專利名稱：一種大型挖泥泵的泵蓋的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種大型挖泥泵的泵蓋，尤其是指對大型挖泥泵的泵蓋的加強 筋的改進。
技術背景對于大型的水泵或者輸送其他液體用的泵，都具有很大的體積，如1000WN 型的挖泥泵，其單臺泵重達120噸，.是目前國內最大的挖泥泵。泵在輸送液體 或者其它介質時，泵內的葉輪需要高速旋轉才能將輸送介質輸送出去，這也在 泵腔內產生很大的壓力。如果泵的體積較小，泵體的結構強度就較高，泵內的 壓力就不至于使泵體發(fā)生變形。但對于大型的泵體，由于泵體的豕蓋是由外部 輪廓類似拋物線的不規(guī)則形狀的平板構成的，泵內的巨大的壓力足以使泵蓋發(fā) 生變形。如在1000WN型挖泥泵的高壓區(qū)內，泵蓋所承受的壓力是2. lMPa，而 1000WN型挖泥泵的泵蓋本身最合適的結構是不規(guī)則的平板結構，這種結構導致 了在泵蓋不同的部位所承受的壓力是不均勻的，并且泵蓋的不同部位的變形程 度也不同。為了防止泵蓋的變形，解決方法是在泵蓋外面設置加強筋。目前人 們設置加強筋的辦法是根據經驗或者想象在泵蓋可能發(fā)生最大變形的中間位置 設置較多或者較厚的加強筋，而在泵蓋的邊緣設置較小的或者不設置加強筋。 這些做法都是比較隨意的，沒有理論指導，而為了保險起見一般都是多設置加 強筋，這對于小型的設備來說，可能不影響泵蓋的強度，也浪費不了多少材料, 但對于大型的設備來說就造成了巨大的浪費。因為象1000WN型的挖泥泵的泵體 高度有5米高，在泵蓋上設置的加強筋的重量要以噸計算。而隨意設置的加強 筋有可能將不需要加強的部位進行了加強，這就增加了泵體的重量，不但增加 了制造成本，而且為后續(xù)的運輸和使用增加了成本；而在受力較大、變形較大的部位如果設置的加強筋不足或者不設置加強筋，則可能存在強度不足，使泵蓋發(fā)生變形而報廢。發(fā)明內容本發(fā)明需要解決的技術問題是提供一種帶有加強筋的泵蓋，以用最少的加 強筋材料達到防止泵蓋變形的目的。為解決上述技術問題，本發(fā)明所釆取的技術方案是一種大型挖泥泵的泵蓋，泵蓋是外部輪廓形狀為近似拋物線的不規(guī)則形狀 的平板，泵腔內的壓力作用到泵蓋上后，在泵蓋的不同部位所形成的致使泵蓋 變形的應力是不同的。在泵蓋的外表面設置有突起的圓圈狀的加強筋，加強筋 的厚度根據泵蓋不同部位所產生的變形的應力的不同而變化，加強筋的形狀和 厚度通過計算機進行應力分析和承壓模擬設計確定，并按照泵內壓力在泵蓋上 產生的應力的變化而逐漸變化。 本發(fā)明的泵蓋外面的加強筋的具體結構是在外緣近似拋物線形狀的泵蓋 的外面、以對應泵軸的旋轉中心為中心設置兩道圓圈狀的加強筋，內部一道圓 圈狀的加強筋即內圈加強筋的厚度相同，而外面一道加強筋即外圈加強筋為一 圈連續(xù)的、但不同部位加強筋的壁厚不同的加強筋，外圈加強筋厚度的確定是 通過計算機對泵蓋進行的應力分析、承壓及變形程度模擬設計確定的，對應外 緣拋物線的圓周曲率較小的部位的泵蓋外表面設置的加強筋較薄，而在泵出口 部位泵蓋對應的外緣拋物線的圓周曲率較大的部位的泵蓋的外表面上的加強筋 則較厚。在計算機設計加強筋厚度的過程中，是利用計算機分析技術，計算出 模擬泵蓋上的每一點的應力，再根據不同點的受力情況模擬出泵蓋的變形、從 而設計出階梯形變化的環(huán)形的加強筋。外圈加強筋的不同厚度加強筋之間通過 圓弧過渡。兩道加強筋的橫截面為梯形。在兩道加強筋之間設置有若干條連接兩道加 強筋的連接筋。由于釆用了上述技術方案，本發(fā)明所取得的技術進步是本發(fā)明所述的泵蓋的加強筋的結構，能用最少的材料就可以避免泵蓋在使 用過程中由于壓力過大而產生的變形，滿足泵的使用功能；在本公司所做壓力 試驗和現(xiàn)場做的運行試驗均證實了這種設計的合理性，解決了平板承壓的老大 難問題。同時由于加強筋的科學設計，減少了材料的使用量，減輕泵蓋的重量。 由于加強筋的厚度是根據泵蓋不同部位所承受的應力的大小及變形的程度經過 計算機分析和模擬設計確定的，所以可防止泵蓋發(fā)生超出設計的變形。加強筋 在機械設計中是一種必要的設計，但也是一種輔助設計，往往不受人們的重視。 所以，很少有人通過編制復雜的計算機程序來對加強筋進行分析設計。而對于1000麗的挖泥泵這樣的大型設備，其強度上的一點疏忽，就可能造成設計失敗;相反為了保險起見的多增加一點尺寸，所浪費的材料就要以噸計算，而本發(fā)明 的加強筋結構的合理設計，即節(jié)省了材料又保證了強度。本發(fā)明的加強筋設計成兩道圓環(huán)狀，內圈加強筋的截面形狀相同，對泵蓋 的中心部位容易變形的部位進行加強，外圈加強筋又根據泵蓋上不同部位所承 受的應力大小及可能發(fā)生的變形情況設置了不同的厚度，因此完全抑制了泵蓋 可能發(fā)生的變形，兩道圓環(huán)型的加強筋之間設計有連接筋，可對兩道加強筋及 泵蓋起到進一步加強作用，同時也使泵蓋的外觀比較美觀。而不同厚度的加強 筋之間通過圓弧圓滑過渡，也是非常合理的。


