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（答辩稿）工程用陶瓷油隔离泥浆泵设计（CAD图纸+DOC论文）

工程用陶瓷油隔离泥浆泵设计摘要采用。聚胺能橡胶比丁脂橡胶具有更为良好的韧性和耐磨性能，目前已被广泛采用。但聚胺酯橡胶在高温和高浓度碱性介质中工作时，其性能显著降低。目前开始采用尼龙密封圈，可显著地提高阀的使用寿命，因而广泛地被应用。尼龙密封圈具有以下几个优点．具有较好的化学稳定性，在泥浆中对酸碱油等介质有良好的抗腐蚀和抗老化能力。．尼龙弹性模数比钢小得多尼龙，钢，在定的应力条件下，相对的有较大的变形，能吸收较大的碰撞能量，并具有较大的耐磨性能，大大延长了阀的寿命。．尼龙受热后质地较软，尤其在外力作用下，能有较大的变形。因此，除了具有良好的密封作用外，对泥浆中的颗粒如铁屑砂粒有良好的嵌入性，大大改善了阀的工作条件。．尼龙阀门比钢芯阀门结构简单，重量轻，更换容易。阀芯和阀座材料有，等，种类繁多，但其中常用的材料是等。据分析，阀盘和阀座工作表面的金属微观组织和硬度，对阀的寿命影响很大。如果阀工作锥面的金属组织内含有软的铁素体，则当阀盘下落在阀应上时，在阀盘和阀座接触面之间有磨砺性颗粒的地方，将使金属表层产生凹痕和剥落，从而加速阀的破坏。若仅在阀盘工作锥面的上部边缘为屈氏马丁体组织其深度为毫米，而在其它地方均存有大量残余铁素体时其阀寿命也很短。如整个工作表面为屈氏马丁组织，不存在残余铁素体时，其阀的寿命比较长。阀盘和阀座金属表面硬度般在以下，但个别泵阀已经达到以上。用钢制造阀时，可采用渗碳处理。其工作表面可用高频淬火或整体淬火，其淬火深度达毫米，表面硬度在以上。用制造阀时，由于淬火后其表面组织内易存有残余铁素体，易于渗碳处理。采用火焰淬火后可获得良好的效果，经整体淬火后，其硬度可达。，经渗碳淬火后，渗层深度在毫米以上，硬度，芯部硬度。经渗碳淬火后，渗碳层为.毫米，硬度为，芯部硬度。实践证明，提高阀件的硬度是延长阀寿命的很重要途径。泵阀弹簧常用的材料有以下几种．优质碳素弹簧钢优质碳素弹簧钢的特点是价格低廉，原材料来源方便，钢中夹杂物较少，纯度较高，钢的热处理表面不比合金钢差，在弹簧的使用温度不低于并在相同表面状态及热处理条件下，其疲劳性能也不低于合金弹簧钢。．合金弹簧钢合金弹簧钢主要有等。钢中加入钒的目的是细化组织，使之不易过热，这将提高钢的强度和韧性。在硬度高时，这种弹簧的缺口敏感性也较低，还具有良好的低温冲击韧性。在温度下回火后，仍有较高的抗拉强度和屈服强度，因为在高温工作时性能比较稳定。所以是良好的弹簧材料钢中加硅可显著地提高弹性极限屈服限，提高回火稳定性，从而在高温下回火时可得到良好的综合机械性能。但含硅高时，表面易脱落，因此可加锰元素克服此缺点。目前钢作为泵阀的材料得到了广泛地应用。不锈钢青铜材料有.，等。这类材料主要用于输送各种腐蚀性泥浆的油隔离泥浆泵。其中化工用泵弹簧材料般为等材料。.泵阀的破坏机理及提高阀寿命的途径泵阀的破坏机理泵阀的寿命主要取决于泵的冲次泵内液体流动形式吸入条件排出压力工作液体特性阀内液体流速。阀升高阀材料和结构等多方面的因素。泵阀的破坏机理是较复杂的，与很多因素有关。实践证明，泵阀破坏机理丰要有两种形式冲击破坏和冲刷破坏。当泵工作时，阀盘多次给阀座冲击，使泥浆的磨砺性颗粒牢固地嵌入阀盘和阀座表层金属内，从而其工作表面产生局部性变形，结果形成不同形状和深度的凹痕。与此同时所产生的变形引起表面撕裂，并且内于多次塑性变形使金属表面些区域产生了弹性剥落。这种破坏叫做冲击破坏。