本發(fā)明涉及離心泵設備領域，尤其涉及一種用于輸送有磨蝕性介質的離心泵。

背景技術：

在選礦和冶金行業(yè)，經常要求離心泵輸送一些含有固、液二相流介質，這些泵常遇到以下兩個問題：其一是磨損問題，其二是軸密封的可靠性問題。

解決磨損的常用方法是采用耐磨的材料制造過流件，常見的有橡膠、高鉻合金等。

目前常見的幾種軸密封方式是：機械密封、填料密封、副葉輪密封。這幾種密封方式各有優(yōu)缺點，機械密封的優(yōu)勢是密封效果好，缺點是成本高，且維修困難；填料密封的結構簡單，成本低，但密封效果差，因此，目前很少在耐磨泵上單獨應用；當前在耐磨泵上應用較多的是副葉輪+填料的組合密封方式，這種密封方式在合適的條件下，可以獲得較好的密封效果，但在有些工作條件下，該密封方式的效果常無法滿足工作要求，如泵處于小流量高揚程的工況點時，副葉輪的揚程往往小于葉輪的揚程，如果密封水的壓力較低，介質就由壓水室向副葉輪到灌，進入到填料處，從而損壞填料并導致密封失效。

在葉輪靠近軸密封處的蓋板(也稱后蓋板)上設置副葉片是耐磨泵常用的改善軸密封效果的方法，后蓋板上的副葉片的作用相當于一個開式葉輪，其揚程很大程度上取決于副葉片和泵體之間的間隙及副葉片的高度，理論上副葉片的高度是越高越好，其和泵體的間隙是越小越好，但在實際上，從工藝和維護的角度來看，副葉片和泵體之間的間隙太小是難以實現的，即使實現了，由于副葉片易被磨損，其效果也會在副葉片磨損后明顯下降。

副葉片的高度大于某一值后，繼續(xù)增加高度對提高揚程的作用極為有限，同時增加副葉片的高度會導致軸功率增加和泵的效率下降，另一方面，開式葉輪的葉片磨損較閉式葉輪要嚴重得多，副葉片高度的增加會加速副葉片和泵體的磨損。實踐中，只要副葉片和泵體之間的間隙小于2mm，副葉輪產生的揚程就接近其能產生的最高揚程。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是提供一種離心泵，其軸密封更可靠、耐磨性更好。

為實現上述目的，本發(fā)明提供一種離心泵，包括主軸、內部設有葉輪的泵體和軸承部組件，所述主軸穿過所述軸承部組件且與所述葉輪連接，泵體上設有進料口和出料口，所述葉輪包括中部與主軸連接的第一蓋板，所述第一蓋板朝向所述進料口的一面均布有多個主葉片，第一蓋板背向進料口的一面均布有多個副葉片，副葉片繞主軸軸線旋轉外圓周的直徑(也稱為副葉片直徑)為主葉片繞主軸軸線旋轉外圓周的直徑(也稱為主葉片直徑)的1.05-1.30倍。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述主葉片的出口安裝角為β1，所述副葉片的出口安裝角為β2，所述β2大于β1。

作為本發(fā)明的更進一步改進，所述副葉片的高度為4-40mm。

作為本發(fā)明的更進一步改進，所述泵體內設有與主軸連接的副葉輪，所述葉輪位于所述副葉輪與所述進料口之間。

作為本發(fā)明的更進一步改進，所述第一蓋板和主葉片采用復合耐磨材質，葉輪中部與所述主軸連接的部分設有金屬材質的輪轂，在葉輪的第一蓋板內設有金屬材質的骨架，所述輪轂與所述骨架相互固接。

作為本發(fā)明的更進一步改進，所述副葉片采用復合耐磨材質，副葉片、所述第一蓋板和主葉片三者為一體成型結構。

作為本發(fā)明的更進一步改進，所述副葉片的材質為陶瓷、硬質合金、金剛石制品的其中一種或若干種的組合，所述副葉片嵌入在所述第一蓋板上。

作為本發(fā)明的更進一步改進，所述泵體包括相互扣合的第一泵體和第二泵體，所述進料口設置在第一泵體上，第一泵體和第二泵體的內側分別設有第一內襯和第二內襯，所述第一內襯和第二內襯均為復合耐磨材質。

