不銹鋼螺桿泵設計及泵座制造工藝規(guī)程

圖書分類號：密級：畢業(yè)設計(論文)不銹鋼螺桿泵設計及泵座制造工藝規(guī)程DesignofStainlessSteelScrewPumpandManufactureProcedureofPumpSeat學生姓名班級學院名稱專業(yè)名稱指導教師學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用或參考的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標注。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。論文作者簽名：日期：年月日學位論文版權(quán)協(xié)議書本人完全了解關于收集、保存、使用學位論文的規(guī)定，即：本校學生在學習期間所完成的學位論文的知識產(chǎn)權(quán)歸所擁有。有權(quán)保留并向國家有關部門或機構(gòu)送交學位論文的紙本復印件和電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱?？梢怨紝W位論文的全部或部分內(nèi)容，可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容提交至各類數(shù)據(jù)庫進行發(fā)布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。論文作者簽名：導師簽名：日期：年月日日期：年月日摘要隨著科學的不斷發(fā)展，螺桿泵在各個領域應用越來越多，對螺桿泵的要求也越來嚴格，這次螺桿泵的設計是用于食品工業(yè)來分析和研究用它的部件內(nèi)容，以下的工作是必不可少的：電動機的型號的選擇和計算等一系列情況，對螺桿泵的一些主要零件進行設計和校核比如軸承、連接軸等，查閱資料，以其中主要部件設計與驗證來獲取信息，然后進行詳細的計算，從螺桿泵各部分設計到驗證的選擇;對單螺桿運動學和動力學特性及其壓力分布進行特征分析，對螺桿泵的泵座進行工藝分析。本次畢業(yè)設計的螺桿泵會在食品行業(yè)中得到廣泛的應用，與其他泵相比來看，螺桿泵具有一些明顯的優(yōu)勢，因此在各個行業(yè)有著光明的前景。關鍵詞螺桿泵；設計；工藝AbstractAssciencecontinuestodevelop,moreandmorescrewapplicationsinvariousfields,forscrewpumprequirementsareincreasinglystringent,thescrewisdesignedforthefoodindustrytoanalyzeandstudythecontentsofitscomponentswiththefollowingtheworkisessential:themotorselectionandcalculationmodels,etc.setofcircumstances,someofthemainpartsofthescrewpumpdesignandverification,suchasbearings,shaftconnection,accesstoinformation,towhichthemaincomponentsofthedesignandvalidationGetinformationanddetailedcalculation,designfromeachparttoverifythechoiceofscrew;sscrewpumpbaseforprocessanalysis.Thedesignofthescrewwillbegraduatinginthefoodindustryawiderangeofapplications,comparedtootherpumps,thescrewhassomeobviousadvantages,soineachindustryhasapromisingfuture.KeywordsScrewPumpDesignTechnology目錄摘要 