[发明专利]一种大型挖泥泵的泵盖

说明书

技术领域

本发明涉及一种大型挖泥泵的泵盖，尤其是指对大型挖泥泵的泵盖的加强筋的改进。

背景技术

对于大型的水泵或者输送其他液体用的泵，都具有很大的体积，如1000WN型的挖泥泵，其单台泵重达120吨，是目前国内最大的挖泥泵。泵在输送液体或者其它介质时，泵内的叶轮需要高速旋转才能将输送介质输送出去，这也在泵腔内产生很大的压力。如果泵的体积较小，泵体的结构强度就较高，泵内的压力就不至于使泵体发生变形。但对于大型的泵体，由于泵体的泵盖是由外部轮廓类似抛物线的不规则形状的平板构成的，泵内的巨大的压力足以使泵盖发生变形。如在1000WN型挖泥泵的高压区内，泵盖所承受的压力是2.1MPa，而1000WN型挖泥泵的泵盖本身最合适的结构是不规则的平板结构，这种结构导致了在泵盖不同的部位所承受的压力是不均匀的，并且泵盖的不同部位的变形程度也不同。为了防止泵盖的变形，解决方法是在泵盖外面设置加强筋。目前人们设置加强筋的办法是根据经验或者想象在泵盖可能发生最大变形的中间位置设置较多或者较厚的加强筋，而在泵盖的边缘设置较小的或者不设置加强筋。这些做法都是比较随意的，没有理论指导，而为了保险起见一般都是多设置加强筋，这对于小型的设备来说，可能不影响泵盖的强度，也浪费不了多少材料，但对于大型的设备来说就造成了巨大的浪费。因为象1000WN型的挖泥泵的泵体高度有5米高，在泵盖上设置的加强筋的重量要以吨计算。而随意设置的加强筋有可能将不需要加强的部位进行了加强，这就增加了泵体的重量，不但增加了制造成本，而且为后续的运输和使用增加了成本；而在受力较大、变形较大的部位如果设置的加强筋不足或者不设置加强筋，则可能存在强度不足，使泵盖发生变形而报废。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种带有加强筋的泵盖，以用最少的加强筋材料达到防止泵盖变形的目的。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种大型挖泥泵的泵盖，泵盖是外部轮廓形状为近似抛物线的不规则形状的平板，泵腔内的压力作用到泵盖上后，在泵盖的不同部位所形成的致使泵盖变形的应力是不同的。在泵盖的外表面设置有突起的圆圈状的加强筋，加强筋的厚度根据泵盖不同部位所产生的变形的应力的不同而变化，加强筋的形状和厚度通过计算机进行应力分析和承压模拟设计确定，并按照泵内压力在泵盖上产生的应力的变化而逐渐变化。

本发明的泵盖外面的加强筋的具体结构是：在外缘近似抛物线形状的泵盖的外面、以对应泵轴的旋转中心为中心设置两道圆圈状的加强筋，内部一道圆圈状的加强筋即内圈加强筋的厚度相同，而外面一道加强筋即外圈加强筋为一圈连续的、但不同部位加强筋的壁厚不同的加强筋，外圈加强筋厚度的确定是通过计算机对泵盖进行的应力分析、承压及变形程度模拟设计确定的，对应外缘抛物线的圆周曲率较小的部位的泵盖外表面设置的加强筋较薄，而在泵出口部位泵盖对应的外缘抛物线的圆周曲率较大的部位的泵盖的外表面上的加强筋则较厚。在计算机设计加强筋厚度的过程中，是利用计算机分析技术，计算出模拟泵盖上的每一点的应力，再根据不同点的受力情况模拟出泵盖的变形、从而设计出阶梯形变化的环形的加强筋。外圈加强筋的不同厚度加强筋之间通过圆弧过渡。

两道加强筋的横截面为梯形。在两道加强筋之间设置有若干条连接两道加强筋的连接筋。

由于采用了上述技术方案，本发明所取得的技术进步是：

本发明所述的泵盖的加强筋的结构，能用最少的材料就可以避免泵盖在使用过程中由于压力过大而产生的变形，满足泵的使用功能；在本公司所做压力试验和现场做的运行试验均证实了这种设计的合理性，解决了平板承压的老大难问题。同时由于加强筋的科学设计，减少了材料的使用量，减轻泵盖的重量。由于加强筋的厚度是根据泵盖不同部位所承受的应力的大小及变形的程度经过计算机分析和模拟设计确定的，所以可防止泵盖发生超出设计的变形。加强筋在机械设计中是一种必要的设计，但也是一种辅助设计，往往不受人们的重视。所以，很少有人通过编制复杂的计算机程序来对加强筋进行分析设计。而对于1000WN的挖泥泵这样的大型设备，其强度上的一点疏忽，就可能造成设计失败；相反为了保险起见的多增加一点尺寸，所浪费的材料就要以吨计算，而本发明的加强筋结构的合理设计，即节省了材料又保证了强度。