一种耐磨泵体的制作方法

本实用新型涉及回转动力泵设备领域，尤其涉及一种耐磨泵体。
背景技术：
：在选矿和冶炼等行业，经常要用离心泵输送一些有磨蚀性的固液两相流，这时常选用渣浆泵。常见的耐磨泵常用Cr26，Cr15Mo3等耐磨合金制造，这些材耐磨合金制造的泵在很多工况下难以满足使用要求。采用复合耐磨材料可以获得更好的耐磨性，这些复合耐磨材料主要由耐磨颗粒和结合剂组成，最常见的耐磨颗粒的材质是刚玉、碳化硅、氧化锆、石榴石、氮化硅等组成，结合剂通常是树脂，如酚醛树脂等。这类复合材料制造的耐磨泵过流件寿命在很多使用条件下可以达到Cr26的3倍以上，现开始被应用于制造耐磨的泵。中国专利文献CN105201914A、CN105402139A、CN205423325U提供了本发明人提出的三种耐磨泵体，其具体结构如图10、图11、图12所示，泵体被垂直于主轴轴线且经过吐出口110’的A-A平面剖分成前泵体100’和后泵体101’两部分；前泵体100’由前外壳103’和前内衬102’组成，后泵体101’由后外壳105’和后内衬106’组成，吸入口111’和前内衬102’、前外壳103’设置在A-A平面的同一侧，后内衬106’和后外壳105’设置在A-A平面的另一侧；前内衬102’和后内衬106’的主要材质是复合耐磨材料A，复合耐磨材A的主要成份是耐磨颗粒和树脂结合剂，前外壳103’和后外壳105’的材质为金属，A-A平面设置有密封垫108’，通过紧固螺栓104’压紧,以实现A-A平面的密封。图13是现有技术制造前泵体100’的示意图，图中前外壳103’和上模具2’及下模具3’定位后用紧固螺栓104’紧固，使前外壳103’的A-A平面和下模具2’的平面3’贴合，这样前外壳103’和上模具2’及下模具3’之间形成空腔114’，将耐磨颗粒和树脂的混合料从箭头处注入空腔114’中，排出空气，按树脂的硬化条件进行硬化，硬化后即形成前内衬102’，耐磨颗粒一般是碳化硅、刚玉、石榴石、氮化硅等，树脂可用酚醛树脂等热固性树脂。后泵体101’的制造方面也和前泵体100’的类似。实践证明,在泵体A-A平面设置的密封垫108’不能太厚或太薄，一般情况下选在1-4mm时较为合适，由于密封垫108’的材质是橡胶、聚氨酯等柔性材料，耐磨性较差，密封垫108’的内沿会很快被磨损掉，但其位于前内衬102’和后内衬106’的间隙内部分，由于空间狭小，受到流体的冲刷磨强度损明显减小，从而使密封垫108’获得较长的寿命，如密封垫108’太薄，容易发生泄漏，如果密封垫108’太厚，前泵体100’和后泵体101’之间的间隙较大，密封垫108’受冲涮严重，其寿命就会明显缩短。但在实践中,特别是在泵体的尺寸较大时,采用1-4mm厚度的密封垫常常密封效果达不到要求,即使增加紧固螺栓104’的数量也效果不佳，容易从密封处发生泄漏。经过仔细查找，确认有2种原因会导致上述问题，原因一是：前外壳103’或后外壳105’不论是铸造件还是焊接件，即使有消除应力的工序,在机械加工后还是会在A-A平面发生变形，在加工前内衬102’或后内衬106’的过程中由于温度变化较大，同样可能会产生变形，这样最终前外壳103’和后外壳105’这两个部件在A-A的平面度公差就会超差，其二是制造前内衬102’或后内衬106’的模具3’，在使用过程中也会由于温差变化等原因发生变形，导致前内衬102’或后内衬106’在A-A平面的平面度公差超差。当前外壳103’、后外壳105’、前内衬102’、后内衬106’在A-A平面的平面度公差均在允许范围内时，紧固螺栓104’的预紧力足以使上述部件发生弹性变形,并将柔性材质的密封垫108’压紧,就可以保证密封效果,反之，就会发生泄漏。为解决上述问题,我们尝试用机械加工的方法切削前泵体100’或后泵体101’的A-A平面以提高其平面度，但实践证明这种方法有明显不足,其一是由于A-A平面设置有多种材料,其中的复合耐磨材料,硬度很高,普通刀具无法加工,必须采用金刚石刀具才能加工,而采用金刚石刀具加工A-A表面的金属材料又不合适。因此，不论选那一种刀具进行加工都不合适，需要两种以上的刀具才能满足要求，这在工艺上是很困难的，效率很低。