泵阀的另种形式的破坏是高压溢流的冲刷破坏。这种破坏起初是从微小的刺漏介始，在高压作用下泥浆以极高速度从微小的缝隙小冲刷出去，使其缝隙迅速扩大，在金属表面很快形成沟槽，直到完全破坏。最初产生的微小缝隙主要是从阀橡胶密封圈的损坏而开始的。当密封圈开始破坏时仅出现初始沟槽，而当严重破坏时，则出现不同类型的深沟槽。这就表明金属表面沟槽的大小和深浅与橡胶圈的破坏程度有关。由此可见，阀橡胶密封圈是保护阀正常运动，延长阀寿命的主要零件。产生冲刷破坏的原因还有导杆的磨损阀接触面的加工偏差以及粗颗粒等。当阀导杆磨损后，其导向间隙增大，不能保证阀盘运动时良好的对中和平稳性，因而当阀盘下落在阀座上时产生偏斜而不能封严，内此出现冲刷破坏。的密封不严，除了上述原因外，还有由阀盘和阀座的锥角制造公差不符合要求或公差规定的不合理等造成的。另外，硬度和粘度都大的粗颗粒，夹在工作面上也存在间隙，同样引起冲刷破坏。对不同的泵，上述两种破坏有所不同，有的泵冲击破坏为主要，冲刷破坏为次要，有的阀冲刷破坏为主要，冲击破坏为次要。在些文献资料中提出，当阀隙液体流速超过米秒，单位负荷低于千克平方厘米时，为般为冲刷破坏当调隙液体流速低于米秒，单位负荷高于千克厘米时，般为冲击破坏当阀隙液体流速超过米秒时，不论多大压力，般都属于冲刷破坏。提高阀寿命的途径近年来，为了提高阀的寿命，国内外都在广泛地进行试验研究寻求提高阀使用寿命的途径，并正不断出现阀寿命更长的新的阀结构和阀材料，在泵生产使用了取得的良好的经济效果，并且提供了以下几个方面提高阀寿命的途径．改进阀密封圈的几何形状和材质实践证明，合理地选择阀密封圈的几何形状，从而提高阀的密封性能是提高阀寿命的很重要措施。目前，油隔离泥浆泵普通采用锥形和单锥面的密封圈。这种密封圈由于几何形状不合理，所以当阀下落时，阀橡胶的尖工程用陶瓷油隔离泥浆泵设计摘要工程,陶瓷,隔离,泥浆泵,设计,毕业设计,全套,图纸摘要泥浆泵广泛应用于矿山水利煤炭钻井石油等工业部门。它的工作条件极其恶劣，往往在高扬程大流量的工作环境下输送含有小颗粒的混合浆液，磨损情况十分严重。为了提高泵的耐磨性能，人们将耐磨材料应用于缸套等过流部件上，或者采用特殊的工艺方法对易磨损部位进行处理。这些措施取得了定的效果，但是所采用的材料价格昂贵，工艺复杂，增加了泥浆泵的制造使用成本，部分材料韧性不足，耐冲击性较差，不能适应多变的工作环境，而且耐磨性也不是十分的好。因此，选用新材料，新工艺，成为解决问题的重要研究方向。工程陶瓷具有良好的耐磨性能，但是缺乏韧性是陶瓷的致命缺点。本设计将柱塞泵与隔膜泵相结合，用油将泥浆与活塞缸隔离开来，使活塞缸远离恶劣的工作环境，从而提高其使用寿命，能以较低成本达到显著改善泥浆泵耐磨性能的目的。同时，在缸套内壁使用工程陶瓷，进步增加其耐磨性能。关键词泥浆泵油隔离磨损使用寿命缸目录前言绪论.油隔离泥浆泵在工业中的应用.油隔离泥浆泵的特点和工作原理.油隔离泥浆泵的结构和形式油隔离装置.油隔离装置的结构.油泥浆界面的调节.分界面的分离效果与油耗分界面的分离效果油耗.油隔离装置的设计与计算油罐直径与高度的确定油罐壁厚计算形管.形管的结构和作用.形管在油隔离泥浆泵中的配置.形管的设计与计算泵阀.阀种类和结构锥形阀球形阀.泵阀的材料.泵阀的破坏机理及提高阀寿命的途径提高阀寿命的途径.泵阀的设计和计算阀的计算和基本理论阀座设计与计算稳压室.空气式稳压室.稳压室的计算预压式球形空气室充气式圆筒形空气室吸入空气室安全阀.安全阀的类型和结构销钉式安全阀膜片式安全阀弹簧式安全阀.安全阀设计与计算销钉式安全阀膜片式安全阀用户手册.