[发明专利]一种密封防裂碳化硅陶瓷内衬离心泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种离心泵，特别是一种密封性能优异，且能有效防止碳化硅陶瓷的过流腔爆裂的、用于料浆输送的化工泵。

背景技术

料浆泵属于化工泵范畴（相对于清水泵而言），是一种液体输送设备。泵以工作原理区分，有离心泵、齿轮泵等，以离心泵为例，主要包括泵体、主轴、轴承座、叶轮等，叶轮设置在泵体内部的流体腔内，依靠主轴带动叶轮旋转产生离心力工作。泵体上设进口管和出口管，作为流体的进出端。由于料浆泵适用的工况比较恶劣，如用来输送酸、碱性清液或含有大量砂石的料浆等，冶金行业各类腐性矿浆、环保行业的各种污水。所以，对于料浆泵不仅需要良好的密封性，尤其要求具有很强的耐磨和耐腐蚀性。

考虑到过流部件的材料要耐磨耐腐蚀，所以现有的用于料浆的离心泵，其泵体和叶轮都尽可能采用高硬度的材质，比如使用超高分子量聚乙烯（UHMWPE，简称UHPE）的工程塑料，虽然该工程塑料有着优良的耐磨性能和耐腐性能，但是由于UHPE的使用条件的限制，此类型的离心泵工作温度最高只能达到80℃，即使是通过改性的UHPE，其使用温度目前也只能达到90℃，使用温度已经成为UHPE工程塑料料浆泵发展的瓶颈。

 另一方面，碳化硅（SiC）陶瓷材料是一种高硬度的材料，在如矿山选料等领域，有直接采用碳化硅陶瓷材料作为设备内衬提高耐磨性的应用，但是，由于碳化硅陶瓷材料硬度高、脆的特性，直接应用为泵体的过流部件存在一些技术障碍，主要问题有：受限于烧结工艺，尺寸做不大；加工困难，尺寸精度低、密封性能难以提高；在高压下容易爆裂。

发明内容

本发明就是为了解决背景技术所述的碳化硅陶瓷材料在泵上的应用的问题，发明一种制造简单、密封性能好、防爆裂的碳化硅陶瓷离心泵。

为此，采取的技术手段是：

一种密封防裂碳化硅陶瓷内衬离心泵，包括由壳体和壳体内部的碳化硅陶瓷内衬流体腔构成的泵体，泵体上有进口管和出口管，其特征在于：在碳化硅陶瓷内衬流体腔和壳体之间，还设有密封保护层。

所述的密封保护层设置在碳化硅陶瓷流体腔的径向外围，针对的是流体腔的受力方向。

优选的：碳化硅陶瓷内衬流体腔是多个内衬组件组合而成的腔体，其中包括有环状的圆周壳内衬组件，该组件的四壁在泵运行时，受的压力最大。

所以，在圆周壳内衬组件的外围设有密封保护层。

优选的密封保护层固定在壳体上。具体连接方式是：壳体上设有安装工艺孔，密封保护层通过安装工艺孔固定在壳体上。此举还不仅解决了固定问题，还能有效减少密封保护层的热膨胀变形。

优选的壳体是由圆周壳、前压盖、后压盖、前压盘、接座盘和进口法兰组合而成的密封腔体，可以是金属的，也可以是其他可用于制造泵体的材质。与此对应的，圆周壳的内侧和前后压盖连接圆周壳的一侧均设有保护层，组合成本发明的完整密封保护层。

所述的密封保护层是有机非金属材料层，包括工程塑料层、橡胶（包括合成橡胶）层。与壳体内表面是热压成形（模压、注塑、挤压）固定。

进一步优选，为了提高密封保护的效果，在进、出口管中也设有密封保护层。

本发明的有益效果是：

1，利用密封保护层的韧性，对应着离心力方向，对硬度高但很脆的碳化硅陶瓷腔体进行缓冲保护，防爆防开裂，提高整个泵的使用寿命。

2，密封保护层具有良好的可加工性，可以组成密封水平较高的密封层。由于碳化硅陶瓷腔体密封工艺难度太高，所以传统技术依靠壳体补充密封，本发明将壳体的金属密封变化为保护层密封，性能更好、制造更简单。

3，作为碳化硅陶瓷腔体外围的固定、密封、保护装置，还有耐腐蚀要求，本发明的密封保护层耐腐蚀能力比壳体强的多，可以提高泵的使用寿命。

附图说明

图1，本发明的结构图。

图2，本发明的侧面剖视图。

图3，前压盖和侧保护层的结构图。

图4，圆周壳和圆周保护层的结构图。

图中，1——碳化硅陶瓷进口管衬，2——碳化硅陶瓷前盖衬，3——圆周壳内衬组件，4——碳化硅陶瓷后盖衬，5——出口管管衬，6——进口法兰，7——前压盘，8——前压盖，9——圆周壳，10——后压盖，11——接座盘，12——叶轮，13——并帽， 14——泵体，15——主轴 ，16——轴承座 ， 17——进口管，18——出口管，19——圆周保护层，20——侧面保护层，21——安装工艺孔。

具体实施方式