不銹鋼沖壓式無堵塞泵葉輪研究.pdf

1、無堵塞泵廣泛運(yùn)用于化工、礦山、食品、建筑、造紙等諸多行業(yè)的工藝流程、生活污水和工業(yè)廢水等的排放中，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中具有重要地位。隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)的發(fā)展，對(duì)泵的成型工藝、水力設(shè)計(jì)等有更苛刻的要求，而不銹鋼沖壓工藝在葉輪成型上與傳統(tǒng)鑄造成型工藝相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)，并已被運(yùn)用于清水離心泵葉輪的加工成型上，本文目的在于在總結(jié)清水離心泵葉輪的沖壓成型方法基礎(chǔ)上，以兩組設(shè)計(jì)參數(shù)為實(shí)例，運(yùn)用數(shù)值計(jì)算及實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，研究開發(fā)不銹鋼沖壓無堵塞泵葉

2、輪的成型技術(shù)，具體包括不銹鋼沖壓無堵塞泵葉輪的水力設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及沖壓成型工藝設(shè)計(jì)，以保證其抗纏繞性的前提下，不銹鋼沖壓無堵塞泵葉輪具有同等設(shè)計(jì)參數(shù)下采用傳統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)成型的無堵塞泵的效率值。本文的主要工作和研究成果有：
　　 1.分析討論了沖壓泵的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)，在總結(jié)無堵塞泵葉輪設(shè)計(jì)方法基礎(chǔ)上，對(duì)葉輪型號(hào)為50QW18-15與50QW15-22的無堵塞泵葉輪進(jìn)行了水力設(shè)計(jì)，葉輪分別采用了雙葉片及單葉片形式，為適應(yīng)沖壓工藝，對(duì)葉輪結(jié)

3、構(gòu)采用了薄板技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)化；并根據(jù)葉片包角與出口角的不同分別設(shè)計(jì)了3種不同水力模型，通過數(shù)值計(jì)算得出最佳水力模型。
　　 2.在確定最佳水力模型的基礎(chǔ)上，為提高不銹鋼沖壓式葉輪的抗纏繞性，首次采用加厚葉片進(jìn)口形成圓頭的葉輪結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化，并運(yùn)用數(shù)值模擬的方法，對(duì)3種不同加厚厚度的進(jìn)口邊模型進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，分析優(yōu)化前后對(duì)流場(chǎng)、壓力及泵性能的影響，得出了最佳進(jìn)口邊厚度；通過對(duì)采用最佳厚度前后的水力模型在不同工況性能曲線預(yù)測(cè)，得出在該模型在

4、提高葉輪的抗纏繞性的同時(shí)，揚(yáng)程與效率的最大偏差分別下降0.23m與1.63％，能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
　　 3.為深入了解不銹鋼沖壓無堵塞泵葉輪內(nèi)部流場(chǎng)，對(duì)最終優(yōu)化確定后的兩組設(shè)計(jì)參數(shù)的不銹鋼沖壓式無堵塞泵葉輪進(jìn)行了5種不同工況下非定常計(jì)算，分析了不銹鋼沖壓式無堵塞泵葉輪出口沿圓周方向上的靜壓變化；不同時(shí)刻泵內(nèi)靜壓及絕對(duì)速度的變化；并首次對(duì)不銹鋼沖壓式無堵塞泵葉輪與蝸殼的耦合作用的壓力脈動(dòng)進(jìn)行了分析，得出旋轉(zhuǎn)葉片與靜止蝸殼間的動(dòng)靜干

5、擾為壓力脈動(dòng)產(chǎn)生的主要原因，這種壓力脈動(dòng)的主頻等于葉輪轉(zhuǎn)頻與葉片數(shù)的乘積。
　　 4.在對(duì)清水離心泵葉輪沖壓成型工藝的研究基礎(chǔ)上，總結(jié)了不銹鋼沖壓式無堵塞泵葉輪的沖壓成型工藝，分別給出了前后蓋板、葉片及輪轂的成型過程，分析了點(diǎn)焊及激光焊接技術(shù)，得出兩者的優(yōu)缺點(diǎn)，完成兩組設(shè)計(jì)參數(shù)下不銹鋼無堵塞泵葉輪的加工成型。
　　 5.在對(duì)不銹鋼沖壓無堵塞泵葉輪內(nèi)部流場(chǎng)數(shù)值計(jì)算的基礎(chǔ)上，對(duì)不銹鋼沖壓無堵塞泵葉輪進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，與模擬性能