一种具有高强度内腔结构的往复泵铸钢泵体的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及往复栗铸钢栗体领域，主要为一种适用于耐高温、高压与固体重量浓度高的颗粒介质的具有高强度复杂内腔结构的栗体。
【背景技术】
[0002]往复栗的工作方式是依靠柱塞或活塞在填料函与栗体内往复运动，使缸内工作容积交替增大和缩小来输送液体或使之增压。栗体是往复栗的重要的受压工作载体，要承受高压工况下带来很大的交变应力，高温介质带来的温差应力，要承受介质腐蚀及工作介质液态、固态与气态对栗运行中的影响。目前，根据栗的不同工况及要求主要分为以下几种栗体形式:
[0003]1.铸造栗体
[0004]当栗的排出压力不高，栗体内腔流道孔及外形形状比较复杂，可采用铸造的栗体。铸造栗体又分球墨铸铁、铸钢等材料栗体。
[0005](1)球墨铸铁栗体有较优良的浇铸性能，可浇出包括流道孔的复杂形状，但由于受制与球墨铸铁材料的强度的制约，同时往复栗栗体受高压及交变应力的影响，一般压力小于或等于8Mpa的情况下使用球墨铸铁栗体较合适。
[0006](2)铸钢栗体材料强度高，适用于出口压力取小于16Mpa的工况，钢对栗内腔流道的浇铸性能不如球墨铸铁，按长期使用经验，如铸钢栗使用于多20Mpa工作压力，如无特殊结构及专门材料与热处理，使用时间在1-2年间栗体易发生裂缝等缺陷。
[0007]2.锻造栗体
[0008]当栗排出压力大于20Mpa，一般采用锻钢35、45或35CrMo。如介质有一定腐蚀性，可用马氏体、奥氏体或双相不锈钢。从加工制造工艺原因，锻造栗体的工作内腔一般为圆形，因此栗内腔阀腔孔、流道孔靠机加工可完成，而密封函孔与阀腔孔汇交处的相贯线，在工作压力低时尚可。工作压力较高，如>20Mpa时，交变应力大，相贯线处往往是栗体开裂损坏高发区。将相贯线的圆角修大修光是减少交变应力损坏的一种方法。因为相贯线是非圆曲线，不能用机加工方法修圆，只能靠手工修圆角，因此修圆角费工费力又做不大。
[0009]鉴于以上对栗体背景介绍可知，目前，铸造栗体浇注成型可适用于复杂内腔结构但不适合高强度；锻造栗体适合高强度的栗体，但不适合内腔复杂、难以金加工的栗体使用。目前对于如煤浆进料栗等在高温、高压、有固体颗粒介质下工作的，要求进液孔、排液孔轴线与栗体长圆形内腔孔轴线不对称的复杂栗体结构，需要更高要求的工装和更先进的工艺、材料等才能完成，成本昂贵、效率低。
【实用新型内容】
[0010]本实用新型是提供一种具有高强度内腔结构的往复栗铸钢栗体，弥补目前铸造栗体可适用于复杂内腔结构但不适合高压的复杂工况，锻造栗体适合高压级栗体但不适合内腔复杂的栗使用的缺憾，为解决在高温、高压、有固体颗粒介质下工作的，对于有长圆形结构内腔与进液孔及排液孔不同轴心的复杂内腔结构要求的栗体，只能在更高要求的工装和更先进的工艺、材料等下完成，成本昂贵、效率低的冋题。
[0011]为了解决上述技术问题，本实用新型一种具有高强度内腔结构的往复栗铸钢栗体，包括栗体外壳和栗体内腔，栗体内腔包括进液孔、60°锥形孔、工作内腔、排液孔和填料函孔。工作内腔两端分别贯通连接进液孔和排液孔，工作内腔靠近排液孔端侧面贯通连接填料函孔，工作内腔靠近填料函孔两相邻壁厚最薄面各设置横向加强筋，工作内腔壁厚最薄的两面各设置竖向加强筋，工作内腔与锥形孔相交处的非圆曲线设置大圆角连接，工作内腔与排液孔进口端面相交处设置大圆角连接，工作内腔与填料函孔相交处的非圆相贯线设置大圆角，栗体外壳填料函侧面的上侧与下侧分别设置蒸汽孔，连通成蒸汽保温回路，蒸汽孔设置在距外壳约48mm处设置Φ 16蒸汽孔形回路，上口进蒸汽，下接管出水形成蒸汽保温回路，减少栗体的热应力。
[0012]进一步的，工作内腔为横截面由二条圆弧线及二条直线与加强筋圆弧连线组成的长圆形腔。
[0013]进一步的，进液孔出口处与60°锥形孔的小口连接，60°锥形孔的大口与工作内腔相连。
[0014]进一步的，横向加强筋设置在所述工作内腔壁厚最薄的二面上，靠近所述填料函孔下边缘，分别与所述工作内腔横截面的圆弧线及直线连接。
[0015]进一步的，竖向加强筋上端与横向加强筋汇交，下端与60°锥孔汇交，整体构成T型加强筋。
[0016]进一步的，工作内腔与排液孔下端平面相交处的非圆曲线设置的大圆角为R50mm，工作内腔与填料函孔相交处的非圆相贯线设置的大圆角为R20mm。
[0017]进一步的，T型加强筋与所述工作内腔的交接处设置大圆角过渡，T型加强筋的厚度与围成工作内腔的栗体外壳壁厚最薄面的厚度和，与围成工作内腔的栗体外壳壁厚最厚的面等厚。
[0018]进一步的，T型加强筋内接处大圆角为R40mm，T型加强筋的厚度为20mm。
[0019]进一步的，二条T型加强筋体积占为工作内腔流道体积的百分比小于或等于6%。
[0020]针对介质中含有腐蚀介质，如硫化氢等，栗体所用材料为马氏体不锈钢。
[0021]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0022]本实用新型通过T型加强筋和过渡大圆角等的结构设计，可以利用较简单的铸造工艺、材料和较少的成本制造出适合在高温、高压、有固体颗粒介质的条件下工作的，有长圆形结构内腔对进液孔与排液孔不同轴心等的复杂内腔结构的栗体。
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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。
[0024]图1为本实用新型一种具有高强度内腔结构的往复栗铸钢栗体的主剖面图；
[0025]图2为图1中A-A剖面示意图；
[0026]图3为图1中B-B剖面示意图；
[0027]图4为图1中C-C剖面示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和实施例，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
[0029]煤制油高压煤浆栗进料栗的栗体，需要满足油煤浆工作介质、高温(max290°C )、高压(20.1Mpa)、颗粒介质(固体重量浓度50% )、工作介质存在液体、固体、气体三种形态的工作条件；而栗体的内腔形状也比较复杂:流道孔呈长圆形，进液孔、排液孔的孔径较小，靠机加工很困难，采用铸钢件对内腔长圆形孔及相贯线浇铸成型比较方便，而作为铸钢件的栗体，在高温高压高颗粒浓度的工况下，栗体的使用寿命受到制约。
[0030]针对上述问题，提