉輪表面上。
d. 取下將后泵殼表面與泵的支架連接的螺栓。
e. 分離扭矩釋放機(jī)構(gòu)。
f. 沿其法線相反的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)軸用于與葉輪斷開(kāi)
g. 取下整個(gè)過(guò)流件并將其運(yùn)送到修理廠。
h. 將裝備有葉輪和葉輪固定機(jī)構(gòu)的新的過(guò)流件定位，并采用螺 栓將其緊固到支架上。
i. 連接扭矩釋放機(jī)構(gòu)。
j.沿其法線旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)軸以便與葉輪連接。
k.通過(guò)旋轉(zhuǎn)螺母，釋放螺栓，以便允許固定元件移動(dòng)，釋放葉
輪，直到固定元件與表面4a和4b形成接觸。
渣漿泵襯板和葉輪更換時(shí)間的減少意味著所采用的步驟的數(shù)量的 減少。在整個(gè)更換渣漿泵的情況下，省略了步驟2、 3、 6、 7和尤其是 與對(duì)準(zhǔn)有關(guān)的步驟8,和在通過(guò)原位拆除來(lái)更換泵的情況下，省略了 步驟3、 4、 6、 11和13。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例包括暫時(shí)將葉輪5固定到泵殼部分4a 和4b的表面的機(jī)構(gòu)，采用這種方式，葉輪5保持固定不動(dòng)并且正好位 于過(guò)流件3的中心，因此，其能與軸14連接而不需要重新對(duì)準(zhǔn)，也就 是說(shuō)，這種特殊的^L構(gòu)使得可以從渣漿泵取下整個(gè)泵過(guò)流件配置3而 葉輪不會(huì)偏離其相對(duì)于軸14的位置，因此，既不需要葉輪對(duì)泵軸的重 新對(duì)準(zhǔn)，也不需要"原位"拆除渣漿泵。
當(dāng)葉輪5固定不動(dòng)時(shí)，可以通過(guò)僅僅取下螺栓13而將過(guò)流件3 取下，不需要分解軸14和16,換句話說(shuō)，不需要斷開(kāi)連接軸的連軸 器15。因此，在泵整個(gè)更換的情況下不需要重新對(duì)準(zhǔn)，也不需要打開(kāi) 渣漿泵過(guò)流件3，與"原位拆除"的情況所需的相同。
包括固定機(jī)構(gòu)的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例之一如圖3a、 3b、 3c和3e 所示。
圖3a是具有固定機(jī)構(gòu)的泵的截面正視圖，其在該優(yōu)選實(shí)施例中包 括兩個(gè)與泵軸同心的元件，第一元件19a與前泵殼部分4a的表面連接， 而第二元件19b與后泵殼部分4b的表面連接。
在圖3c和3d中的固定元件19a與圖3e中的固定元件19b相同， 均呈分開(kāi)的環(huán)形，因此，將同時(shí)對(duì)它們進(jìn)行共同的描述。固定元件19a 和19b分別包括柔性彈性部件20a和20b,以及硬的支撐部件21a和 21b，拉緊螺栓22a和22b在其上操作，分別被擰到泵殼表面4a和4b 上。另外，硬的支撐部件21a和21b是包括松開(kāi)螺栓23a和23b、螺 母24a和24b和墊圏25a和25b的松開(kāi)系統(tǒng)。螺栓23a和23b分別自 由通過(guò)泵的泵殼部分表面4a和4b的孔26a和26b。
圖3b和3d表示螺栓22a和23a的分布，螺栓22a和23a沿與軸
同心的圓周插入并均勻間隔開(kāi)。圖3e表示用于螺松22b和23b的相似 的形式。
彈性部件20a和20b是具有0.95D到1D直徑的分開(kāi)的環(huán)形，其 中D是取決于泵的大小的具有10mm到25mm厚的葉輪直徑，兩個(gè)元 件的厚度不同但是在指定的范圍內(nèi)。
硬的部件21a和21b具有與元件20a和20b相同的直徑，并且由 平坦的支架和肋形成，并且提供較大的剛性并且用作拉緊螺栓22的支 撐并用作松開(kāi)螺栓23的支架，其中，它們共同定位。
元件的平坦托架21的厚度在10到30mm之間排列，并且肋的高 度在20到50mm之間排列，這使得元件21具有在30和80mm之間 的整個(gè)投影高度。
為了固定葉輪，首先松開(kāi)螺母24a和24b,其允許松開(kāi)螺栓23a 和23b自由移動(dòng)。當(dāng)拉緊螺栓22a和22b時(shí)，元件19a和19b向葉輪 5移動(dòng)直到形成接觸并按壓在葉輪表面上固定不動(dòng)，從而保持葉輪在 相對(duì)于軸14的中心位置固定。
為了解鎖葉輪，首先松開(kāi)螺栓22a和22b,并旋轉(zhuǎn)松開(kāi)螺栓23a 和23b的螺母24a和24b。
通過(guò)采用本發(fā)明的該優(yōu)選固定機(jī)構(gòu)，整個(gè)泵的過(guò)流件更換工藝包 括以下步驟
1. 通過(guò)分別取下螺栓8和9來(lái)將泵與吸入管6和排出管7斷開(kāi)。
2. 將起重吊索放在整個(gè)泵的過(guò)流件3上。
3. 通過(guò)拉緊螺栓22a和22b;j^開(kāi)螺母25a和25b，以便允許更換 元件19a和19b，直到元件19a和19b保持接觸并按壓在葉輪5的前 表面和后表面上。
4. 取下將泵殼后表面4b與泵的托架2緊固的螺栓13。
5. 分離扭矩釋放機(jī)構(gòu)27。
6. 沿其法線相反的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)軸14以便與葉輪5斷開(kāi)。
7. 取下過(guò)流件3并將其運(yùn)動(dòng)到修理廠。
8，通過(guò)固定機(jī)構(gòu)將裝備有被裝配并限制在中心位置的葉輪5的新
的過(guò)流件定位，并采用螺栓13將其緊固到托架2上。
