[发明专利]冲压焊接成型离心泵及其制造方法

说明书

本发明涉及一种泵和泵的制造方法，特别涉及一种用金属板冲压焊接成型的离心泵及其制造方法。

工业泵是一种需求量大面广的通用机械产品，广泛应用于各个领域，泵的制造通常方法是铸造法，铸造法是一种耗电高，耗材多，劳动强度大，对环境有污染的工艺；对于小流量、高扬程泵的某些部件，如出口宽度窄、流量小的叶轮，则因工艺所限而无法铸造。因此，开始研制利用金属板通过冲压成型和焊接连接的方法来制造叶轮，成为冲压离心泵，现有的一些冲压泵只有其叶轮部件采用金属板简单冲压，凸焊成型，而泵壳仍然采用铸造成型，原有铸造工艺的缺点仍无法根本克服，仍具有工艺困难，技术性能差。

有鉴于此，如何能使离心泵的的全部部件均能采用冲压焊接成型，减少环境污染，减轻工作强度，增加泵体的强度和技术性能，大幅度提高泵的运行效率，正是本发明研创动机所在。

本发明设计人凭借多年从事各类冲压产品研制生产加工等领域的实际经验，在反复研究论证的基础上，做一全新设计构成，终得本发明的产生。

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种全部采用冲压和焊接工艺制造的泵，其具有强度高，运行效率高的特点，泵壳有足够的强度和刚度来承受管路作用力和承受内部的压力离心泵。

本发明的另一目的是提供一种泵的全部部件均采用冲压焊接成型的工艺方法。

本发明的目的可以按下述实现：本发明的泵壳、叶轮、迷宫环支架、迷宫环、后盖和底座通过冲压成型，其特征在于泵壳的制造工艺为：采用耐磨金属材料制成其内部为径向向外逐渐增大的、断面呈大致半园形的接近360°全螺旋型的可开合凹模，采用可挤压流动的柔性或弹性材料做内部凸模，将金属板冲压成一个带凸缘的筒形件设置在模具之间，合闭模具，使柔性或弹性材料制成的凸模受膨胀，将原来的筒形件沿径向方向胀成为一个逐渐增大、断面呈大致半园形的接近360°全螺旋型的蜗壳体。上述内部凸模的柔性或弹性材料为聚氨脂橡胶。

本发明的冲压泵，由入口法兰、出口法兰、后盖、泵壳、叶轮构成，其特征在于泵壳有一个泵壳与叶轮之间冲压成一个沿液流方向、径向向外逐渐增大的，断面呈大致半园形的，接近360°全螺旋型涡室，并且有一个大致为椭园形的出口端孔，出口弯颈与泵壳的出口端孔连通。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

泵壳在与入口法兰相连接的轴向外表面为一曲率逐渐变化的曲面；轴向曲率变化结合径向扩展高度，径向扩展越大，轴向曲率越小，这样的曲率变化使得泵壳在冲压时泵壳各部分的板材厚度更均匀，承受管道压力最平均，同时泵壳对外呈现强度和刚度处于最佳状态。

泵壳的端孔处出口弯颈为变直径椭圆型焊接在泵壳上，更符合流体流动截面要求，降低阻力和噪音，提高效率。

至少两个以上均匀分布的筋板连接泵壳和入口法兰，使管路作用力均匀分布在泵壳表面上，加强入口法兰的强度；筋板的横断面为U型，刚度好，可节省材料。

泵壳内设有迷宫环支架，连接支撑入口法兰的筋板与迷宫环支架支撑于泵壳的同一处的内外侧，使筋板和迷宫环支架互相支撑并增强泵壳的强度。

叶轮是由前叶轮板、后叶轮板及其之间夹持螺线型叶片构成，能有效提高叶轮片的强度。

叶轮入口、泵壳入口之间采用位于迷宫环支架内迷宫环密封，使得动静密封的密封面间隙少于0.5毫米，密封效果好。

综上所述，本发明具有下列技术特点：

1、所有离心泵部件均采用冲压焊接形成，工艺单一，将0.5-5毫米的金属板材料制造成离心泵的全部部件，较之铸造泵，重量相当于同类铸造泵的1/4，效率比同类泵高5-7％，造价相当于同类泵的2/3，节能节材，生产效率高，避免环境污染，减轻劳动强度；金属板材可选用不锈钢板材，耐腐蚀、寿命长，可输送高粘性浆体，可在-40℃-180℃的酸、强碱及其他腐蚀性介质中使用。

2、生产工艺设计巧妙，叶轮的结构形式解决了比转速Ns低于30，出口宽度1-2毫米的离心泵采用铸造工艺无法解决的难题；冲压成型的泵壳厚度均匀，形状为不均匀、不对称的蜗牛状的壳体，更符合流体的流畅需要，叶轮入口、泵壳入口之间的动静密封，采用密宫环密封，密封面间隙少于0.5毫米；出口弯颈为变直径椭圆型焊接在泵壳上，无疤痕。

3、离心泵壳体强度和刚度都实现最佳状态，可以承受最大程度的管路作用力和内部压力，广泛适用于小流量高扬程的液体加压输送场所。

图1为本发明离心泵的构造示意图。

图2为本发明离心泵的叶轮构造示意图。

图3为本发明离心泵的叶轮剖面图。