一种轮毂带筋片的碳化硅陶瓷叶轮制造技术

本实用新型专利技术公开了一种轮毂带筋片的碳化硅陶瓷叶轮，包括内置的金属骨架和包覆在金属骨架外的碳化硅陶瓷包覆层；陶瓷叶轮中用于与轴连接的轮毂包括内侧待内螺纹的金属连接环，以及采用碳化硅陶瓷材料包覆在所述金属连接环外壁的轮毂包覆层；所述轮毂包覆层的后端面设置有圆周均布且轴向延伸的直筋片，所述直筋片由碳化硅陶瓷材料压制成型，所述直筋片从轮毂包覆层的外圈延伸至金属连接环的内圈，所有直筋片的轴向高度一致；陶瓷叶轮安装时，所述轮毂的后端面通过各个直筋片与后方机械密封的前端面形成轴向间隙。本实用新型专利技术的碳化硅陶瓷叶轮，解决了固体颗粒容易沉积在陶瓷叶轮和机械密封间隙中的问题。机械密封间隙中的问题。机械密封间隙中的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种轮毂带筋片的碳化硅陶瓷叶轮


[0001]本技术涉及一种轮毂带筋片的碳化硅陶瓷叶轮，属于离心泵


技术介绍

[0002]碳化硅陶瓷是一种硬度极高、耐化学腐蚀性能极强的复合材料。
[0003]碳化硅陶瓷泵是一种具有特殊结构的离心泵，所有过流部件均采用金属骨架+碳化硅陶瓷复合材料的特殊结构，输送介质接触的部分均为碳化硅陶瓷。所以，碳化硅陶瓷泵具有极强的耐腐蚀和耐磨蚀性能，应用领域特别广泛。
[0004]碳化硅陶瓷泵主要用于输送含有大量固体颗粒的浆液，陶瓷叶轮是整个输送过程的核心部件。如图1所示，现有陶瓷叶轮的结构包括内置的金属骨架2和包覆在金属骨架2外的碳化硅陶瓷包覆层1，陶瓷叶轮中用于与轴连接的轮毂3，包括内侧待内螺纹的金属连接环31，以及包覆在金属连接环31外壁的轮毂包覆层32，且轮毂3的金属连接环31与其外侧的轮毂包覆层32端面齐平。陶瓷叶轮的后方设置有连接泵盖4和泵轴6的机械密封5，由于机械密封5在运行中需要轴向的自动调节，所以陶瓷叶轮和机械密封5的安装会预留轴向间隙，如图2所示。在碳化硅陶瓷泵的运行过程中，陶瓷叶轮、泵盖4和机械密封5形成的腔体中会存在大量的含有固体颗粒的浆液，浆液中的固体颗粒会逐渐沉积在陶瓷叶轮和机械密封5的轴向间隙内，一方面，沉积的固体颗粒会持续对叶轮轮毂3端面和机械密封5端面进行磨损，造成叶轮陶瓷层的剥落和掉渣，进而缩短陶瓷叶轮和机械密封5的使用寿命。另一方面，沉积的固体颗粒会阻挡机械密封5的轴向自动调节功能，进一步缩短机械密封5的使用寿命。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是为了解决现有陶瓷叶轮轮毂后端面与机械密封的轴向间隙会沉积固体颗粒，对陶瓷叶轮和机械密封造成磨损，并影响机械密封的轴向自动调节功能，为此提供一种轮毂带筋片的碳化硅陶瓷叶轮。
[0006]本技术的目的是通过下述技术方案实现的：
[0007]本技术的一种轮毂带筋片的碳化硅陶瓷叶轮，包括内置的金属骨架和包覆在金属骨架外的碳化硅陶瓷包覆层；陶瓷叶轮中用于与轴连接的轮毂包括内侧待内螺纹的金属连接环，以及采用碳化硅陶瓷材料包覆在所述金属连接环外壁的轮毂包覆层；所述轮毂包覆层的后端面设置有圆周均布且轴向延伸的直筋片，所述直筋片由碳化硅陶瓷材料压制成型，所述直筋片从轮毂包覆层的外圈延伸至金属连接环的内圈，所有直筋片的轴向高度一致；陶瓷叶轮安装时，所述轮毂的后端面通过各个直筋片与后方机械密封的前端面形成轴向间隙。
[0008]所有所述直筋片的径向延伸方向与其所在圆周位置的切线所成夹角相等，该夹角为40-60度。这样可以提供足够的输送动力，有效的将间隙中沉积的固体颗粒输送到腔体中。该夹角之所以采用40-60度是因为，角度过小，则提供的动力有限，不能有效的避免固体
颗粒的沉积；角度过大，则提供的动力过大，容易造成固体颗粒对后泵盖的冲击损伤，进而造成后泵盖的磨损。
[0009]所述直筋片的数量为4-8枚。直筋片数量过少，则不能提供足够的输送动力；筋片数量过多，一方面容易导致较大直径固体颗粒的堵塞，另一方面，提供的动力过大，容易造成固体颗粒对后泵盖的冲击损伤，进而造成后泵盖的磨损。