圖1是本發(fā)明泵蓋的平面結構示意圖，圖2是本發(fā)明泵蓋的剖面示意圖.。其中1、泵蓋，2、外圈加強筋，3、內圈加強筋，4、連接筋，5、外圈加 強筋，6、外圈加強筋。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明本發(fā)明的泵蓋如圖1、 2所示，是一種1000WN型挖泥泵的泵蓋。本泵蓋1 的外部輪廓為近似拋物線的形狀。在泵蓋的外側面上設置有兩道環(huán)型的加強筋，兩道加強筋的橫截面為梯形。內部一道圓圈狀的加強筋為內圈加強筋3，此內圏加強筋3各個部位的厚度相同、橫截面形狀相同，此內圏加強筋3的中心以泵 軸的旋轉中心為中心。外面一道外圈加強筋2、 5、 6是環(huán)繞在內圈加強筋3外 面的一圈連續(xù)的加強筋，此圈加強筋的壁厚是根據泵蓋上不同部位的應力大小 而設計的，即加強筋的橫截面的厚度是根據泵蓋的不同部位的可能的變形程度 由計算機對泵蓋進行應力分析和承壓模擬設計確定的。外圈加強筋分成三段， 一段是壁厚較小的外圈加強筋6，它設置在對應泵蓋外緣的拋物線曲率較小的位 置的泵蓋處； 一段是壁厚較大的外圈加強筋2，它對應設置在輸送介質即將被壓 出泵腔的位置的泵蓋處，次處所對應的泵蓋外緣的拋物線曲率較大；在上述兩 段外圈加強筋6和外圈加強筋2之間是一段中等壁厚的外圈加強筋5。三段外圈 加強筋6、 5、 2的壁厚順著泵蓋外緣的拋物線展開的方向呈階梯狀的逐漸加厚。 三段外圈加強筋之間的過渡處是通過圓弧過渡。在內外兩道加強筋之間還設置 有若干條連接兩道加強筋的連接筋4。在計算機設計加強筋厚度的過程中，是利用計算機分析技術，計算出模擬 泵蓋上的每一點的應力，再根據不同點的受力情況模擬出泵蓋的變形情況從而 設計出階梯形變化的環(huán)形的加強筋。
權利要求
1、一種大型挖泥泵的泵蓋，包括外緣近似拋物線的不規(guī)則形狀的泵蓋(1)，其特征在于在泵蓋(1)的外面設置有經過由計算機對泵蓋進行應力分析和承壓變形模擬設計確定的、按照泵內壓力的在泵蓋上產生的應力分布不同而相應變化的、圓圈狀連續(xù)分布的加強筋。
2、 根據權利要求l所述的一種大型挖泥泵的泵蓋，其特征在于所述加強筋 為以泵軸的旋轉中心為中心設置兩道圓圈狀的加強筋，內部一道圓圈狀的內圈 加強筋(3)的厚度相同，外面一道外圈加強筋(6、 5、 2)為一圈連續(xù)的、壁 厚順著外緣拋物線的展開方向呈階梯狀逐漸加厚的加強筋。
3、 根據權利要求2所述的一種大型挖泥泵的泵蓋，其特征在于所述兩道加強筋的橫截面為梯形，在內外兩道加強筋之間還設置有連接兩道加強筋的連接 筋(4)。
4、 根據權利要求2所述的一種大型挖泥泵的泵蓋，其特征在于所述外圈加 強筋(6、 5、 2)的不同厚度加強筋之間通過圓弧過渡。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大型挖泥泵的泵蓋，包括外緣近似拋物線的不規(guī)則形狀的泵蓋，在泵蓋的外面設置有經過由計算機對泵蓋進行應力分析和承壓變形模擬設計確定的、按照泵蓋所形成的應力的分布而逐漸變化的、圓圈狀連續(xù)分布的加強筋。加強筋的壁厚順著外緣拋物線的展開方向呈階梯狀逐漸加厚。本發(fā)明通過計算機應力分析和承壓變形模擬設計，用最少的材料就解決了平板承壓的老大難問題，避免了泵蓋在使用過程中由于壓力過大而產生的變形，滿足了泵的使用功能；經壓力試驗和現(xiàn)場運行試驗均證實了這種設計的合理性，可防止泵蓋發(fā)生超出設計的變形。另外本發(fā)明減少了材料的使用，減輕泵蓋的重量。
文檔編號F04D29/00GK101251118SQ20081005475
公開日2008年8月27日 申請日期2008年4月10日 優(yōu)先權日2008年4月10日
發(fā)明者任曉燕, 侯占英 申請人:石家莊強大泵業(yè)集團有限責任公司