[发明专利]一种耐磨泵体及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及回转动力泵设备领域，尤其涉及一种耐磨泵体及其制作方法。

背景技术

在选矿和冶炼等行业，经常要用离心泵输送一些有磨蚀性的固液两相流，这时常选用渣浆泵。常见的耐磨泵常用Cr26，Cr15Mo3等耐磨合金制造，这些材耐磨合金制造的泵在很多工况下难以满足使用要求。

采用复合耐磨材料可以获得更好的耐磨性，这些复合耐磨材料主要由耐磨颗粒和结合剂组成，最常见的耐磨颗粒的材质是刚玉、碳化硅、氧化锆、石榴石、氮化硅等组成，结合剂通常是树脂，如酚醛树脂等。这类复合材料制造的耐磨泵过流件寿命在很多使用条件下可以达到Cr26的3倍以上，现开始被应用于制造耐磨的泵。

中国专利文献CN105201914A、CN105402139A、CN205423325U提供了本发明人提出的三种耐磨泵体，其具体结构如图10、图11、图12所示，泵体被垂直于主轴轴线且经过吐出口110’的A-A平面剖分成前泵体100’和后泵体101’两部分；前泵体100’由前外壳103’和前内衬102’组成，后泵体101’由后外壳105’和后内衬106’组成，吸入口111’和前内衬102’、前外壳103’设置在A-A平面的同一侧，后内衬106’和后外壳105’设置在A-A平面的另一侧；前内衬102’和后内衬106’的主要材质是复合耐磨材料A，复合耐磨材A的主要成份是耐磨颗粒和树脂结合剂，前外壳103’和后外壳105’的材质为金属，A-A平面设置有密封垫108’，通过紧固螺栓104’压紧,以实现A-A平面的密封。

图13是现有技术制造前泵体100’的示意图，图中前外壳103’和上模具2’及下模具3’定位后用紧固螺栓104’紧固，使前外壳103’的A-A平面和下模具2’的平面3’贴合，这样前外壳103’和上模具2’及下模具3’之间形成空腔114’，将耐磨颗粒和树脂的混合料从箭头处注入空腔114’中，排出空气，按树脂的硬化条件进行硬化，硬化后即形成前内衬102’，耐磨颗粒一般是碳化硅、刚玉、石榴石、氮化硅等，树脂可用酚醛树脂等热固性树脂。后泵体101’的制造方面也和前泵体100’的类似。

实践证明,在泵体A-A平面设置的密封垫108’不能太厚或太薄，一般情况下选在1-4mm时较为合适，由于密封垫108’的材质是橡胶、聚氨酯等柔性材料，耐磨性较差，密封垫108’的内沿会很快被磨损掉，但其位于前内衬102’和后内衬106’的间隙内部分，由于空间狭小，受到流体的冲刷磨强度损明显减小，从而使密封垫108’获得较长的寿命，如密封垫108’太薄，容易发生泄漏，如果密封垫108’太厚，前泵体100’和后泵体101’之间的间隙较大，密封垫108’受冲涮严重，其寿命就会明显缩短。

但在实践中,特别是在泵体的尺寸较大时,采用1-4mm厚度的密封垫常常密封效果达不到要求,即使增加紧固螺栓104’的数量也效果不佳，容易从密封处发生泄漏。

经过仔细查找，确认有2种原因会导致上述问题，原因一是：前外壳103’或后外壳105’不论是铸造件还是焊接件，即使有消除应力的工序,在机械加工后还是会在A-A平面发生变形，在加工前内衬102’或后内衬106’的过程中由于温度变化较大，同样可能会产生变形，这样最终前外壳103’和后外壳105’这两个部件在A-A的平面度公差就会超差，其二是制造前内衬102’或后内衬106’的模具3’，在使用过程中也会由于温差变化等原因发生变形，导致前内衬102’或后内衬106’在A-A平面的平面度公差超差。

当前外壳103’、后外壳105’、前内衬102’、后内衬106’在A-A平面的平面度公差均在允许范围内时，紧固螺栓104’的预紧力足以使上述部件发生弹性变形,并将柔性材质的密封垫108’压紧,就可以保证密封效果,反之，就会发生泄漏。

为解决上述问题,我们尝试用机械加工的方法切削前泵体100’或后泵体101’的A-A平面以提高其平面度，但实践证明这种方法有明显不足,其一是由于A-A平面设置有多种材料,其中的复合耐磨材料,硬度很高,普通刀具无法加工,必须采用金刚石刀具才能加工,而采用金刚石刀具加工A-A表面的金属材料又不合适。因此，不论选那一种刀具进行加工都不合适，需要两种以上的刀具才能满足要求，这在工艺上是很困难的，效率很低。其二是成本较高，A-A平面的加工过程不但费时，且刀具的消耗很大，其三是合格率底，效果差，对大型工件，由于刀具的磨损较大，常需换刀具才能完成加工，这样易造成机械加工后平面度仍有较大公差，使用中密封效果较差。

综上所述，现有技术存在加工成本高、制造效率低、使用效果差的问题。