一种无堵塞的深海矿浆泵

本技术涉及深海采矿设备，具体为一种无堵塞的深海矿浆泵。

背景技术：

1、浩瀚无垠的海洋中蕴藏着资源丰富的固体矿产资源，且品质较高，随着能源危机的加剧，如何更高效的富集在深海的矿石颗粒成为一个世界性难题。西方发达国家在早期探索过程中主要提出以下四种开采系统：水力提升、气举提升、穿梭小艇式、连续绳斗式，其中水力提升系统被认为是最有前景的商业开采方式。

2、深海扬矿泵是深海采矿水力提升系统的核心装备，因具有高扬程、轴向流、粗颗粒、可回流等技术特点，不同于陆地采矿，深海采矿所泵送的颗粒平均粒径20mm左右，输送的颗粒的浓度在5-10%之间。目前针对此类泵，为了保证颗粒的通过性，均采用放大流量法设计，以增加叶轮出口宽度，致使设计工况和额定工况分离，在运转过程中存在内部流场的不稳定流动,造成效率低下；同时还存在叶片数过多，导致叶轮流道排挤系数过大，致使流道狭窄，颗粒通过性能较差的问题。对此，我们提出了一种无堵塞的深海矿浆泵来解决上述提出的问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种无堵塞的深海矿浆泵，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种无堵塞的深海矿浆泵，包括：

3、空间导叶，所述空间导叶上开设有第一安装槽，所述空间导叶上位于第一安装槽的一侧开设有第二安装槽，所述空间导叶位于第二安装槽的一侧开设有第三安装槽，所述空间导叶位于第三安装槽的一侧开合有第四安装槽，所述空间导叶位于第四安装槽的一侧开设有第五安装槽，所述空间导叶上安装有轴管，所述轴管内安装有泵轴，所述泵轴位于第一安装槽的表面安装有轴承箱后填料，所述泵轴位于第二安装槽的表面安装有轴承箱后填料压盖，所述泵轴位于第三安装槽的表面安装有承担轴向力推力轴承和承担径向力的角接触球轴承，所述泵轴位于第四安装槽的表面安装有轴承箱前填料，所述泵轴位于第五安装槽的表面安装有轴承箱前填料压盖，所述泵轴前端设置有叶轮，所述叶轮上设置有锁紧螺栓，所述叶轮通过设置的锁紧螺栓固定安装在泵轴前端头，所述空间导叶前侧固定安装有叶轮前盖板。

4、优选的，所述空间导叶上设置有滑油储存腔，所述空间导叶上开设有滑油加注孔，所述滑油加注孔与所述滑油储存腔连通，所述第三安装槽内壁上开设有滑油循环孔，所述滑油循环孔与滑油储存腔连通。

5、优选的，所述空间导叶后端固定安装有出口连接法兰，所述叶轮前盖板前端固定安装有进口连接法兰。

6、优选的，所述叶轮的轮毂锥角和轮缘锥角选择范围为30°～70°，所述叶轮的包角选择范围为600°～750°，所述叶轮的出口边倾角选择范围为10°～20°，所述叶轮的叶片出口角选择范围为10°～15°。

7、优选的，所述空间导叶包角限制在75°～90°，所述空间导叶叶片数为3～5片。

8、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

9、本实用新型通过采用大包角、单叶片、半开式、宽流道式叶轮设计，解决了传统混流式矿浆泵因叶片数过多，导致叶轮流道排挤系数过大，致使流道狭窄，颗粒通过能力较差的问题，大包角螺旋上升的叶片可以持续增加颗粒速度，颗粒在叶轮中捕获的能量更高，更有利于颗粒通过泵体，前伸的叶片在旋转过程中，可以顺利的将叶轮头部颗粒揽入叶轮流道，避免了因颗粒速度从轴向到径向的突变，造成流场流态失稳的问题。

技术特征：

1.一种无堵塞的深海矿浆泵，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种无堵塞的深海矿浆泵，其特征在于：所述空间导叶（1）上设置有滑油储存腔（5），所述空间导叶（1）上开设有滑油加注孔（20），所述滑油加注孔（20）与所述滑油储存腔（5）连通，所述第三安装槽（10）内壁上开设有滑油循环孔（17），所述滑油循环孔（17）与滑油储存腔（5）连通。

3.根据权利要求1所述的一种无堵塞的深海矿浆泵，其特征在于：所述空间导叶（1）后端固定安装有出口连接法兰（21），所述叶轮前盖板（4）前端固定安装有进口连接法兰（22）。

4.根据权利要求1所述的一种无堵塞的深海矿浆泵，其特征在于：所述叶轮（2）的轮毂锥角和轮缘锥角选择范围为30°～70°，所述叶轮（2）的包角选择范围为600°～750°，所述叶轮（2）的出口边倾角选择范围为10°～20°，所述叶轮（2）的叶片出口角选择范围为10°～15°。

5.根据权利要求1所述的一种无堵塞的深海矿浆泵，其特征在于：所述空间导叶（1）包角限制在75°～90°，所述空间导叶（1）叶片数为3～5片。

技术总结
本技术公开了一种无堵塞的深海矿浆泵，包括：空间导叶，所述空间导叶上开设有第一安装槽，所述空间导叶上位于第一安装槽的一侧开设有第二安装槽，所述空间导叶上安装有轴管，所述轴管内安装有泵轴，所述泵轴位于第一安装槽的表面安装有轴承箱后填料，所述泵轴位于第二安装槽的表面安装有轴承箱后填料压盖。本技术通过采用大包角、单叶片、半开式、宽流道式叶轮设计，解决了传统混流式矿浆泵因叶片数过多，导致叶轮流道排挤系数过大，致使流道狭窄，颗粒通过能力较差的问题，大包角螺旋上升的叶片可以持续增加颗粒速度，颗粒在叶轮中捕获的能量更高，更有利于颗粒通过泵体。

技术研发人员：申正精,马登学,苟乐群,江丰轶,孔凡强
受保护的技术使用者：兰州理工大学
技术研发日：20230926
技术公布日：2024/4/29