一種無水封小型耐磨雙殼泵泵殼的製造方法與流程
2023-07-05 10:06:56
本發明涉及一種雙殼泵的製造技術，尤其是涉及一種無水封小型耐磨雙殼泵泵殼的製造方法。
背景技術：
隨著城市化建設和公共基礎設施的加快，建築用砂的需求也越來越大。目前，作業於中小河流的小型採砂船是提供建築用砂的最主要機具，而吸沙泵則是其發揮採砂功能的關鍵設備之一。泵殼作為吸沙泵的關鍵易損部件，其服役條件十分惡劣，時常受到砂石的劇烈磨損和衝擊，磨損快，壽命短，如某型普通材料抽砂泵泵殼使用壽命僅2個月。
為了提高泵殼的使用壽命，雙殼泵是泵殼發展的新趨勢和新方向，其內膽採用了整體高鉻鑄鐵製造以滿足其耐磨性要求，外殼採用普通鑄鋼以滿足其力學性能要求。目前雙殼泵泵殼共性特徵是分式外殼通過螺栓連接鎖緊整體內膽，泵殼在工作時內膽與外殼間通入高壓水進行保護，採用該方法製造的泵殼，需要有專門高壓水系統且泵殼佔用空間較大，在小型採砂船上難以使用，所以目前採砂船仍採用耐磨性普通鑄鋼材料的單殼泵，泵殼壽命較短，本發明基於小型採砂船空間小，無專門高壓水系統特點，發明了一種無水封小型耐磨雙殼泵泵殼的製造方法。
技術實現要素：
針對小型採砂船的條件限制和現有技術不足，本發明提供了一種，佔用空間小，無需水封，適用於小型吸砂泵和渣漿泵的雙層耐磨泵殼，本發明通過對泵殼的合理結構設計及鑄造、焊接、間隙水泥填充等製造方法組合，為中小型吸砂泵和渣漿泵的雙層耐磨泵殼製造提供了新方法。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：
一種無水封小型耐磨雙殼泵泵殼的製造方法，其特徵在於：該雙殼泵泵殼包括內膽、分式外殼、壓板、法蘭、吊耳和基座，其製造方法和步驟如下：
步驟一、鑄造，按照設計尺寸要求，採用高鉻鐵質材料鑄造內膽，並對內膽回火熱處理，採用低合金鋼或者低碳鋼材料鑄造分式外殼，分式外殼由互為鏡像的左分式外殼和右分式外殼組成；
步驟二、分別按照設計尺寸要求製作壓板、法蘭、吊耳和基座；
步驟三、裝配組焊，利用調整件將內膽安裝固定在左分式外殼設計位置，然後合上右分式外殼，調整好內膽位置；
步驟四、內膽與分式外殼相對位置固定好後，按照順序進行左分式外殼和右分式外殼對焊、法蘭與分式外殼角焊、吊耳與分式外殼的焊接、分式外殼與基座的焊接，然後通過壓板與分式外殼焊接將內膽壓緊在分式外殼內部，之後在分式外殼底部的間隙填充注入口處焊接臨時漏鬥；
步驟五、間隙填充，首先採用添加固化劑的環氧樹脂對法蘭與內膽之間的間隙進行填充，環氧樹脂固化後，將雙殼泵泵殼倒置，通過臨時漏鬥填充內膽與分式外殼之間間隙，內膽與分式外殼間隙填充材料為水泥、細沙和水混合物，間隙填充滿後去除臨時漏鬥，清理注入口水泥，並封住注入口；
步驟六、機械加工，按照設計要求對上述組裝好的雙殼泵泵殼進行機械加工修整，然後表面塗裝，即完成雙殼泵泵殼的製造。
作為改進，步驟一中，所述內膽和分式外殼均採用消失模鑄造。
作為改進，所述步驟二中，所述壓板採用抗氣蝕性能、耐腐蝕性能和焊接性能好的不鏽鋼通過雷射切割下料製成；所述吊耳、基座採用力學性能和焊接性能好的鐵質材料機械加工而成，並通過離子弧或火焰加工強化。
作為改進，步驟三中，所述內膽與分式外殼之間間隙調整要均衡，間隙範圍為5～8mm。
作為改進，步驟四中，在法蘭焊接前用金屬薄片封堵內膽與分式外殼在法蘭結合部位間隙，防止焊渣落入內膽與分式外殼之間的間隙。
作為改進，步驟四中，所述壓板與分式外殼採用中間的塞焊焊接，壓板與分式外殼端部採用角焊焊接，塞焊加強了壓板封堵內膽與分式外殼之間間隙的密封性能，角焊增強了壓板與分式外殼連接強度。
作為改進，步驟五中，所述內膽與分式外殼間隙填充混合物的水泥、細沙和水比例為1:1:1.2。
作為改進，步驟五中，所述內膽與分式外殼間隙填充滿後，注入口採用封堵板封住，填充間隙的水泥固化後，對注入口上的封堵板進行封焊。
作為改進，步驟五中，所述內膽與分式外殼間隙內水泥、細沙和水混合物時在振動下填充。
本發明與現有技術中傳統雙層耐磨泵殼相比，具有以下有益效果：
首先，在具有同等耐磨性和使用壽命的前提下，因內膽與外殼間已用填充材料密實填充，具有在工作時不需要對外殼與內膽間隙不斷注入高壓水進行水封，節約了高壓供水系統。
其次，兩分式外殼的連接採用焊接方式替代了螺栓連接及橡膠密封方式，節約了泵殼佔用空間和加工量及精度要求，另外提高了內膽的抗衝擊能力，提高了內膽材料的利用率。與普通單殼泵泵殼相比，泵殼過流面採用了具有高耐磨、抗氣蝕、耐腐蝕的高鉻鑄鐵材料，泵殼使用壽命得到大幅度提高，可產生顯著的經濟效益和社會效益。
