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1、黑龙江工程学院本科生毕业设计目 录摘 要IABSTRACTII第1章 绪 论11.1 选题背景及意义错误!未定义书签。1.2 砂石泵的概述及发展错误!未定义书签。1.2.1砂石泵的工作原理错误!未定义书签。1.2.2砂石泵的主要零部件错误!未定义书签。第2章 砂石泵的总体结构设计错误!未定义书签。2.1砂石泵结构设计的总体方案分析错误!未定义书签。2.2.1螺旋离心泵叶轮结构特征错误!未定义书签。2.2.2砂石泵的主要性能参数错误!未定义书签。2.2确定泵的总体结构形式错误!未定义书签。2.3泵的进出口直径的确定错误!未定义书签。2.3.1进口直径错误!未定义书签。2.3.2泵的出口直径Dd错
2、误!未定义书签。2.4 泵转速的确定错误!未定义书签。2.5确定泵的水利方案错误!未定义书签。2.6 本章小结错误!未定义书签。第3章 砂石泵的水利设计计算错误!未定义书签。3.1轴功率和原动机功率错误!未定义书签。3.2 泵轴径和叶轮轮毂直径的初步计算错误!未定义书签。3.3叶轮主要尺寸的确定方法错误!未定义书签。3.3.1基本公式错误!未定义书签。3.3.2用速度系数法计算叶轮主要尺寸的公式错误!未定义书签。3.3.3 叶轮磨损分析错误!未定义书签。3.4 压水室设计错误!未定义书签。3.4.1涡形体各断面面积内的平均速度错误!未定义书签。3.4.2、舌角的计算错误!未定义书签。3.4.3
3、 基圆直径错误!未定义书签。3.5 叶片厚度的确定错误!未定义书签。3.6 本章小结错误!未定义书签。第4章 轴向力及其平衡错误!未定义书签。4.1 产生轴向力的主要原因错误!未定义书签。4.2 轴向力的计算错误!未定义书签。4.3 轴向力的平衡方法错误!未定义书签。第5章 砂石泵主要零件的强度计算错误!未定义书签。5.1 引言错误!未定义书签。5.2 叶轮强度计算错误!未定义书签。5.2.1盖板强度计算错误!未定义书签。5.2.2叶片厚度计算错误!未定义书签。5.3泵轴的强度校核错误!未定义书签。5.3.1 泵轴的强度计算错误!未定义书签。5.3.2 泵轴的刚度校核错误!未定义书签。5.4
4、键的校核错误!未定义书签。5.4.1 键的选择错误!未定义书签。5.4.2 键联接强度计算错误!未定义书签。5.5 本章小结错误!未定义书签。第6章 砂石泵主要通用零部件的选择错误!未定义书签。6.1 正确选用砂石泵主要通用零件的重要性错误!未定义书签。6.2轴封结构的选择错误!未定义书签。6.3 轴承部件的选择错误!未定义书签。6.4 联轴器的选择错误!未定义书签。6.5 电动机的选择错误!未定义书签。6.6 本章小结错误!未定义书签。结 论错误!未定义书签。参考文献错误!未定义书签。致 谢错误!未定义书签。摘 要砂石泵有较多优点，在国民经济中广泛使用，但国内尚无这种新型砂石泵产品。因此，本
5、人对此类型的泵进行了探索性设计，在普通螺旋泵的基础上结合离心泵原理，增加其过流面积等方法。使其达到设计最初要求。在设计过程中对此类泵的结构和在泵工作中可能出现的问题进行了分析和改造，并综合分析其影响，对此类泵的性能因素，提出改善方案。另外，对平衡轴向力的问题上，以及径向力的平衡等，做出了说明。并在结构设计过程中，合理选择结构形式，优化结构参数，对主要零件进行强度校核，保证该泵具有良好的工作性能和可靠性。关键词：砂石泵；水利计算；叶轮；结构设计；市场 ABSTRACTGravel pump has much advantage and extensive usage in national ec
6、onomy, but china has no this kind of new gravel pump product.Therefore, the design proceeded to this type pump quest design in the foundation of common spiral pump the combination leaves the heart the pump the principle, increasing its over flow area and method to make its attain the first request i
7、n design. In the design process it analyzes this type construction and the problem that may appear in the working precede combining to synthesize to analyze its influence. Also this thesis rises the improve program about the function factor. Besides, the paper makes the notes about the axial force b
8、alance and the path force balance. In the structural process, the paper choose the reasonable structure, optimize the structure parameters and check the strength of the main components to guarantee a good performance and reliability.Key words: Freestone Pump；Water Conservancy Counting；Impeller；Const