操作开车运行停车.维修.动力端常见故障及处理总结致谢参考文献前言泥浆泵是固液混合物水力输送的关键设备，在石油钻探矿井水利等行业都有广泛的应用。泥浆泵主要用来输送含有硬质颗粒的固液混合物。被输送的固体颗粒在高速运转的活塞缸中运动，泵缸在这种非规则运动的固液混合物中工作，经受强烈的磨损破坏。效率低下和磨损严重是泥浆泵长期存在的两大难题，尤其是在硬质颗粒比较大时，泵的磨损问题更加突出，过流部件的使用寿命非常短暂，经常更换泵过流部件需要花费大量的资金和人力。近年来，我国对于在粒径较小使用条件下的高效抗磨新型泥浆泵的研究开发和推广应用工作，已经取得了很大的进展，但是对在粗颗粒使用条件下的泥浆泵的研究开发和推广应用工作，其进展却十分缓慢。本课题的研究主要是针对大流量，高扬程使用条件下而设计油隔离泥浆泵。研究的目的与意义在于通过使用新的结构新的输送方式来改变过流部件所处环境。提高缸套及使用寿命，解决生产企业实际问题，减少泵件消耗，降低企业的生产成本，提高企业效益。将成果应用于生产，转化为生产力。本课题研究的主要内容包括油隔离装置阀件稳压室等的设计方法。由于缺乏设计的经验，以及时间仓促。本论文中还存在不足之处，敬请各位老师指正，这将会对我以后从事设计工作等都会有很大的帮助。谢谢指点。绪论.油隔离泥浆泵在工业中的应用油隔离泥浆泵主要用矿浆和泥浆的长距离输送和厂矿区内输送。当前油隔离泥浆泵用于矿山输送料浆长达公里以上，较活塞泵有明显的经济效果。水泥厂的水泥窑喂料，氧化铝生产中的高压溶出器的供料，火力发电厂的煤灰输送，矿井的尾矿回填和井下泥砂的排除，井下矿浆的提升，炼铁厂高炉炉灰输送和建筑工地的泥土输送等，都在使用油隔离泥浆泵。实践证明，油隔离泥浆泵与柱塞泵或活塞泵比较，在条件相同情况下使用油隔离泥浆泵将大大节省维修费用和检修工作量。据日本三菱株式会社资料介绍，油隔离泥浆泵与般活塞泵比较，在操作工人数和动力消耗费用相同情况下，易损件的材料费，油隔离泥浆泵只有活塞泵的四分之。我国铝厂将活塞泵改制成油隔离泥浆泵后，设备运转率由提高到，活塞杆和活塞缸套使用寿命由天提高到个月，每年每台油隔离泥浆泵可节约几万元的维修费用。油隔离泥桨泵的优越性越明显。油隔离泥浆泵与离心泵比较，油隔离泥浆泵由于设备庞大，占地面积大操作麻烦投资高等原因，因而在短时间内尚显示不出其优越性。当操作压力为时，使用台离心泵比油隔离泥浆泵有利。压力为时两台离心泵串联，油隔离泥浆泵使用年以后才有利。压力为时离心泵三台串联，油隔离泥浆泵两年以后有利。压力为时离心泵需四台串联，油隔离泥浆泵.年以后有利，压力为时离心泵需台串联，油隔离泥浆泵年以后有利。由此可见，使用压力越高，油隔离泵的优越性越明显。所以国内外对油隔离泵的应用越来越重视。日本美国英国加拿大俄罗斯和非洲很多国家都广泛应用。.油隔离泥浆泵的特点和工作原理油隔离泥浆泵是根据油的比重小于泥浆的比重，而且油和泥浆易于分离的原理，在活塞泵的基础上将活塞缸和阀箱之间增设了油和泥浆的隔离罐简称为油箱见图。油罐上部与活塞缸相通，其下部是通过形管与阀箱相通。由于油罐内油比重较泥浆的比重小，所以油浮在泥浆上面，从而油罐内形成了油和泥浆的自然分界面，于是油和泥浆在油隔离泵中分成两个系统，即由分界面到活塞缸内充满油，由分界面到阀箱间充满泥浆，并且随着活塞的往复运动，其分界面也上下波动。当活塞往右运动时将油吸到活塞缸内，同时其分界面往上移动。与此同时．通过吸入阀将泥浆吸到油罐下部。当活塞住左运动时，将吸人阀立即关闭，其分界面往下移动，并通过排出阀将泥浆送人排出管路中。图油隔离原理图由此可见，油罐是油隔离