9. 連接扭矩釋放機(jī)構(gòu)27。
10. 沿其法線旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)軸14以便與葉輪5重新連接。
11. 通過(guò)旋轉(zhuǎn)螺母24a和24b,釋放螺栓22a和22b，以便允許 元件19a和19b的移動(dòng)，直到元件19a和19b與表面4a和4b形成接觸。
以下是根據(jù)本發(fā)明的目的的利用葉輪固定機(jī)構(gòu)的該工藝的優(yōu)點(diǎn)
具有最大的少于兩小時(shí)的工廠操作停機(jī)時(shí)間。
不需要斷開(kāi)泵的軸驅(qū)動(dòng)連軸器。
不需要泵軸的重新對(duì)準(zhǔn)。
在整個(gè)說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中，除非上下文需要，否則，單詞"包 括”以及其變形"包括(comprises)"或"包括(comprising)"將 理解為暗含包括整數(shù)或步驟的已說(shuō)明的整數(shù)或步驟或組，但是不排除 整數(shù)或步驟的其它整數(shù)或步驟或組。
在該說(shuō)明書(shū)對(duì)任何現(xiàn)有公開(kāi)(或來(lái)自該公開(kāi)的信息)或任何已知 的事實(shí)的參考不能看作并不應(yīng)該看作是對(duì)現(xiàn)有公開(kāi)(或來(lái)自該公開(kāi)的 信息)或已知的事實(shí)形成該說(shuō)明書(shū)涉及的領(lǐng)域的公知常識(shí)部分的承認(rèn) 或認(rèn)可或任何形式的建議。
在以下權(quán)利要求中的附圖標(biāo)記不以任何方式限制各個(gè)權(quán)利要求的 范圍。
權(quán)利要求1. 一種離心泵，其中，泵的過(guò)流件包括具有或不具有泵內(nèi)襯的泵殼(4a，4b)和一個(gè)通過(guò)泵軸(14)在殼體內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)的葉輪(5)，其特征在于離心泵包括固定在泵殼(4a，4b)上的固定機(jī)構(gòu)(19a，19b)和一個(gè)使固定機(jī)構(gòu)產(chǎn)生軸向位移的拉緊與松開(kāi)系統(tǒng)(22a，22b，23a，23b)，當(dāng)拉緊與松開(kāi)系統(tǒng)拉緊時(shí)，可使葉輪固定在殼體內(nèi)的中心位置，反之，葉輪可在泵體內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的離心泵，其特征在于固定機(jī)構(gòu)包括與泵軸 同心的兩個(gè)元件，第一元件(19a)與表面(4a)連接，第二元件(19b) 與表面(4b)連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的離心泵，其特征在于固定元件(19a， 19b) 是環(huán)形的，具有在0.95D和1D之間的直徑，其中，D是葉輪直徑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2的離心泵，其特征在于固定元件(19a， 19b) 由柔性彈性部件(20a， 20b)以及硬的支撐部件(21a， 21b)構(gòu)成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的離心泵，其特征在于彈性部件(20a， 20b ) 的厚度大約是10mm到25mm,其中，每個(gè)部件具有不同的厚度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4的離心泵，其特征在于硬的支撐部件(21a， 21b)的直徑與部件(20a， 20b)的直徑相同，并且由平坦支架和肋 形成，其中，平坦支架的厚度在10mm到30mm之間，肋的高度在20mm 到50mm之間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l的離心泵，其特征在于拉緊與松開(kāi)系統(tǒng)包括 兩個(gè)擰入泵殼表面(4a， 4b)的拉緊螺栓(22a， 22b)、硬的支撐部 件(21a， 21b)以及帶有螺母(24a， 24b)與墊圏(25a, 25b)的松 開(kāi)螺栓(23a， 23b)，松開(kāi)螺栓穿過(guò)殼體上的孔(26a， 26b)并且與 拉緊螺栓一樣被緊固在同 一肋的硬的支撐部件上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的離心泵，其特征在于拉緊螺栓(22a， 22b ) 與松開(kāi)螺松(23a, 23b )間隔配置并且在與軸同心的圓周中均勻分布。
專利摘要泵包括一個(gè)托架、過(guò)流件和與驅(qū)動(dòng)軸連接的旋轉(zhuǎn)葉輪。過(guò)流件具有由兩個(gè)螺栓等分形成的具有表面的泵殼。在泵殼內(nèi)是擰到驅(qū)動(dòng)軸的葉輪。葉輪固定機(jī)構(gòu)包括與泵驅(qū)動(dòng)軸同心的兩個(gè)元件，與泵殼表面對(duì)接。該元件是分開(kāi)的環(huán)形，具有柔性彈性部件和硬的支撐環(huán)部件，其中，夾緊螺栓將安裝面緊固在一起。另外，支撐環(huán)部件包括用于將安裝螺栓和螺母松開(kāi)的機(jī)構(gòu)。
文檔編號(hào)F04D29/42GK201078353SQ20072000146
公開(kāi)日2008年6月25日 申請(qǐng)日期2007年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月14日
發(fā)明者里卡多·阿巴卡·梅洛 申請(qǐng)人:沃爾科公司