9、ruction Design；Market 第1章 绪 论1.1 选题背景及意义 近几十年来，砂石泵在国民经济各部门生产中的应用范围日益扩大，如用于抽送污水、粪便、泥浆和各类纤维杂质浆料，杂质泵已成为泵应用中非常重要的领域。目前国内的杂质泵产品主要有污水泵、泥浆泵、纸浆泵和旋流泵，综观应用情况，现有各种杂质泵虽然具有抽送含颗粒、杂质混合液的较好性能，但由于受泵型结构所限，泵在工作中会时常发生绕缠与堵塞故障，而目.对物料破坏严重，更无法用于抽送长纤维、大粒径固体物和要求不损伤的物料，远不能满足多行业的需要。 螺旋式离心泵(简称螺旋泵)是一种新型杂质泵，具有极好的无堵塞、无绕缠与损伤少的性能。该新
10、产品的开发在国外已有近30年历史，60年代由秘鲁率先推出，尔后日本、西德等国亦相继研制成功。据报道，目前国外的螺旋泵技术产品发展很快，现已研制有单头、双头和带有盖板等不同结构的螺旋式叶轮，并且制成普通干式泵、浸没式泵、潜水泵多种系列产品，在许多生产部门得到广泛应用。 我国的螺旋泵新技术产品开发起步较晚，1988年本项目LLB型螺旋式离心泵的研制成功尚属国内首次。新产品已通过专家鉴定，并在多行业进行了几年的生产应用推广，取得了显著的生产效果与经济效益。1.2 砂石泵的概述及发展1.2.1砂石泵的工作原理泵是把原动机的机械能转换成抽送液体能的机器。原动机通过泵轴带动叶轮旋转，对液体作功，使其能量整
11、加，从吸水池经泵的过流部件输送到要求的高处或要求的压力的地方。图1.1所示是简单的泵装置。原动机带动叶轮旋转，将水从A处吸入泵内，排送到B处。泵中起主导作用的是叶轮，叶轮中的叶片强迫液体旋转，液体在离心力的作用下向四周甩出。这种情况象转动的雨伞，雨伞上的水滴向四周甩出去的道理一样。泵内的液体甩出去后，新的液体在大气压力下进到泵内。如此连续不断地液体在大气压力下进到泵内。如此连续不断地从A处到B处供水。泵在开动前，应先灌满水。如不灌满水，叶轮只能带动空气旋转，因空气的单位体积的质量很小，产生的离心力甚小，无力把泵内和排水管路中的空气排出，再泵内造成真空，水也就吸不上来。泵的底阀是为灌水用的，泵出
12、口侧的调节阀是用来调节阀是用来调节流量的。1- 调节阀 2 排出短管 3 压水室 4 叶轮 5 底阀 6 吸水室 图1.1 泵工作的装置简图 需要强调指出的是，若在离心泵启动前没向泵壳内灌满被输送的液体，由于空气密度低，叶轮旋转后产生的离心力小，叶轮中心区不足以形成吸入贮槽内液体的低压，因而虽启动离心泵也不能输送液体。这表明离心泵无自吸能力，此现象称为气缚。吸入管路安装单向底阀是为了防止启动前灌入泵壳内的液体从壳内流出。空气从吸入管道进到泵壳中都会造成气缚，实际工作中要避免发生这种情况。1.2.2砂石泵的主要零部件泵的主要过流部件有吸水室、叶轮和压水室。泵吸水室位于叶轮前面，其作用是把液体引向
13、叶轮。有直锥形、弯管形和螺旋形三种形式。压水室位于叶轮外围，其作用是收集从叶轮流出的液体，送入排出管。压水室主要有螺旋形压水室（涡壳）、导叶和空间导叶三种形式。叶轮是泵最重要的工作元件，是过流部件的心脏。叶轮由盖板和中间的叶片组成。根据液体从叶轮流出的方向不同，叶轮分为径流式、混流式和轴流式三种型式。径流式叶轮液体流出叶轮的方向垂直于轴线，即沿半径方向流出；混流式（包括斜流式）叶轮液体流出叶轮的方式倾斜于轴线；轴流式叶轮液体流出叶轮的方向平行于轴线，即沿轴线方向流出。泵的类型：泵可以分为叶片式泵（动力式泵）、容积式泵和其它类型泵三大类。所谓叶片式泵，是依靠叶轮在壳体中旋转，通过流体动力参数的变
14、化把能量传给液体的机械。叶片式泵的简单分类如下：(1)离心式（装径流式叶轮）1)单吸（叶轮一面进水）2)双吸（叶轮两面进水）(2)混流式（装混流式叶轮）(3)轴流式（装轴流式叶轮）(4)单级（装一个叶轮）(5)多级（装多个叶轮）1.2.3砂石泵的发展砂石泵具有输送各类杂质、浆料和固体物料无堵塞、不损伤等良好功能，故在一些生产部门拥有广泛的推广应用前景和显著的经济效益。由于砂石泵具有很多优点,因此,今后我国的需求量将持续增长,并有以下主要发展趋势。1.发展多功能多用途砂石泵我国砂石泵的形式和外国著名的砂石泵生产厂的产品相比还不够多,如带有切割装置的泵、多级泵、抽送腐蚀性介质的砂石泵等生产的还很少
15、,然而其市场的需求量又很大,因此,具有很好的发展前途。2.开发高可靠性机械密封机械密封是砂石泵的关键部分,采用两道单端面机械密封,这样介质的压力可以作用到端面,泄漏方向为内流型,这些都是有利的,但结构稍复杂。在油室内装双端面机械密封,两侧的端面应采用不同的结构型式,使介质的压力能作用到下侧的端面上,否则只靠弹簧力,密封端面的反推力易使端面打开。因此,还应进一步在结构和材料方面进行研究,提高其可靠性和寿命。3.新材料新技术新工艺等将逐步应用普通泵已使用不锈钢、氟塑料(F46)、衬塑、衬胶、喷涂陶瓷等,所有这些材料应当尽快应用到砂石泵上,扩大砂石泵的应用领域。而计算机辅助设计、辅助制造和辅助测试等新技术、新工艺的应用也势在必行。事实证明,新技术、新材料、新工艺的应用,不但解放劳动生产力,而且还可以保证产品质量稳定可靠。4.注意砂石泵