其二是成本较高，A-A平面的加工过程不但费时，且刀具的消耗很大，其三是合格率底，效果差，对大型工件，由于刀具的磨损较大，常需换刀具才能完成加工，这样易造成机械加工后平面度仍有较大公差，使用中密封效果较差。综上所述，现有技术存在加工成本高、制造效率低、使用效果差的问题。技术实现要素：本实用新型的目的是提供一种耐磨泵体，无需对密封平面进行机械加工或降低机械加工难度，提高密封的可靠性，还可以降低制造成本。为实现上述目的，本实用新型提供一种耐磨泵体，包括吐出口和相互扣合的前泵体和后泵体；前泵体包括吸入口、前外壳和前内衬，后泵体包括后外壳和后内衬；在前泵体和后泵体之间设有密封垫，前泵体与后泵体相对的两个密封端面中至少一个上设有凸出于其表面的耐磨密封层，所述耐磨密封层和前泵体或后泵体被接合剂粘接为一个不可拆分的整体，所述耐磨密封层的材质为包括耐磨颗粒和树脂的复合耐磨材料B。作为本实用新型的进一步改进，所述前泵体或后泵体其中一个的所述密封端面上粘结有第一耐磨密封层。作为本实用新型的更进一步改进，在所述第一耐磨密封层的内沿设有陶瓷片，陶瓷片的厚度小于或等于第一耐磨密封层的最大厚度。作为本实用新型的更进一步改进，所述前内衬或后内衬两者中至少一个的内表面设有陶瓷层。作为本实用新型的更进一步改进，所述前泵体的密封端面与所述密封垫之间设有第二耐磨密封层、所述后泵体的密封端面与所述密封垫之间设有第三耐磨密封层。作为本实用新型的更进一步改进，所述耐磨密封层内设有用于调整其厚度的调整垫片，所述调整垫片的材质为陶瓷、硬质合金、金属的一种或其组合。作为本实用新型的更进一步改进，所述前内衬和后内衬的材质均为复合耐磨材料A，所述前外壳和后外壳的材质为金属。作为本实用新型的更进一步改进，所述耐磨密封层的厚度为0.3-30mm。有益效果与现有技术相比，本实用新型的耐磨泵体的优点为：1、在前泵体与后泵体相对的两个密封端面中至少一个上增设耐磨密封层，可以不对密封平面进行机械加工或降低机械加工难度，来提高密封的可靠性，还可以降低制造成本；2、由于耐磨密封层凸出于前外壳或后外壳相对布置的密封端面，对耐磨密封面进行机械加工时，就不需要加工前外壳或后外壳相对的密封端面了，由于单一材料机械加工性能明显优于由复合耐磨材料与金属组成的复合体，并易于采用金刚石磨具进行加工，有利于降低机械加工的成本；3、复合耐磨材料A和复合耐磨材料B的成分可以相同，也可以不同，这样就可以根据工艺的要求选用不同的配方，并获得更好的效果；4、如果在耐磨密封层中不镶嵌调整垫片，则耐磨密封层的厚度主要取决于复合耐磨材料B中的固体颗料的粒度，耐磨密封层的厚度难以调整，而镶嵌调整垫片之后，耐磨密封层的厚度取决于调整垫片的厚度，因此，通过镶嵌垫片的方法可以方便的调整耐磨密封层的厚度，这样可以避免耐磨密封层因为太薄而强度不足，从而使耐磨密封层获得较好的机械强度；5、在前内衬或后内衬两者中至少一个的内表面设置陶瓷，可以提高泵体的抗粗颗粒冲击磨损能力，但同时会进一步增加前泵体与后泵体相对密封端面的机械加工难度，而在两者密封端面之间增设置耐磨密封层可以解决这一问题；6、将陶瓷片镶嵌在第一耐磨密封层内沿，不仅可以利用陶瓷片调整第一耐磨密封层的厚度，还可以进一步提高第一耐磨密封层的耐磨性，使其有较好的抗粗颗粒冲击的性能。通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型实施例1的剖视图；图2为图1在B处的局部放大图；图3为本实用新型实施例1中后泵体的立体图；图4为实施例2的剖视图；图5为图4在C处的局部放大图；图6为为本实用新型实施例2中后泵体的立体图；图7为本实用新型实施例3的剖视图；图8为图7在D处的局部放大图；图9为本实用新型实施例3后泵体的立体图；图10是CN105201914A公开的一种耐磨泵体剖视图；图11是图10在E处的局部放大图；图12是CN105201914A公开的一种耐磨泵体的后泵体的立体图；图13是现有技术加工前泵体的工艺示意图。具体实施方式现在参考附图描述本实用新型的实施例。实施例1本实用新型的具体实施方式如图1至图3所示，一种耐磨泵体，包括吐出口110和相互扣合的前泵体100和后泵体101。