作為本發(fā)明的更進一步改進，所述第一內襯和第二內襯上設有多個第一耐磨片，所述第一耐磨片的一個面設置在第一內襯和第二內襯的過流面上，第一耐磨片為陶瓷、硬質合金、金剛石制品的其中一種或若干種的組合。

作為本發(fā)明的更進一步改進，所述主葉片的工作面上設有第二耐磨片，所述第二耐磨片的材質為陶瓷、硬質合金、金剛石制品的其中一種或若干種的組合。

有益效果

與現有技術相比，本發(fā)明的離心泵的優(yōu)點為：

1、葉輪的第一蓋板上設置有副葉片，副葉片直徑為主葉片直徑的1.05-1.30倍，由于副葉片和主葉片產生的揚程和其直徑的平方成正比，這樣可以讓副葉片產生更高的揚程，有利于阻止介質從第一蓋板和泵體之間的間隙向軸封處移動；當然，將副葉片直徑繼續(xù)加大，如大于主葉片直徑的1.3倍時，密封效果會更好，但會造成泵的效率和揚程明顯下降，從而在實踐中失去應用價值；

2、副葉片的高度太小，工作時產生的揚程不足，但高度太高，在增加能耗的同時，也會增加副葉片和泵體的磨損，因此副葉片的高度應為3-40mm之間，最佳的高度是在4-20mm；

3、葉片的出口安裝角度對效率和揚程影響較大，較大的出口安裝角可以產生較高的揚程，但往往效率較低，較小的出口安裝角有利于提高效率，但又會導致?lián)P程下降，設置時使副葉片的出口安裝角大于主葉片的出口安裝角，可以在提高副葉片揚程的同時，保證其有較高的效率；

4、設置副葉輪后，相當于副葉輪與副葉片組成一個串聯(lián)的泵送裝置，可獲得更高的揚程，有利于防止介質從軸密封處瀉漏；

5、復合耐磨材質有比耐磨合金或橡膠高得多的耐磨性，葉輪采用復合耐磨材質制造，有利于提高葉輪的耐磨性，特別是能大幅提高易被磨損的副葉片的耐磨性，防止副葉片因早期磨損導致副葉片和泵體之間的間隙顯著增加，從而使副葉片的揚程顯明下降；

6、復合耐磨材料的機械強度不足，通過在葉輪中設置金屬材質的輪轂和骨架，從而提高葉輪的機械強度；

7、泵體內的第一內襯和第二內襯均為復合耐磨材料層，可以使泵體的耐磨性顯著提高，從而使延長泵體的壽命，同時防止副葉片和泵體之間的間隙急劇增大而降低副葉片產生的揚程；

8、第一耐磨片可進一步提高泵體的耐磨性；

9、第二耐磨片可進一步提高主葉片的耐磨性；

10、將副葉片材質設置為陶瓷材質，并將其嵌入所述復合耐磨材質中，可以進一步提高副葉片的耐磨性。

通過以下的描述并結合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明的實施例。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為實施例1中離心泵的正面剖視圖；

圖2為實施例1中葉輪的立體圖；

圖3為實施例1中主葉片的側視圖；

圖4為實施例1中副葉片的側視圖；

圖5為實施例1葉輪的正面剖視圖；

圖6為實施例2中第一泵體的正面剖視圖；

圖7為實施例2中葉輪的正面剖視圖。

具體實施方式

現在參考附圖描述本發(fā)明的實施例。

實施例1

本發(fā)明的具體實施方式如圖1至圖5所示，一種離心泵，包括主軸1、內部設有葉輪8的泵體和軸承部組件2，所述主軸1穿過所述軸承部組件2且與所述葉輪8連接，泵體上設有進料口9和出料口10，所述葉輪8包括中部與主軸1連接的第一蓋板81，所述第一蓋板81朝向所述進料口9的一面均布有多個主葉片82，第一蓋板81背向進料口9的一面均布有多個副葉片83，副葉片83直徑為主葉片82直徑的1.05-1.30倍。

葉輪8上的主葉片82為閉式或半開式結構，本實施例中，主葉片82為閉式結構，葉輪8還包括與各主葉片82連接的第二蓋板84，第二蓋板84與第一蓋板81相互平行，主葉片82位于第二蓋板84與第一蓋板81之間。當主葉片82為半開式結構時，葉輪8不包括第二蓋板84。

