专利名称：一种大型挖泥泵的泵盖的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种大型挖泥泵的泵盖，尤其是指对大型挖泥泵的泵盖的加强 筋的改进。
技术背景对于大型的水泵或者输送其他液体用的泵，都具有很大的体积，如1000WN 型的挖泥泵，其单台泵重达120吨，.是目前国内最大的挖泥泵。泵在输送液体 或者其它介质时，泵内的叶轮需要高速旋转才能将输送介质输送出去，这也在 泵腔内产生很大的压力。如果泵的体积较小，泵体的结构强度就较高，泵内的 压力就不至于使泵体发生变形。但对于大型的泵体，由于泵体的豕盖是由外部 轮廓类似抛物线的不规则形状的平板构成的，泵内的巨大的压力足以使泵盖发 生变形。如在1000WN型挖泥泵的高压区内，泵盖所承受的压力是2. lMPa，而 1000WN型挖泥泵的泵盖本身最合适的结构是不规则的平板结构，这种结构导致 了在泵盖不同的部位所承受的压力是不均匀的，并且泵盖的不同部位的变形程 度也不同。为了防止泵盖的变形，解决方法是在泵盖外面设置加强筋。目前人 们设置加强筋的办法是根据经验或者想象在泵盖可能发生最大变形的中间位置 设置较多或者较厚的加强筋，而在泵盖的边缘设置较小的或者不设置加强筋。 这些做法都是比较随意的，没有理论指导，而为了保险起见一般都是多设置加 强筋，这对于小型的设备来说，可能不影响泵盖的强度，也浪费不了多少材料, 但对于大型的设备来说就造成了巨大的浪费。因为象1000WN型的挖泥泵的泵体 高度有5米高，在泵盖上设置的加强筋的重量要以吨计算。而随意设置的加强 筋有可能将不需要加强的部位进行了加强，这就增加了泵体的重量，不但增加 了制造成本，而且为后续的运输和使用增加了成本；而在受力较大、变形较大的部位如果设置的加强筋不足或者不设置加强筋，则可能存在强度不足，使泵盖发生变形而报废。发明内容本发明需要解决的技术问题是提供一种带有加强筋的泵盖，以用最少的加 强筋材料达到防止泵盖变形的目的。为解决上述技术问题，本发明所釆取的技术方案是一种大型挖泥泵的泵盖，泵盖是外部轮廓形状为近似抛物线的不规则形状 的平板，泵腔内的压力作用到泵盖上后，在泵盖的不同部位所形成的致使泵盖 变形的应力是不同的。在泵盖的外表面设置有突起的圆圈状的加强筋，加强筋 的厚度根据泵盖不同部位所产生的变形的应力的不同而变化，加强筋的形状和 厚度通过计算机进行应力分析和承压模拟设计确定，并按照泵内压力在泵盖上 产生的应力的变化而逐渐变化。 本发明的泵盖外面的加强筋的具体结构是在外缘近似抛物线形状的泵盖 的外面、以对应泵轴的旋转中心为中心设置两道圆圈状的加强筋，内部一道圆 圈状的加强筋即内圈加强筋的厚度相同，而外面一道加强筋即外圈加强筋为一 圈连续的、但不同部位加强筋的壁厚不同的加强筋，外圈加强筋厚度的确定是 通过计算机对泵盖进行的应力分析、承压及变形程度模拟设计确定的，对应外 缘抛物线的圆周曲率较小的部位的泵盖外表面设置的加强筋较薄，而在泵出口 部位泵盖对应的外缘抛物线的圆周曲率较大的部位的泵盖的外表面上的加强筋 则较厚。在计算机设计加强筋厚度的过程中，是利用计算机分析技术，计算出 模拟泵盖上的每一点的应力，再根据不同点的受力情况模拟出泵盖的变形、从 而设计出阶梯形变化的环形的加强筋。外圈加强筋的不同厚度加强筋之间通过 圆弧过渡。两道加强筋的横截面为梯形。在两道加强筋之间设置有若干条连接两道加 强筋的连接筋。由于釆用了上述技术方案，本发明所取得的技术进步是本发明所述的泵盖的加强筋的结构，能用最少的材料就可以避免泵盖在使 用过程中由于压力过大而产生的变形，满足泵的使用功能；在本公司所做压力 试验和现场做的运行试验均证实了这种设计的合理性，解决了平板承压的老大 难问题。同时由于加强筋的科学设计，减少了材料的使用量，减轻泵盖的重量。 由于加强筋的厚度是根据泵盖不同部位所承受的应力的大小及变形的程度经过 计算机分析和模拟设计确定的，所以可防止泵盖发生超出设计的变形。加强筋 在机械设计中是一种必要的设计，但也是一种辅助设计，往往不受人们的重视。 所以，很少有人通过编制复杂的计算机程序来对加强筋进行分析设计。而对于1000丽的挖泥泵这样的大型设备，其强度上的一点疏忽，就可能造成设计失败;相反为了保险起见的多增加一点尺寸，所浪费的材料就要以吨计算，而本发明 的加强筋结构的合理设计，即节省了材料又保证了强度。本发明的加强筋设计成两道圆环状，内圈加强筋的截面形状相同，对泵盖 的中心部位容易变形的部位进行加强，外圈加强筋又根据泵盖上不同部位所承 受的应力大小及可能发生的变形情况设置了不同的厚度，因此完全抑制了泵盖 可能发生的变形，两道圆环型的加强筋之间设计有连接筋，可对两道加强筋及 泵盖起到进一步加强作用，同时也使泵盖的外观比较美观。而不同厚度的加强 筋之间通过圆弧圆滑过渡，也是非常合理的。