IIAbstract III1緒論 11.1螺桿泵簡介及其優(yōu)缺點 11.2設計的研究內(nèi)容 22螺桿泵的設計 32.1螺桿泵的參數(shù)設計 32.1.1螺桿泵參數(shù)計算 32.1.2設計計算過程簡述 32.2襯套與螺桿的設計計算 42.2.1襯套導程T的設計計算 42.2.2偏心矩e 42.2.3配套功率P 42.2.4襯套長度L 42.2.5螺桿斷面直徑D的設計計算 42.3電動機的選擇與計算 52.3.1電動機的功率計算和型號的確定 53各個機構(gòu)材料選擇 73.1機構(gòu)的材料選擇 73.1.1襯套橡膠材料的選擇 73.1.2螺桿材料選擇 73.1.3軸的材料選擇 73.1.4泵管材料的選擇 73.1.5軸承座材料的選擇 74聯(lián)軸器部件選擇計算 84.1聯(lián)軸器類型的選擇 84.2聯(lián)軸器的校核 95軸的設計計算與校核 105.1設計軸的基本要求 105.2軸的設計與計算 105.2.1初步估算軸徑 105.2.2軸的結(jié)構(gòu)設計 105.3軸的校核 115.3.1軸的強度校核計算 115.3.2精確校核軸的疲勞強度 136軸承的選擇計算 166.1軸承的類型選擇 166.2軸承配合的要求 166.3設計中的配合選用 166.4軸承的選擇及校驗計算 176.4軸承的潤滑及密封 187軸承座的加工工藝 207.1工藝方案的基本原則和注意的問題 207.2粗、精加工分開原則 207.3工序集中與分散的原則 207.4制定工藝方案應注意的其它問題 217.5軸承座的加工工藝路線編制 227.5.1工藝路線的擬定 227.5.2工藝路線的制定 238不銹鋼螺桿泵使用時應注意事項 318.1泵安裝時應注意的事項 318.2安裝時應注意的事項 318.3試運轉(zhuǎn) 328.4維護與保養(yǎng) 32結(jié)論 34致謝 35參考文獻 361緒論1.1螺桿泵簡介及其優(yōu)缺點單螺桿泵是螺桿輸送泵的一種，它的工作原理是通過電動機帶動軸的旋轉(zhuǎn)，在借助萬向節(jié)轉(zhuǎn)動定子,螺旋旋轉(zhuǎn)本身和周圍沿著襯套內(nèi)表面滾動在同一時間。把螺絲一周將推動前進的液封腔,泵內(nèi)的液體將會從一個壓力密封腔壓到另一個密封腔驅(qū)動，直到液體被壓出泵為止。螺桿泵大規(guī)模使用的時間并不長，但由于結(jié)構(gòu)簡單，工作安全，可靠，方便，液體的排出連續(xù)均勻，壓力穩(wěn)定等，螺桿泵開始大量使用。螺桿泵是使用螺旋桿將來回抽吸液體。因為每個螺桿的螺距、螺桿和襯壁的密切協(xié)調(diào),泵的進口和出口之間可以形成一個數(shù)量的密封空間。密封空間由于螺桿的轉(zhuǎn)動和嚙合不斷形成,液體被吸入腔中的密封的區(qū)域,以及從進料口吸出液體流向出料體。將會有許多個獨立的空間出現(xiàn)在螺桿上，而螺桿的長度就是每片區(qū)域的空間距離之和。因此，為了使螺桿能夠把吸油和排油口分開時，螺桿的螺紋段長度至少要大于一個螺桿的導程?？梢钥吹綇纳厦娴脑砗喪鲋?、螺桿泵具有以下優(yōu)點:(1)結(jié)構(gòu)簡單,組件稀少,方便拆裝。(2)螺桿泵的損失很小,經(jīng)濟性能好等特點(3)壓力比較高并且均勻,有比較均勻的流量,較高的轉(zhuǎn)速,和原動機直接聯(lián)接,泵的工作沒有振動,沒有噪音,流量穩(wěn)定。(4)主動螺桿驅(qū)動電機(或其他權(quán)力)旋轉(zhuǎn),驅(qū)動螺桿旋轉(zhuǎn)通過排放壓力,該壓力不會被主動螺桿傳遞到從動螺桿處，主從之間的螺桿,伴隨著一層油膜,這是最小磨損之間的螺桿,所以泵的壽命長。