一種小流量高揚程雙殼多級泵及泵軸的制作工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于多級栗技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及到一種小流量高揚程雙殼多級栗及栗軸 的制作工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 多級離心栗，采用了國家推薦使用的高效節(jié)能水力模型，具有高效節(jié)能、性能范圍 廣，目前工業(yè)上廣泛使用多級離心栗，但因原有栗設(shè)計理論局限，材料及加工能力限制，無 法滿足小流量，高揚程的需要，小流量栗最高揚程1000米，但也是犧牲使用壽命而取得的， 并且栗效率低，經(jīng)常維修，逐步被高速栗、柱塞栗所取代，但高速栗存在無法輸送含有雜質(zhì) 的介質(zhì)問題，且栗效率與多級栗持平，柱塞栗也無法輸送含有雜質(zhì)的介質(zhì)，且還無法提供連 續(xù)穩(wěn)定無脈動的流速，這會對下游化工裝置造成很大的傷害。
[0003] 因此現(xiàn)有技術(shù)當中亟需要一種新型的技術(shù)方案來解決這一問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有小流量多級離心栗效率低、揚程低等問 題，提供一種小流量高揚程雙殼多級栗，比現(xiàn)有的小流量離心栗效率高出30%~280%，揚 程高出50~100倍，有長期穩(wěn)定運行的使用壽命。
[0005] 為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為提供一種小流量高揚程雙殼多級 栗，其特征是:栗體為雙殼體結(jié)構(gòu)，該栗體包括驅(qū)動端軸承體、機械密封、栗蓋、吸入段、套筒 聯(lián)軸器、吸入端連接蓋、栗筒體、栗轉(zhuǎn)子、出口端連接蓋、吐出段，所述驅(qū)動端軸承體的傳動 軸通過套筒聯(lián)軸器與栗轉(zhuǎn)子同軸連接;所述機械密封套接在驅(qū)動端軸承體的傳動軸上，并 且機械密封外部與栗蓋徑向內(nèi)側(cè)相抵觸;所述栗筒體設(shè)置在栗轉(zhuǎn)子的外部，并與栗轉(zhuǎn)子同 軸布置，栗筒體一端通過吸入端連接蓋與吸入段連接，栗筒體的另一端通過出口端連接蓋 與吐出段連接;所述栗轉(zhuǎn)子包括栗軸、葉輪、葉輪定位套、滑動軸承，所述栗軸通過膜片聯(lián)軸 器與驅(qū)動電機的軸連接;所述葉輪通過葉輪定位套與栗軸連接，葉輪的葉片數(shù)量為七枚，相 鄰葉片交錯布置，葉片邊緣為采用公式y(tǒng) 2 = 2px繪制的曲線結(jié)構(gòu)，其中X和y分別為平面內(nèi)點 的橫坐表和縱坐標4為參數(shù)，〇<^<口/2,1<7<口，〇<口<1，葉輪口環(huán)部采用流線形結(jié)構(gòu) ； 所述滑動軸承套設(shè)在栗軸上，并與栗筒體連接。
[0006] 所述驅(qū)動端軸承體和栗蓋內(nèi)部均設(shè)置有冷卻腔。
[0007] 所述栗軸和葉輪均采用鎳基高溫合金CH4169材料。
[0008] 制作栗軸的工業(yè)包括以下操作步驟，
[0009] 步驟一、選取直徑180mm鎳基高溫合金圓鋼作為合金圓鋼還料；
[0010] 步驟二、將所述合金圓鋼坯料置于中頻加熱爐中加熱至1000 °C~1100°C，保溫50 ~70小時，使合金圓鋼內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)熔合；
[0011] 步驟三、將經(jīng)過步驟二獲得的合金圓鋼移送到電阻加熱爐加熱至1200 °C~1400 °C 進行結(jié)晶，結(jié)晶后冷卻至常溫；
[0012] 步驟四、將經(jīng)過步驟三獲得的合金圓鋼放入電阻加熱爐加熱至1200 °C~1280°C， 并將合金圓鋼送至乳機，經(jīng)2~3次乳制，獲得直徑為30mm~50mm的合金圓鋼，放入水中冷卻 至常溫；
[0013] 步驟五、重復步驟四，獲得直徑為20mm~40mm的合金圓鋼；
[0014] 步驟六、經(jīng)過步驟一到步驟五，切割去除合金圓鋼端部蛇頭彎，并將合金圓鋼通過 雙曲線校直機進行擠壓校直，其中擠壓力為80KN，校直精度差為< 3mm/m，獲得直徑18.5mm ~25.5mm的合金圓鋼；
[0015] 步驟七、通過車刀對經(jīng)步驟六獲得的合金圓鋼進行外表車削加工，獲得直徑18mm ~25mm的合金圓鋼；
[0016] 步驟八、經(jīng)過車削加工后，將合金圓鋼送至加熱爐加熱至980°C并保持48小時進行 退火；
[0017] 步驟九、經(jīng)過步驟一到步驟八，用拉力80KN對合金圓鋼進行拉拔處理；
[0018] 步驟十、經(jīng)過冷拔后，經(jīng)數(shù)控機床加工成裝配精度，獲得直徑18mm~25mm的栗軸； 銑鍵加工，在栗軸上獲得用于裝配葉輪的鍵槽，鍵槽寬度為1.5_~3_;
