泥浆泵涡壳的研制

    0 前言

    泥浆泵是绞吸式挖泥船的核心设备，蜗壳是泥浆泵的重要组成部分，良好的蜗壳可以为导向喷嘴提供周向均匀的参数分布，减小固液两相流对叶轮叶片的冲击，延长其使用寿命。本文的中心内容是设计涡室，然后利用SolidWorks实体造型软件绘出泥浆泵涡壳图，最后输出工程图。

    1 涡室的水力设计

    1.1 涡室的作用

    (1)收集从叶轮中流出的液体，并输送到排除口或下一级叶轮吸人口。

    (2)保证流出叶轮的流动是轴对称的，从而使叶轮具有稳定的相对运动，以减少叶轮的水利损失。

    (3)降低液流速度，使速度能转换成压能。

    (4)消除液体从叶轮流出的旋转运动，以避免由此造成的水力损失。

    1.2 涡室主要结构参数的确定

    吸水室位于叶轮之前，压水室位于叶轮之后，它们和叶轮一起构成泵的过流部件。通常说的压水室是螺旋形压水室，环形压水室和导叶等的总称。因为流出叶轮的液体，其绝对速度很大，且具有很大的旋转分量。但液体通过压水室后，绝对速度变小，旋转分量等于零或是很小的值，因而压水室是转换能量的过流部件。

    当液体从叶轮流出后，进人 2个平行的平板之间，当忽略液体的勃性摩擦力，这种液流不受任何外力作用，因而遵从速度矩保持定理。因此，压水室的形状，最好按这种流动规律来设计。

    (1)基圆直径D3

    切于隔舌头部的圆成为基圆，要使基圆直径稍大于叶轮外径，从而使隔舌与叶轮间有适当的间隙，如果该间隙过小，容易因液流堵塞而引起噪声和振动。但如果间隙过大，除增加径向尺寸外，因间隙处存在旋转的液流环，消耗一定的能量，间隙越大，泵的效率下降越多，因此，通常取D3=(1.03~1.05)*D2,即

    D3=1.05D2=391mm

    (2)涡室进口宽度b3

    b3通常大于包括前后盖板的叶轮宽度 b3，至少要有一定间隙，以补偿叶轮的串动和制造误差。目前，有些涡室的b3取得相当宽，这样，使叶轮前后盖板带动旋转的液体可以顺畅地进人压水室，从而回收一部分圆盘摩擦功率，提高了泵的效率，另外，可适应不同宽度的叶轮，提高产品的通用性。在通常情况下

    B2=b2+4=153mm

    b3=B2+7=160mm

    1.3 涡室的几何绘图