附圖說明
圖1是本發明雙殼泵泵殼正視剖視示意圖。
圖2是圖1中法蘭和內膽及分式外殼連接處局部放大示意圖。
圖3為本發明雙殼泵泵殼側向剖視示意圖。
圖4為圖3中壓板和分式外殼連接處局部放大示意圖。
圖中：1-環氧樹脂，2-法蘭，3-吊耳，4-分式外殼，5-內膽，6-壓板，7-填縫水泥，8-基座，9-封堵板，10-壓板塞焊焊縫，11-壓板端部焊縫，12-法蘭-分式外殼角焊焊縫。
具體實施方式
本專利的保護範圍不限於以上實施例的具體方案，凡是利用本專利提供的總體技術方案而生產、製造、使用的吸沙泵葉輪，均落入本專利的保護範圍。
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例1僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
實施例1
本發明實施例1為無水封小型耐磨雙殼泵泵殼，抽砂泵功率300kw，葉輪轉速800r/min，楊程33m，。其結構及施焊部位如圖1至圖4所示，該雙殼泵泵殼包括內膽5、分式外殼4、壓板6、法蘭2、吊耳3和基座8，內膽5整體鑄造，分式外殼4按分型面拆分為兩件鑄造，分為左分式外殼和右分式外殼，壓板6、法蘭2、吊耳3和基座8獨立加工，內膽5安置於兩分式外殼4中間特定位置並將兩分式外殼4焊接為一體，將法蘭2、吊耳3、基座8焊接在分式外殼4相應位置，壓板6採用塞焊、對焊和端部焊接與分式外殼4連接為一體並壓緊內膽5，壓板6中間與分式外殼4之間形成壓板塞焊焊縫10，壓板6靠外側端部與分式外殼4之間形成壓板端部焊縫11，法蘭2與內膽5之間間隙採用環氧樹脂1與其固化劑混合物填充，待其固化後進行內膽5與分式外殼4間隙填充，內膽5與分式外殼4間隙填充材料通過分式外殼4預留孔注入內膽5與分式外殼4間隙並密實充滿間隙，待固化後封焊預留的注入口，最後進行雙殼泵泵殼的整體機械加工。
無水封整體高鉻鑄鐵內膽5雙層耐磨採砂泵殼製造過程具體的實施過程如下：
1、鑄造：
1)內膽5鑄造及熱處理：內膽5材料為cr26高鉻鑄鐵，消失模鑄造，其熱處理工藝為：1040℃空冷淬火和260℃回火；
2)分式外殼4鑄造：兩分式外殼4互為鏡像結構，採用35鋼材料消失模鑄造。
2、壓板6、法蘭2、吊耳3和基座8製備：
壓板6採用304不鏽鋼板材，採用雷射切割下料，法蘭2採用20鋼或q345b，材料加工、吊耳3、基座8製造採用q345b鋼板材，等離子弧或火焰加工。
3、裝配焊接
1)內膽5裝配固定：利用墊塊、楔鐵，焊碼等調整件將內膽5安裝並固定在左(右)分式外殼相應位置上，合上右(左)分式外殼並固定，固定應牢固可靠，在後續工序中不發生位置移動，內膽5與分式外殼4間隙保持在5～8mm；
2)依序進行兩分式外殼4對接焊、法蘭2與左分式外殼和右分式外殼角焊、吊耳3與分式外殼4焊接、基座8與分式外殼4焊接、壓板6與分式外殼4的塞焊和端部焊接，在分式外殼4底部預留的間隙填充注入口處焊接臨時漏鬥。法蘭2焊接前用金屬薄片封堵內膽5與分式外殼4在法蘭2結合部位間隙，兩分式外殼4對接焊、法蘭2與兩分式外殼4角焊、吊耳3分式外殼4焊接、基座8與分式外殼4焊接，臨時漏鬥焊接均採用半自動co2氣體保護焊焊接，其焊接規範參數為：焊接電流150～160a，電弧電壓23～24v，氣體流量20l/min，焊絲直徑1.2mm，焊絲牌號h08mn2sia；壓板6與分式外殼4的塞焊和端部焊接採用半自動mag焊接，其焊接規範參數為：保護氣體為ar+2％o2，接電流180～200a，電弧電壓26～28v，氣體流量20l/min，焊絲直徑1.2mm，焊絲牌號：316l；
4、間隙填充
1)法蘭2與內膽5間隙填充：該間隙採用環氧樹脂1加固化劑填充，環氧樹脂1與固化劑比例為1:1；
2)內膽5與分式外殼4間隙填充：該工序待內膽5間隙填充材料固化後進行，內膽5與分式外殼4間隙填充材料為水泥、細沙、水混合物，其比例為1:1:1.2，通過臨時漏鬥振動注入，間隙填滿後去除臨時漏鬥，清理注入口水泥，然後用封堵板9封住注入口，堵板封由q345b鋼板製成，水泥固化24小時後採用小焊接規範封焊注入口。
5、機加工
依據圖紙進行對泵殼進行機械加工。
6、表面塗裝
對泵殼表面進除鏽清理和噴漆，即完成雙殼泵泵殼的製造。