泵殼

泵殼作為離心泵等流體機械的核心部件，主要承擔介質能量轉換與結構承壓功能。根據《中華人民共和國國家標準 挖泥船離心式泥泵》定義，泵殼結構分為單殼與雙殼兩種類型，其中雙殼泥泵的內泵殼負責過流耐磨，外泵殼用於承壓支撐。在材料選擇上，高鉻鑄鐵、雙相不鏽鋼等耐磨耐腐蝕材料被廣泛套用，如鋁礦漿泵泵殼失效分析揭示了材料特性與工況環境的相互作用機理。

泵殼的製造需符合GB/T 6414-2017鑄件公差標準，並在裝配時控制葉輪與泵殼間隙以保障運行效率。其損耗主要表現為流動摩擦、機械碰撞及腐蝕磨損，占離心泵能量損失的15%-25%。典型套用場景包括脫硫循環系統中的垂直中開式泵殼，以及超高揚程注水泵25MPa承壓泵殼結構。

基本介紹

• 所屬學科：機械工程
• 公布時間：2013年
• 材料類型：高鉻鑄鐵/雙相不鏽鋼
• 結構類型：單殼/雙殼
• 製造標準：GB/T 6414-2017
• 典型壓力：≤25MPa

結構與分類

泵殼根據結構特徵可分為兩類：

• 單殼結構：直接作為承壓主體，典型套用於挖泥船離心泵（圖2），需設定吊點滿足裝配需求
• 雙殼結構：由外泵殼（承壓件）與內泵殼（過流件）組成，兩者間設定40-60mm間隙的平衡水腔，通過法蘭螺栓連線實現分級防護

在鍋爐循環泵改型設計中，研究人員通過參數化建模最佳化了泵殼流道曲率，降低高速流體對殼體的衝擊應力。

材料與製造

泵殼材料選擇遵循耐磨性、耐腐蝕性與機械強度三原則：

• 高鉻鑄鐵：套用於鋁礦漿泵時，Cr含量達28%可提升抗腐蝕磨損能力
• 雙相不鏽鋼：CR30A、2605等材質在脫硫泵殼中實現6000小時以上使用壽命
• 鑄造工藝：需控制縮孔率≤0.8%，表面粗糙度Ra≤3.2μm

某型號化工泵殼（MECP650系列）採用消失模鑄造技術，將生產周期縮短30%，同時保證尺寸公差達CT8級。

功能與損耗

泵殼在運行中主要承擔三項功能：

• 能量轉換：通過蝸室結構將液體動能轉化為壓力能，效率損失約12%-18%
• 介質導向：採用螺旋形流道設計，流速控制在4-6m/s範圍
• 組件支撐：為葉輪、密封裝置等提供安裝基準面，徑向跳動公差≤0.05mm

常見損耗形式包含：

• 腐蝕磨損：礦漿泵殼在pH3-5酸性環境中，年磨損量可達8-12mm
• 機械摩擦：葉輪蓋板與泵殼間隙每增加0.1mm，容積效率下降2%-3%
• 疲勞裂紋：25MPa級泵殼需進行10萬次壓力循環測試

套用與維護

在電廠脫硫系統中，LCF150/300I型泵殼配套機械密封組件，通過調節護板螺栓可將軸向間隙控制在40-60mm。維護規程要求：

• 每運行2000小時檢查軸承箱與泵殼連線處的同軸度
• 雙殼泵需每年測量內外殼體間隙變化量，磨損超過40%需更換內襯板
• 大修時用千斤頂法檢測泵殼撓曲變形，允許值≤0.15mm/m

某氧化鋁廠採用陶瓷塗層技術處理泵殼內表面，使2605不鏽鋼泵殼壽命延長至18個月。