所述主葉片82的出口安裝角為β1，所述副葉片83的出口安裝角為β2，所述β2大于β1。

所述副葉片83的高度為4-40mm。

所述泵體內設有與主軸1連接的副葉輪3，所述葉輪8位于所述副葉輪3與所述進料口9之間。

所述葉輪8上的第一蓋板81和主葉片82采用復合耐磨材質，葉輪8中部與所述主軸1連接的部分設有金屬材質的輪轂11，在葉輪8的第一蓋板81內設有金屬材質的骨架12，所述輪轂11與所述骨架12相互固接。

所述副葉片83采用復合耐磨材質，副葉片83、所述第一蓋板81和主葉片82三者為一體成型結構。

所述泵體包括相互扣合的第一泵體6和第二泵體5，所述進料口9設置在第一泵體6上，第一泵體6和第二泵體5的內側分別設有第一內襯4和第二內襯7，所述第一內襯4和第二內襯7均為復合耐磨材質。

所述復合耐磨材質的成份為耐磨顆粒和樹脂結合劑，所述耐磨顆料的材質為碳化硅、剛玉、氧化鋯、石榴石、氮化硅的其中一種或若干種的組合。

本實施例中，復合耐磨材質的主要成分(重量)為：碳化硅60-90％，酚醛樹脂10-40％。

在本實施例中，第一蓋板81及副葉片83的直徑為420mm，主葉片82的直徑和第二蓋板84的直徑均為390mm，副葉片83的直徑為主葉片82直徑的1.076倍，副葉片83的高度為12mm。

葉片的出口安裝角，即葉片出口處葉片切線和該處外圓切線的夾角。在本實施例中，副葉片83的出口安裝角β2為45°，主葉片82的出口安裝角β1為38°。

為檢測本發(fā)明的密封效果，在本實施例中圖1的a處安裝一個真空壓力表，該真空壓力表反映的即是填料處的壓力，為便于比較，對比泵除葉輪不同外，其余全部相同，即第一組數據采用的是本發(fā)明的葉輪(表中標為葉輪1)，第二組數據是采用的普通葉輪(表中標為葉輪2)，兩個對比葉輪除了第一蓋板81及副葉片83不同外，其余尺寸完全相同，本發(fā)明的葉輪的第一蓋板81及副葉片83的直徑為420mm，而普通葉輪的第一蓋板及副葉片的直徑為390mm。

從上表可以看出，本發(fā)明相對普通技術的離心泵，一方面由于第一蓋板及副葉片的直徑加大，導致泵的效率下降約0.1％-0.2％，應該說這個幅度是很小的，另一方面，除了第6點外，本發(fā)明在任何一個工況點密封處的壓力都要明顯低于普通技術的離心泵，特別在渣漿泵經常運行的第3至第6點，密封處均能保持零壓或負壓，而普通技術在第3點密封處壓力達到了0.06mpa，說明本發(fā)明對改善密封效果是十分明顯的。

實施例2

如圖6至圖7所示，與實施例1的主要不同之處在于，所述副葉片83的材質為陶瓷、硬質合金、金剛石制品的其中一種或若干種的組合，所述副葉片83嵌入在所述第一蓋板81上。

所述第一內襯4和第二內襯7上設有多個第一耐磨片13，所述第一耐磨片13的一個面設置在第一內襯4和第二內襯7的過流面上，第一耐磨片13為陶瓷、硬質合金、金剛石制品的其中一種或若干種的組合。

所述主葉片82的工作面上設有第二耐磨片14，所述第二耐磨片14的材質為陶瓷、硬質合金、金剛石制品的其中一種或若干種的組合。

副葉片83的直徑和第一蓋板81的直徑均為740mm，主葉片82的直徑為630mm，副葉片83直徑為主葉片82直徑的1.17倍。

當然，在某些磨蝕不嚴重的工況，也可采用高鉻合金、橡膠等材料制造葉輪或泵體，以降低制造成本。

以上結合最佳實施例對本發(fā)明進行了描述，但本發(fā)明并不局限于以上揭示的實施例，而應當涵蓋各種根據本發(fā)明的本質進行的修改、等效組合。