[0010]所述直筋片的厚度均为10-20mm。直筋片厚度过小，则强度有限，容易被固体颗粒冲击损坏；厚度过大，则容易在直筋片内部出现蜂窝状孔隙缺陷，进而减弱了直筋片的强度，同时也增加了制造成本。
[0011]所述直筋片的轴向高度均为5-10mm。直筋片的轴向高度过小，起不到向外输送固体颗粒的作用；直筋片的轴向高度过大，会影响机械密封的密封效果。
[0012]本技术的碳化硅陶瓷叶轮在旋转过程中，直筋片能够起到与叶片相同的作用，将各个直筋片与后方的机械密封的轴向间隙中沉积的固体颗粒输送到过流腔体中，阻止了固体颗粒在该轴向间隙处的沉积，避免了陶瓷叶轮轮毂端面和机械密封端面处被磨损，同时也确保了机械密封轴向自动调节功能的正常工作，有效的保护陶瓷叶轮和机械密封。
[0013]有益效果
[0014]本技术的碳化硅陶瓷叶轮，结构简单合理，彻底解决了固体颗粒容易沉积在陶瓷叶轮和机械密封间隙中的问题，避免了陶瓷叶轮轮毂端面和机械密封端面处被磨损，同时也确保了机械密封轴向自动调节功能的正常工作，有效的保护陶瓷叶轮和机械密封，提高了陶瓷叶轮和机械密封的使用寿命，增加了碳化硅陶瓷泵的运行可靠性。
附图说明
[0015]图1为现有碳化硅陶瓷叶轮的安装示意图；
[0016]图2为图1的I处放大图；
[0017]图3为本技术碳化硅陶瓷叶轮的安装示意图；
[0018]图4为图3的I处放大图；
[0019]图5为本技术碳化硅陶瓷叶轮中轮毂的端面视图；
[0020]其中：1-碳化硅陶瓷包覆层；2-金属骨架；3-轮毂；4-泵盖；5-机械密封；6-泵轴；31-金属连接环；32轮毂包覆层；33-直筋片；
具体实施方式
[0021]下面结合附图和实施例对本技术的内容作进一步的说明：
[0022]实施例
[0023]如图3所示，本技术的一种轮毂带筋片的碳化硅陶瓷叶轮，包括内置的金属骨架2和包覆在金属骨架2外的碳化硅陶瓷包覆层1；陶瓷叶轮中用于与轴连接的轮毂3包括内侧待内螺纹的金属连接环31，以及采用碳化硅陶瓷材料包覆在所述金属连接环31外壁的轮毂包覆层32；所述轮毂包覆层32的后端面设置有圆周均布且轴向延伸的直筋片33，所述直筋片33由碳化硅陶瓷材料压制成型，所述直筋片33从轮毂包覆层32的外圈延伸至金属连接环31的内圈，所有直筋片33的轴向高度一致；陶瓷叶轮安装时，所述轮毂3的后端面通过各
个直筋片33与后方机械密封5的前端面形成轴向间隙，如图4所示。
[0024]如图5所示，所有所述直筋片33的径向延伸方向与其所在圆周位置的切线所成夹角相等，该夹角为60度；所述直筋片33的数量为8枚；所述直筋片33的厚度为15mm；所述直筋片33的轴向高度均为5mm。
[0025]本技术的碳化硅陶瓷叶轮在旋转过程中，直筋片33能够起到与叶片相同的作用，将各个直筋片33与后方的机械密封5的轴向间隙中沉积的固体颗粒输送到过流腔体中，阻止了固体颗粒在该轴向间隙处的沉积，避免了陶瓷叶轮轮毂3端面和机械密封5端面处被磨损，同时也确保了机械密封5轴向自动调节功能的正常工作，有效的保护陶瓷叶轮和机械密封5。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轮毂带筋片的碳化硅陶瓷叶轮，包括内置的金属骨架和包覆在金属骨架外的碳化硅陶瓷包覆层；陶瓷叶轮中用于与轴连接的轮毂包括内侧待内螺纹的金属连接环，以及采用碳化硅陶瓷材料包覆在所述金属连接环外壁的轮毂包覆层；其特征是：所述轮毂包覆层的后端面设置有圆周均布且轴向延伸的直筋片，所述直筋片由碳化硅陶瓷材料压制成型，所述直筋片从轮毂包覆层的外圈延伸至金属连接环的内圈，所有直筋片的轴向高度一致；陶瓷叶轮安装时，所述轮毂的后端面通过各个直筋片与后方机械密封的前端面形成轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐衡，吴志宏，李家虎，潘呈祥，王爱兰，丁康，惠杨，
申请(专利权)人：襄阳五二五泵业有限公司，
类型：新型
国别省市：