[0019] 步驟十一、栗軸加工完后再次采用雙曲線校直機精校栗軸成品，其中擠壓力為 80KN，最終獲得直徑為18mm~25mm的栗軸。
[0020] 通過上述設(shè)計方案，本發(fā)明可以帶來如下有益效果：
[0021 ]第一、栗體為雙殼體結(jié)構(gòu)，雙殼體結(jié)構(gòu)增加了栗運行的安全穩(wěn)定性；
[0022] 第二、該雙殼多級栗的核心部件栗軸及葉輪采用航空發(fā)動機鎳基高溫合金CH4169 材料制得，可適應氣、固、液三相混流介質(zhì)，使用壽命長，栗體可安全運行20年以上；
[0023] 第三、優(yōu)化了葉片外形，減少了葉片尖端的渦流造成的損耗。
[0024] 第四、葉輪采用自平衡結(jié)構(gòu)，吸入段采用中心支撐重載荷結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定可靠，安全性 尚；
[0025] 第五、采用獨創(chuàng)單軸承體結(jié)構(gòu)及單密封結(jié)構(gòu)，減少了維修強度并降低了制造成本 提高了經(jīng)濟效益；
[0026]第六、與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的小流量多級離心栗效率高出30%~280%、揚程高 出50~100倍，有長期穩(wěn)定運行的使用壽命，詳細參見本發(fā)明栗性能參數(shù)表。
【附圖說明】
[0027] 以下結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的說明：
[0028] 圖1為本發(fā)明一種小流量高揚程雙殼多級栗結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖2為本發(fā)明栗轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖3為本發(fā)明葉輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖4為本發(fā)明葉輪的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0032]圖中：1_驅(qū)動端軸承體、2-機械密封、3-栗蓋、4-吸入段、5-套筒聯(lián)軸器、6-吸入端 連接蓋、7-栗筒體、8-栗轉(zhuǎn)子、801-栗軸、802-葉輪、803葉輪定位套、804滑動軸承、9-出口端 連接蓋、10-吐出段。
【具體實施方式】
[0033] 如圖I、圖2、圖3、圖4所示，一種小流量高揚程雙殼多級栗，其特征是:栗體為雙殼 體結(jié)構(gòu)，增加了栗運行的安全穩(wěn)定性，該栗體包括驅(qū)動端軸承體1、機械密封2、栗蓋3、吸入 段4、套筒聯(lián)軸器5、吸入端連接蓋6、栗筒體7、栗轉(zhuǎn)子8、出口端連接蓋9、吐出段10，所述驅(qū)動 端軸承體1的傳動軸通過套筒聯(lián)軸器5與栗轉(zhuǎn)子8同軸連接;所述機械密封2套接在驅(qū)動端軸 承體1的傳動軸上，并且機械密封2外部與栗蓋3徑向內(nèi)側(cè)相抵觸;所述栗筒體7設(shè)置在栗轉(zhuǎn) 子9的外部，并與栗轉(zhuǎn)子10同軸布置，栗筒體7-端通過吸入端連接蓋6與吸入段4連接，栗筒 體7的另一端通過出口端連接蓋9與吐出段10連接;栗體只有靠近吸入段4 一側(cè)設(shè)置有驅(qū)動 端軸承體1及機械密封2,采用獨創(chuàng)單軸承體結(jié)構(gòu)及單密封結(jié)構(gòu)，減少了維修強度并降低了 制造成本提高了經(jīng)濟效益。所述栗轉(zhuǎn)子8包括栗軸801、葉輪802、葉輪定位套803、滑動軸承 804,所述栗軸801通過膜片聯(lián)軸器與驅(qū)動電機的軸連接;所述葉輪802通過葉輪定位套803 與栗軸801連接，葉輪802采用航空發(fā)動機渦輪葉片，葉輪802的葉片數(shù)量為7枚，相鄰葉片交 錯布置，從入口看順時針旋轉(zhuǎn)，使水流脈沖下降到揚程的± 3 %，水流更加平穩(wěn)，效率更高， 必須汽蝕余量更低。葉片邊緣為采用公式y(tǒng)2 = 2px繪制的曲線結(jié)構(gòu)，其中X和y分別為平面內(nèi) 點的橫坐表和縱坐標4為參數(shù)，0<1<口/2,1<7<口，0<口<1，優(yōu)化了葉片外形，減少了葉 片尖端的渦流造成的損耗，葉輪802 口環(huán)部采用流線形結(jié)構(gòu)以減少泄露量及容積損失，提高 水栗效率;所述滑動軸承804套設(shè)在栗軸801上，并與栗筒體7連接。
[0034] 所述驅(qū)動端軸承體和栗蓋內(nèi)部設(shè)置有冷卻腔，有利于降低機械密封和滾動軸承的 使用溫度，保證了機械密封和軸承更有效