由圖1-1可以看出螺桿泵的結(jié)構(gòu)簡圖螺桿泵的主要缺點有兩個：①有較高的加工與裝配要求；②液體的粘度對螺桿泵有很大的影響。這設計的中的螺桿泵把填料座和填料壓塊換成J型油封，堵住進料口中進來的液體，不讓液體進入泵座那些地方。1.2設計的研究內(nèi)容這次設計的任務是：根據(jù)螺桿泵揚程、流量、電機轉(zhuǎn)數(shù)、泵的工作效率以及進出口徑的數(shù)值計算出軸的長度和大小、螺桿泵泵管長度，由此來選用電機，然后根據(jù)計算選擇是何等傳動軸，最后要求設計出一個完整的螺桿泵。如下面圖2所示，內(nèi)嚙合的密閉式螺桿泵中包括單螺桿泵。泵管、螺桿、連接軸、萬向聯(lián)軸器和軸承座等零部件組成了這種單螺桿泵。圖2.螺桿泵外形圖2螺桿泵的設計2.1螺桿泵的參數(shù)設計2.1.1螺桿泵參數(shù)計算。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。8不銹鋼螺桿泵使用時應注意事項8.1泵安裝時應注意的事項1.注意吸水管密封,開始前應在吸入液體路線和吸入腔充滿螺桿泵傳輸介質(zhì)、螺桿泵個數(shù)和擰管子的鉗子。然后開始。嚴禁在的條件沒有介質(zhì)干燥,受損的定子。2.留心電動機,不要讓電動機反轉(zhuǎn)。3.使用觀察泵的流量、壓力和其他條件,如果出現(xiàn)突然改變流量,壓力大小或有不正常工作的聲音時需要立即停止查看。4.對粘性高的液體、結(jié)晶,包括粒子有腐蝕性質(zhì)的介質(zhì),結(jié)束工作以后,要清潔螺桿泵,以防有垃圾存在降低泵的使用時間。5.在高緯度地區(qū),寒冷時或這泵不工作時,應填入吸入腔底部塞。把泵里液體放干凈,避免螺桿泵被凍壞。8.2安裝時應注意的事項注意泵的傳動系統(tǒng)的同軸度發(fā)貨前，螺桿泵和啟動處（有時包含底座）已經(jīng)完成調(diào)試。然而組裝的時候，因為泵的基本不直，在擰緊腳部螺栓時，有一定概率會讓底座產(chǎn)生彎曲，會讓聯(lián)軸器中心不在原定直線上，有偏心力出現(xiàn)。在這種情況應重新查看聯(lián)軸器安裝的基本偏差：≤0.3mm，≤30。長度稍比定子長的易拆卸管線被裝在出液口前，這樣方便定子的替換。泵的進液口在豎直方向，出液口在水平方向，因為密封在負壓的工作條件下，降低密封腔所受到的壓力，旋轉(zhuǎn)方向：在出口處看呈現(xiàn)逆時針旋轉(zhuǎn)方式。除此之外，泵的進液和出液口不會受到管道重量，因此支撐點不會出現(xiàn)在管道內(nèi)。泵管安裝前一定要是清潔的，這是為了以防雜物破壞內(nèi)部零件，從而變成堵塞。管道的通徑要滿足泵的通徑要求合理，入口管徑偏小會導致泵的供料不足，從而導致泵的出量不足，有一定壓力。有可能會震蕩內(nèi)部管線、破壞定子；但是出口管徑較小就會形成出口壓力，損傷泵體。選用機械密封的軸封時，留意清水的流入，潤滑油或其他冷卻液的引進。對于一面的機械密封的油封，如果運輸?shù)氖钦吵?、易晶化的介質(zhì)，那么在螺桿泵停止工作后進行機械密封的清洗，來保證機械密封的正常工作。對于雙面的機械密封，應該要于裝有軸封的地方倒入來回流動的冷卻液（清水或者潤滑劑）。一定的流動的液體壓力處于0.2-0.3MPa的值時，這個數(shù)值是密封圈的正常使用的條件。密封盒子的兩端都存在一個管螺紋接口，這個接口是英制的，可能還配有一件出口節(jié)流的連接頭子。讓來回流動的液體從進口管線直接進入密封盒；但是在它的輸出端連接一個出口節(jié)流的連接頭（它是密封盒內(nèi)壓力保持不變的基礎，能起到相當大的作用），接著連著出口管線相。運行開始時，需要首先開啟流動的液體，接著運行螺桿泵；結(jié)束時，應該首先停止運行螺桿泵運，最后關閉流動液體。8.3試運轉(zhuǎn)1.