[发明专利]一种塑料防腐耐磨泵及其叶轮的成型模具

说明书

技术领域

本发明涉及防腐、高效、耐磨的离心泵、混流泵，属机械行业。

塑料离心泵有极好的防腐性，尤其是用超高分子量聚乙烯（UHMWPE）制作的衬塑大型离心式循环泵，有极好的耐磨性，已广泛应用于电力、冶炼、化工、硫酸等各业的烟气脱硫循环喷淋系统，具有防腐、耐磨、使用寿命长、价格经济等突出的优势。但也存在着如下难以克服的不足：泵的工作效率低，以流量1000～3000m³/h、扬程20m左右的塑料离心泵为例，平均效率只有58～66%，而同型号的金属离心泵的效率一般在76～82%之间，效率比金属泵要同比下降15～20%左右。造成上述塑料泵效率低的主要原因，为塑料叶轮的流道扭曲度达不到高效率叶轮的要求。高效率的离心泵叶轮，要求叶轮流道的轴向和径向都要有符合水力模型的扭曲度，而塑料离心泵的塑料闭式叶轮，受制于塑料叶轮的模压成型工艺，以构成叶轮流道的金属成型模，难以从扭曲度很大的流道中脱出来。而金属叶轮的成型是用铸造工艺成型，型块可以用击碎的方法脱出，因此可以浇注制作符合要求的叶轮扭曲流道，所以金属的离心泵闭式叶轮效率就高。而塑料叶轮受限于用金属模具热压成型，冷却脱模的工艺，流道中的金属型块就不能从叶轮流道中脱出来，因此按原有技术就加工不出高效的塑料离心泵叶轮。现有市场上的钢衬超高分子量聚乙烯离心式脱硫循环泵，虽然有极好的防腐性能和高耐磨性，但泵效率低的缺点终究难以克服。钢衬超高分子量聚乙烯离心泵在环保脱硫行业中，也未得到大面积推广应用。

另外，与塑料离心泵结构形式类似的金属混流泵，在用于大流量、低扬程的岗位时，效率也很高，能达到82%左右。但是也是因为叶轮扭曲度大的原因，至今也难以制作出符合高效率要求的塑料叶轮，因此制作高效率、高扭曲度的混流泵整体塑料叶轮，至今是个难题。尤其能将耐磨性能、防腐性能都极好，而注塑流动性却很差的500万分子量以上的超高分子量聚乙烯功能性塑料，用于混流泵全塑叶轮的制作，进而提升混流泵的高耐磨性能方面，至今未发现有实质性的进展。因此在混流泵的制造方面，能同时解决塑料混流泵的高效、防腐、耐磨三大技术难关，至今没有好的方法，市场上也未发现具有上述功能的混流泵产品。专利CN200710133277.1公开了一种防腐混流泵，解决耐磨和防腐的方法是在金属叶轮上涂衬加工流动性好的氟塑料，再在氟塑料的表面涂一层三氧化二铝陶瓷，来达到上述耐磨的目的。但仍存在着衬塑和涂陶瓷层厚度不够、耐磨性能不好，衬涂的陶瓷层受塑料的热胀冷缩和碰撞等因素，会引起破裂、剥离等缺点。

现市场上的塑料混流泵，只仅仅解决了防腐问题，而未有效解决耐磨问题，仍无法在磨蚀性要求高的、输送硫酸钙含量在15%以上的脱硫浆体的工况中应用。尤其是将耐磨性能好、防腐性能优、抗冲击能力强、而注塑成型性能差的超高分子量聚乙烯应用在塑料混流泵的制造方面，得不到有效的发挥。高效率的塑料混流泵的耐磨性优势不突出，混流泵在浆体输送方面的优势也无法发挥，因此仍有创新的空间。

发明内容

本发明针对上述不足，提供了一种塑料防腐耐磨泵及其叶轮的成型模具，本发明通过改进塑料叶轮的模具结构和成型方法，获得叶轮吸入口前幅板内腔拐角处大R状流道阻力小，叶轮叶片弧度满足常规高效率叶轮设计的要求，同时叶轮叶片与前后幅板之间的倾斜角度好的超高分子量聚乙烯材质塑料离心泵闭式叶轮，进而改进塑料离心泵的效率性能，通过上述技术的改进，制作出泵运行效率在68～78%之间的高效率塑料离心泵，使塑料离心泵同时具备耐磨性好、效率高的优点。这是本发明的第一目的。

第二目的是解决塑料混流泵塑料叶轮的成型工艺，并能将热加工流动性能差、耐磨性能却极好的超高分子量聚乙烯材料应用于混流泵叶轮制作，制造出耐磨性好、防腐性优的全塑的超高分子量聚乙烯混流泵塑料叶轮，进而提升塑料混流泵的耐磨性能，使塑料混流泵也同时具备效率高、耐磨性能好的优点，能在电力脱硫工程中广泛应用。