前泵体100包括吸入口111、前外壳103和前内衬102，后泵体101包括后外壳105和后内衬106；在前泵体100和后泵体101之间设有柔性材质的密封垫108，前泵体100与后泵体101相对的两个密封端面中至少一个上设有凸出于其表面的耐磨密封层，所述耐磨密封层和前泵体100或后泵体101被接合剂粘接为一个不可拆分的整体，所述耐磨密封层的材质为包括耐磨颗粒和树脂的复合耐磨材料B。吸入口111位于耐磨泵体的主轴线上。本实施例的图1中，耐磨泵体被垂直于主轴轴线且经过吐出口110的A-A平面分成前泵体100和后泵体101两部分，密封垫108位于A-A平面上。耐磨泵体通过紧固螺栓104压紧前泵体100和后泵体101以实现密封。本实施例中，耐磨密封层为第一耐磨密封层109，所述前泵体100或后泵体101其中一个的所述密封端面上粘结有第一耐磨密封层109。所述耐磨颗粒的重量比可以为50％-95％，包括碳化硅、刚玉、氮化硅、石榴石、氧化锆的一种或其组合；所述树脂的重量比为5-40％。而本实施例中，第一耐磨密封层109的主要成份是(重量)：36目碳化硅50-70％，100目碳化硅20-25％，乙烯基树脂15-25％。所述第一耐磨密封层109内设有用于调整其厚度的调整垫片。所述调整垫片的材质为陶瓷、硬质合金、金属的一种或其组合。所述前内衬102和后内衬106的材质均为复合耐磨材料A，所述前外壳103和后外壳105的材质为金属。复合耐磨材料A和复合耐磨材料B的成分可以相同，也可以不同。前内衬102和后内衬106的复合耐磨材料的主要成份是(重量)：16目刚玉60-80％，100目刚玉20-25％，酚醛树脂15-25％。所述耐磨密封层的厚度为0.3-30mm。本实施例中，第一耐磨密封层109的厚度约为3mm。一种耐磨泵体的制作方法，包括以下步骤：1)将模具表面涂脱模剂，将前外壳103与模具装配定位；采用的模具包括现有的上模具2’及下模具3’；2)用于制作前内衬102的原料按复合耐磨材料A的配比，将耐磨颗粒和树脂混合均匀，混合料注入模具和前外壳103之间形成的空腔中；排出空气；按复合耐磨材A的硬化条件硬化混合物中的树脂；前泵体100制作完成，后泵体101的制作方式与前泵体100的制作方式一致。3)拆出模具，清理干净前泵体100和后泵体101上两相对密封端面的脱模剂；4)按复合耐磨材料B的配比混合耐磨颗料和树脂，将其调成膏状混合物，将后泵体101朝向前泵体100的密封端面朝上水平放置，在其上放置调整垫片，在该密封端面涂抹所述膏状混合物；5)将前泵体100朝向后泵体101的密封端面朝下水平吊装，在其密封端面涂抹脱模剂，找正后将其扣合在已放置膏状混合物的后泵体101上，挤出多余的膏状混合物；6)按复合耐磨材料B中树脂的硬化条件硬化膏状混物，等膏状混合物完全硬化后将位于上方的前泵体100吊开；剩余在后泵体101密封端面的膏状混合物固化变成了耐磨密封层109并牢固地粘接在后泵体101上成为一个整体，显然,第一耐磨密封层109的表面是和前泵体100的密封端面完全吻合的。本实施例中，调整垫片采用金属片，厚度为2mm。第一耐磨密封层109的平均厚度约3mm。实际生产中，第一耐磨密封层109的厚度在0.3-30mm之间较为合理，太薄和太厚均难以保证耐磨密封层109的表面完好且是连续不断开的。本实施例制作第一耐磨密封层109的工艺简单，且省去了后续的切削机械加工，大大降低了成本。但其缺点是完工的前泵体和后泵体必须配对才能使用，不能互换，因此，不利于大批量生产，另一方面，如果在使用中出现前泵体100或后泵体101中的一件损坏时，必需两个部件同时更换。实施例2如图4至图6所示，与实施例1的不同之处在于，耐磨密封层包括第二耐磨密封层212和第三耐磨密封层209。所述前泵体100的密封端面与所述密封垫108之间设有第二耐磨密封层212，所述后泵体101的密封端面与所述密封垫108之间设有第三耐磨密封层209。与实施例1中第一耐磨密封层109的表面成型方式不同，本实施例中的第二耐磨密封层212和第三耐磨密封层209，其加工方法是采用标准厚板替代前泵体100和后泵体101扣合在涂有膏状混合物的后泵体101或前泵体100上，通过标准厚板作为模具辅助第二耐磨密封层212和第三耐磨密封层209两者相对的密封端面的成型。