图1是本发明泵盖的平面结构示意图，图2是本发明泵盖的剖面示意图.。其中1、泵盖，2、外圈加强筋，3、内圈加强筋，4、连接筋，5、外圈加 强筋，6、外圈加强筋。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明本发明的泵盖如图1、 2所示，是一种1000WN型挖泥泵的泵盖。本泵盖1 的外部轮廓为近似抛物线的形状。在泵盖的外侧面上设置有两道环型的加强筋，两道加强筋的横截面为梯形。内部一道圆圈状的加强筋为内圈加强筋3，此内圏加强筋3各个部位的厚度相同、横截面形状相同，此内圏加强筋3的中心以泵 轴的旋转中心为中心。外面一道外圈加强筋2、 5、 6是环绕在内圈加强筋3外 面的一圈连续的加强筋，此圈加强筋的壁厚是根据泵盖上不同部位的应力大小 而设计的，即加强筋的横截面的厚度是根据泵盖的不同部位的可能的变形程度 由计算机对泵盖进行应力分析和承压模拟设计确定的。外圈加强筋分成三段， 一段是壁厚较小的外圈加强筋6，它设置在对应泵盖外缘的抛物线曲率较小的位 置的泵盖处； 一段是壁厚较大的外圈加强筋2，它对应设置在输送介质即将被压 出泵腔的位置的泵盖处，次处所对应的泵盖外缘的抛物线曲率较大；在上述两 段外圈加强筋6和外圈加强筋2之间是一段中等壁厚的外圈加强筋5。三段外圈 加强筋6、 5、 2的壁厚顺着泵盖外缘的抛物线展开的方向呈阶梯状的逐渐加厚。 三段外圈加强筋之间的过渡处是通过圆弧过渡。在内外两道加强筋之间还设置 有若干条连接两道加强筋的连接筋4。在计算机设计加强筋厚度的过程中，是利用计算机分析技术，计算出模拟 泵盖上的每一点的应力，再根据不同点的受力情况模拟出泵盖的变形情况从而 设计出阶梯形变化的环形的加强筋。
权利要求
1、一种大型挖泥泵的泵盖，包括外缘近似抛物线的不规则形状的泵盖(1)，其特征在于在泵盖(1)的外面设置有经过由计算机对泵盖进行应力分析和承压变形模拟设计确定的、按照泵内压力的在泵盖上产生的应力分布不同而相应变化的、圆圈状连续分布的加强筋。
2、 根据权利要求l所述的一种大型挖泥泵的泵盖，其特征在于所述加强筋 为以泵轴的旋转中心为中心设置两道圆圈状的加强筋，内部一道圆圈状的内圈 加强筋(3)的厚度相同，外面一道外圈加强筋(6、 5、 2)为一圈连续的、壁 厚顺着外缘抛物线的展开方向呈阶梯状逐渐加厚的加强筋。
3、 根据权利要求2所述的一种大型挖泥泵的泵盖，其特征在于所述两道加强筋的横截面为梯形，在内外两道加强筋之间还设置有连接两道加强筋的连接 筋(4)。
4、 根据权利要求2所述的一种大型挖泥泵的泵盖，其特征在于所述外圈加 强筋(6、 5、 2)的不同厚度加强筋之间通过圆弧过渡。
全文摘要
本发明公开了一种大型挖泥泵的泵盖，包括外缘近似抛物线的不规则形状的泵盖，在泵盖的外面设置有经过由计算机对泵盖进行应力分析和承压变形模拟设计确定的、按照泵盖所形成的应力的分布而逐渐变化的、圆圈状连续分布的加强筋。加强筋的壁厚顺着外缘抛物线的展开方向呈阶梯状逐渐加厚。本发明通过计算机应力分析和承压变形模拟设计，用最少的材料就解决了平板承压的老大难问题，避免了泵盖在使用过程中由于压力过大而产生的变形，满足了泵的使用功能；经压力试验和现场运行试验均证实了这种设计的合理性，可防止泵盖发生超出设计的变形。另外本发明减少了材料的使用，减轻泵盖的重量。
文档编号F04D29/00GK101251118SQ20081005475
公开日2008年8月27日 申请日期2008年4月10日 优先权日2008年4月10日
发明者任晓燕, 侯占英 申请人:石家庄强大泵业集团有限责任公司