單螺桿泵切忌空運行,即使短時間內(nèi)空轉(zhuǎn)可能導致?lián)p壞的定子。運行螺桿泵之前將噴射液體進入泵的吸入腔(選用較稠密的液體時,首先稀釋注射)。要保證橡膠制成的定子充分潤滑。在螺桿泵不在運行時,吸入室會存在足夠的液體。用戶在設計管道應該矛特別考慮。2.不銹鋼螺桿泵在工作當閥門關閉時不能運行,為了防止泵壓力偏大影響管道內(nèi)壁和破壞螺桿泵。特別是當運輸危險介質(zhì),壓力開關安全安裝是非常重要的。3.泵一般都是瞬時通電,來保證泵與要求方向相同。4.開始前,要求另一次的檢查:如皮帶罩殼,各種管道閥門的開關。需要正確的引導。5.如果中斷在凍結(jié)的媒介環(huán)境中,為了防止凍裂,下面的三個鏈接插頭螺釘、防止泄露。6.運輸容易沉淀,容易晶體化的介質(zhì),要求一定時間清洗一次泵和管道。存放至少有2年的泵,泵的所有橡膠部件替換(包括定子),這是為了確保泵能夠正常運行和運行安全,達到延長泵的使用時間的目的。8.4維護與保養(yǎng)不銹鋼螺桿泵是一種新型的流體運輸工件,它的結(jié)構(gòu)比較簡單、運行比較安全,用時和修理便捷,流動的液體連續(xù)均勻,內(nèi)部壓力變化不大,等等。維護和修理的中下列幾點是要求注意的:1)螺桿泵長期存儲和并不使用時,防銹處理要經(jīng)常進行,方法是在金屬表面涂上防銹脂漆,包括軸向表面,殼腔內(nèi)部等;良好的潤滑的目的是在螺桿泵處于長期可靠工作的前提條件下的:(1)泵軸承和軸萬向節(jié)是需要潤滑部件;(2)鋰潤滑脂,如果泵為食物的傳播媒體,用于驅(qū)動軸球頭食品油脂;(3)泵的軸承的使用環(huán)境,并應定期清理刪除的工作條件,并添加潤滑脂。包來填充軸承和軸承殼應該是鉀的空間;(4)萬向節(jié)變換油脂的時間是由介質(zhì)溫度和壓力決定的,并檢查密封設置和O型密封圈受損的情況;3)軸封:(1)螺旋泵填料密封,需要檢查泄漏,和及時的壓縮包裝封面,以中滴出稍微合適(壓力太大會讓物料過熱損壞)。(2)磨損的填料環(huán)都應換掉,都要被好的替換;(3)使用泵的機械密封泄漏檢測應該及時檢查舊的O型密封圈檢查密封圈損壞表面和環(huán)不合格的應要立即替換。(4)運輸高粘度、易沉淀或固化,腐蝕介質(zhì)泵、機械密封應充分清洗之前停止了很長時間,最后環(huán)和靜態(tài)環(huán)摩擦涂上潤滑脂。結(jié)論這次設計是對不銹鋼螺桿泵的分析與研制，對于揚程、流量、轉(zhuǎn)速及泵工作效率等這些給定的設計參數(shù)，來計算出相應的數(shù)據(jù)，比如螺桿斷面直徑，偏心力矩，襯套導程與長度，功率和軸的直徑等數(shù)據(jù)。同時參考文獻和現(xiàn)實實際需要對電機、軸、軸承和軸承座等進行了選擇和設計?，F(xiàn)在螺桿泵在各個行業(yè)中越來越被廣泛使用，希望此次設計能對螺桿泵在食品行業(yè)的作用能起到一定的推進作用。本次設計通過計算選擇了電機的型號，同時通過查閱大量資料，對軸承、軸承座以和一些主要零件都安排了計算，每一個連接都是在反復思考過后才決定的。此外不銹鋼螺桿泵的泵座需要進行工藝規(guī)程設計，毛坯需要要進行端面銑削加工和鉆、鏜孔，這些基本參數(shù)都要有明確的規(guī)定。食品行業(yè)用螺桿泵必須滿足衛(wèi)生標準，這些標準規(guī)定了泵的結(jié)構(gòu)材料和清潔度的標準，這次設計的不銹鋼螺桿泵滿足了健康標準，因此在各個安全行業(yè)都有一個良好的運用。致謝參考文獻[1]胡家秀.簡明機械零件設計使用手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1999.[2]李益民.機械制造工藝設計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社,1999.[3]機械設計手冊編委會.《機械設計手冊》零部件設計常用基礎