所述的标准厚板，其平面度应在允许范围，同时其形状简单，以保证其随温度改变有较小的变形量，这样制作出来的第二耐磨密封层212和第三耐磨密封层209密封端面的平面度就会较高，最后可以根据生产实际，确定是否需要对该平面进行机械加工。本实施实施例中，标准厚板为一块厚50mm直径650mm的碳钢板，工作面的平面度公差为0.1mm。一般情况下，小型泵即使不对该平面进行机械加工也可以获得较好的密封效果，但大型泵由于变形量相对较大，应优先考虑进行机械加工。加工后的的厚度在机械磨削加工后最优为1-4mm。在第二耐磨密封层212和第三耐磨密封层209的制作过程中，将标准厚板作为耐磨密封层的成型模具，在标准厚板的下表面涂抹脱模剂，找正后将其扣合在已放置膏状混合物的前泵体100或后泵体101上，挤出多余的膏状混合物；按复合耐磨材料B中树脂的硬化条件硬化膏状混物，等膏状混合物完全硬化后将标准厚板移开。本实施例相对实施例1多了一个耐磨密封层，有时还多了一个机械加工工艺，会增加其制造成本，但其优点是：即便是需要机械加工，因单一材质的复合耐磨材料B(第二耐磨密封层212和第三耐磨密封层209的材质)的加工性能改善，可以低成本地对两个耐磨密封层209和212进行机械加工，提高其平面度，这样前泵体100和后泵体101就可以实现互换，同时这一方案的最终成本仍低于现有技术对前泵体100和后泵体101相对的密封端面进行机械加的方案，这为大批生产或使用中仅更换其中一个部件创造了条件。此外，通过实施例1中前泵体100与后泵体101两者密封端面相互扣合的方式，也可以对实施例2中的第二耐磨密封层212和第三耐磨密封层209分别成型。实施例3如图7至图9所示，与实施例1的不同之处在于，所述前内衬102和后内衬106两者的内表面均设有陶瓷层112。陶瓷层112可以是一个整体，也可以由多片陶瓷拼合。在所述第一耐磨密封层109的内沿镶嵌陶瓷片113，陶瓷片113的厚度小于或等于第一耐磨密封层109的最大厚度。通过调整陶瓷片113的厚度，可以控制第一耐磨密封层109的厚度。本实施例中陶瓷片113的厚度是6mm。当然，当泵体尺寸较小时，且第一耐磨层109的厚度较小，如小于3mm时，也可以不设陶瓷片113。这是由于较薄的耐磨密封层内沿磨损后，陶瓷层112对其外沿有较好的保护作用。本实施例的优点是：耐磨泵体因内表面设置的陶瓷层112可以抵抗直径1-5mm左右的颗的冲击。为验证本实用新型的实际效果，我们将我公司生产的WT100-420耐磨泵泵体装配后进行对比密封效果试验，参与对比试验的5台同型号泵，其中泵1采用的现有技术生产的耐磨泵体，没有设置耐磨密封层；泵2为采用现有技术生产的泵体，没有设置耐磨密封层，但对前泵体和后泵体相对的密封端面进行了机械加工以提高其平面度；泵3为采用了实施例1所述技术的的耐磨泵体，在其后泵体上设置有3mm左右的第一耐磨密封层；泵4采用了实施例2所述技术的耐磨泵体，在其前泵体和后泵体上均设置有耐磨密封层，对耐磨密封面进行了机械加工以提高其平面度，耐磨密封层在机械加工后的厚度在2mm左右；泵5用了实施例3所述技术的耐磨泵体，前内衬及后内衬内表面设置有陶瓷片，在其后泵体上设置有5mm左右的耐磨密封层，密封层中镶嵌有厚度5mm左右的陶瓷片。为使结果更有可比性，5台泵的紧固螺栓采用相同的力矩扭紧,密封垫均采用3mm的橡胶板。最后对5台泵注水试压，分别记录其密封垫外开始出现渗漏时的压力，具体情况如下：序号开始渗漏压力(Mpa)泵10.18泵20.28泵31.33泵41.27泵51.01从上表可以看出，采用本实用新型技术的耐磨泵体的泵3、泵4、泵5密封的可靠性明显优于已有技术的泵1和泵2。生产管理人员对泵2、泵3、泵4、泵5制作加工密封面或(和)耐磨密封层的成本进行了核算，计算车间成本如下表：从上表可以看出，采用本实用新型技术的耐磨泵体的泵3、泵4、泵5密封面的制作加工成本明显低于已有技术的泵2，其主要原因是由于本实用新型技术大大减少了加工密封面的工艺中占用机床的时间，生产效率明显提高，因此经济效益十分明显。因此，本实用新型较好的解决了现有技术成本高、效率低、效果差的问题。以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。当前第1页1 2 3