不銹鋼沖壓式無堵塞泵葉輪研究.pdf

1、無堵塞泵廣泛運用于化工、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，在國民經(jīng)濟生產(chǎn)中具有重要地位。隨著社會的進步和科學的發(fā)展，對泵的成型工藝、水力設(shè)計等有更苛刻的要求，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，并已被運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)計參數(shù)為實例，運用數(shù)值計算及實驗相結(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、結(jié)構(gòu)設(shè)計及沖壓成型工藝設(shè)計，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)計參數(shù)下采用傳統(tǒng)工藝設(shè)計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及優(yōu)勢，在總結(jié)無堵塞泵葉輪設(shè)計方法基礎(chǔ)上，對葉輪型號為50QW18-15與50QW15-22的無堵塞泵葉輪進行了水力設(shè)計，葉輪分別采用了雙葉片及單葉片形式，為適應(yīng)沖壓工藝，對葉輪結(jié)

3、構(gòu)采用了薄板技術(shù)進行簡化；并根據(jù)葉片包角與出口角的不同分別設(shè)計了3種不同水力模型，通過數(shù)值計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口形成圓頭的葉輪結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化，并運用數(shù)值模擬的方法，對3種不同加厚厚度的進口邊模型進行數(shù)值計算，分析優(yōu)化前后對流場、壓力及泵性能的影響，得出了最佳進口邊厚度；通過對采用最佳厚度前后的水力模型在不同工況性能曲線預測，得出在該模型在

4、提高葉輪的抗纏繞性的同時，揚程與效率的最大偏差分別下降0.23m與1.63％，能夠達到設(shè)計要求。
　　 3.為深入了解不銹鋼沖壓無堵塞泵葉輪內(nèi)部流場，對最終優(yōu)化確定后的兩組設(shè)計參數(shù)的不銹鋼沖壓式無堵塞泵葉輪進行了5種不同工況下非定常計算，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；不同時刻泵內(nèi)靜壓及絕對速度的變化；并首次對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進行了分析，得出旋轉(zhuǎn)葉片與靜止蝸殼間的動靜干

5、擾為壓力脈動產(chǎn)生的主要原因，這種壓力脈動的主頻等于葉輪轉(zhuǎn)頻與葉片數(shù)的乘積。
　　 4.在對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，分析了點焊及激光焊接技術(shù)，得出兩者的優(yōu)缺點，完成兩組設(shè)計參數(shù)下不銹鋼無堵塞泵葉輪的加工成型。
　　 5.在對不銹鋼沖壓無堵塞泵葉輪內(nèi)部流場數(shù)值計算的基礎(chǔ)上，對不銹鋼沖壓無堵塞泵葉輪進行了實驗研究，與模擬性能