一种隔膜腔结构的制作方法

文档序号:15249311发布日期:2018-08-24 19:36阅读:217来源:国知局

本发明属于隔膜泵技术领域,具体涉及一种隔膜腔结构的改进。



背景技术:

隔膜腔用于连接进料弯管和出料阀箱,并支撑隔膜的往复运动,是隔膜泵液力端实现矿浆吸入和排出的最关键零部件之一,其主要功能是支撑大直径隔膜往复运动,完成矿浆压缩,实现矿浆吸入和排出。矿浆的吸入和排出,使隔膜腔内工作压力呈现周期性交变特性,隔膜腔在应力集中部位极易发生疲劳裂纹及断裂事故,造成矿浆泄漏,隔膜泵故障停车,严重时发生爆炸和人员伤亡事故,在设计阶段要保证隔膜腔进、出料流道形状合理,同时满足疲劳强度使用要求。

随着隔膜泵下游行业产能的不断提高,对隔膜泵单台设备输送能力(指隔膜泵的输送流量和工作压力)提出了更高的要求,大流量隔膜泵相比小流量隔膜泵更有利于为下游行业提高生产效率,简化生产流程,降低基建投资和操作维修费用等,符合“节能减排”的要求,因此,提高单台隔膜泵运能是隔膜泵未来发展的必然趋势。

隔膜腔需要实现矿浆的进料和出料功能,设有进料口和出料口,以出料口为例,出料流道与隔膜腔内表面交叉形成相贯线区域,为了保证隔膜腔吸入和排出矿浆稳定性,该相贯线截面形状通常做成椭圆形。该相贯线结构有如下特点:1)由于加工难度较大,相贯线未加工圆角,造成几何外形不连续,易发生应力集中。

2)相贯线及附近结构属于内流道,铸造表面,表面为未加工状态。

3)相贯线结构在隔膜泵工作过程中承受的载荷为交变压力载荷。

4)相贯线结构属于过流面,容易受矿浆冲蚀,发生表面磨损。

出料相贯线结构的以上特点决定了,隔膜腔出料流道相贯线结构容易发生由于应力过大,造成的疲劳裂纹萌生和断裂事故。因此,在隔膜腔方案设计阶段,隔膜腔出料相贯线结构强度是必须满足的一项强度设计指标。

随着单台隔膜泵运能不断提高,隔膜腔出料流道相贯线结构疲劳强度成为一个突出的技术风险点。目前,已采用多种措施提高隔膜腔出料相贯线结构的疲劳强度:包括将隔膜腔尺寸加大;在相贯线结构处加工圆角并进行精加工,改善表面粗糙度;隔膜腔使用更好的铸造材料等,上述方法有诸多缺点:如加大隔膜腔尺寸浪费材料、成本高,在相贯线结构加工圆角不易实现,隔膜腔相贯线结构疲劳强度改善效果不太明显,达不到使用要求,制约了高压和超高压隔膜泵的发展。



技术实现要素:

本发明就是针对上述问题,提供一种应用于高压和超高压隔膜泵的隔膜腔,降低隔膜腔进、出料相贯线结构应力水平,延长隔膜腔疲劳使用寿命,使隔膜腔满足在高压和超高压工况下的强度使用要求。

为了实现本发明的上述目的,本发明采用如下技术方案,本发明包括隔膜腔体,隔膜腔体两侧分别为进料口和出料口,其特征在于:所述进料口和出料口处均设置有两预紧螺柱,所述两预紧螺柱分别设置于进料口或出料口的两侧,两预紧螺柱贯穿隔膜腔体。

作为本发明的一种优选方案,所述隔膜腔体内设置有与两预紧螺柱配合的通孔,通孔末端设置有与两预紧螺柱配合的内螺纹;通孔首端设置有与预紧螺柱的头部的螺母配合的平锪。

进一步的,所述螺母和平锪之间设置有垫片。

本发明的有益效果:1、本发明结构简单、安装方便。

2、本发明只是局部提高进、出料口相贯线结构的疲劳强度,对隔膜腔其他部位的强度影响不大。

3、本发明对隔膜腔进、出料口相贯线结构的疲劳强度改善效果明显。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的剖视图。

图3是现有的隔膜腔体的结构示意图。

图4是现有的隔膜腔体另一角度的结构示意图。

附图中1为隔膜腔体、21为进料口、22为出料口、3为预紧螺柱、4为通孔、5为内螺纹、6为平锪、7为垫片、8为螺母。

具体实施方式

本发明包括隔膜腔体1,隔膜腔体1两侧分别为进料口21和出料口22,其特征在于:所述进料口21和出料口22处均设置有两预紧螺柱3,所述两预紧螺柱3分别设置于进料口21或出料口22的两侧,两预紧螺柱3贯穿隔膜腔体1。

作为本发明的一种优选方案,所述隔膜腔体1内设置有与两预紧螺柱3配合的通孔4,通孔4末端设置有与两预紧螺柱3配合的内螺纹5;通孔4首端设置有与预紧螺柱3的头部的螺母8配合的平锪6。

进一步的,所述螺母8和平锪6之间设置有垫片7。

本发明通过所述预紧螺柱3提高隔膜腔进、出料口22相贯线结构疲劳强度的原理如下:隔膜腔处于安装状态时,通过所述预紧螺柱3,使隔膜腔相贯线结构a区域,如图3所示,在与预紧螺柱3轴线方向一致的方向上产生压缩变形,产生一个预压应力;隔膜腔处于工作状态时,隔膜腔相贯线结构a区域承受矿浆压力,所述矿浆压力使隔膜腔相贯线结构a区域,在与预紧螺柱3轴线方向一致的方向上产生拉伸变形和拉应力;在相贯线结构a区域,所述预紧螺柱3结构产生的预压应力可抵消一部分工作压力引起的拉应力,使隔膜腔相贯线a区域在工作状态时的总应力降低,降低了隔膜腔承受高压力时发生疲劳断裂事故的风险,解决了高压隔膜腔设计一项技术难点。

可以理解的是,以上关于本发明的具体描述,仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案,本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以对本发明进行修改或等同替换,以达到相同的技术效果;只要满足使用需要,都在本发明的保护范围之内。



技术特征:

技术总结
一种隔膜腔结构属于隔膜泵技术领域,具体涉及一种隔膜腔结构的改进。本发明提供一种应用于高压和超高压隔膜泵的隔膜腔,降低隔膜腔进、出料相贯线结构应力水平,延长隔膜腔疲劳使用寿命,使隔膜腔满足在高压和超高压工况下的强度使用要求。本发明包括隔膜腔体,隔膜腔体两侧分别为进料口和出料口,其特征在于:所述进料口和出料口处均设置有两预紧螺柱,所述两预紧螺柱分别设置于进料口或出料口的两侧,两预紧螺柱贯穿隔膜腔体。

技术研发人员:凌学勤;张伟;张艳林;张洋;蒋彪;王江;孙长明
受保护的技术使用者:中国有色(沈阳)泵业有限公司
技术研发日:2018.05.28
技术公布日:2018.08.24
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