设计描述：

文档包括:
说明书一份,42页,21000字左右.
开题报告一份
PPT答辩一份
CAD版本图纸，共14张:

摘  要

砂石泵有较多优点，在国民经济中广泛使用，但国内尚无这种新型砂石泵产品。因此，本人

对此类型的泵进行了探索性设计，在普通螺旋泵的基础上结合离心泵原理，增加其过流面积

等方法。使其达到设计最初要求。在设计过程中对此类泵的结构和在泵工作中可能出现的问

题进行了分析和改造，并综合分析其影响，对此类泵的性能因素，提出改善方案。另外，对

平衡轴向力的问题上，以及径向力的平衡等，做出了说明。并在结构设计过程中，合理选择

结构形式，优化结构参数，对主要零件进行强度校核，保证该泵具有良好的工作性能和可靠

性。

关键词：砂石泵；水利计算；叶轮；结构设计；市场

ABSTRACT

Gravel pump has much advantage and extensive usage in national economy, but china

has no this kind of new gravel pump product.Therefore, the design proceeded to

this type pump quest design in the foundation of common spiral pump the

combination leaves the heart the pump the principle, increasing its over flow

area and method to make its attain the first request in design. In the design

process it analyzes this type construction and the problem that may appear in the

working precede combining to synthesize to analyze its influence. Also this

thesis rises the improve program about the function factor. Besides, the paper

makes the notes about the axial force balance and the path force balance. In the

structural process, the paper choose the reasonable structure, optimize the

structure parameters and check the strength of the main components to guarantee a

good performance and reliability.

Key words: Freestone Pump；Water Conservancy Counting；Impeller；Construction

Design；Market

目  录
摘  要 I
ABSTRACT II
第1章 绪  论 1
1.1 选题背景及意义 1
1.2 砂石泵的概述及发展 1
1.2.1砂石泵的工作原理 1
1.2.2砂石泵的主要零部件 2
第2章 砂石泵的总体结构设计 5
2.1砂石泵结构设计的总体方案分析 5
2.2.1螺旋离心泵叶轮结构特征 5
2.2.2砂石泵的主要性能参数 6
2.2确定泵的总体结构形式 6
2.3泵的进出口直径的确定 8
2.3.1进口直径 8
2.3.2泵的出口直径Dd 9
2.4 泵转速的确定 9
2.5确定泵的水利方案 9
2.6 本章小结 11
第3章 砂石泵的水利设计计算 12
3.1轴功率和原动机功率 12
3.2 泵轴径和叶轮轮毂直径的初步计算 12
3.3叶轮主要尺寸的确定方法 13
3.3.1基本公式 14
3.3.2用速度系数法计算叶轮主要尺寸的公式 14
3.3.3 叶轮磨损分析 19
3.4  压水室设计 21
3.4.1涡形体各断面面积内的平均速度  21
3.4.2、舌角 的计算 22
3.4.3 基圆直径  22
3.5 叶片厚度的确定 23
3.6 本章小结 24
第4章 轴向力及其平衡 25
4.1  产生轴向力的主要原因 25
4.2  轴向力的计算 25
4.3  轴向力的平衡方法 25
第5章 砂石泵主要零件的强度计算 27
5.1 引言 27
5.2 叶轮强度计算 27
5.2.1盖板强度计算 27
5.2.2叶片厚度计算 28
5.3泵轴的强度校核 29
5.3.1 泵轴的强度计算 29
5.3.2 泵轴的刚度校核 30
5.4 键的校核 30
5.4.1 键的选择 30
5.4.2 键联接强度计算 30
5.5 本章小结 31
第6章 砂石泵主要通用零部件的选择 32
6.1 正确选用砂石泵主要通用零件的重要性 32
6.2轴封结构的选择 32
6.3 轴承部件的选择 35
6.4 联轴器的选择 35
6.5 电动机的选择 35
6.6 本章小结 36
结  论 37
参考文献 38
致  谢 39

第1章 绪  论

1.1 选题背景及意义
近几十年来，砂石泵在国民经济各部门生产中的应用范围日益扩大，如用于抽送污水、粪便

、泥浆和各类纤维杂质浆料，杂质泵已成为泵应用中非常重要的领域。目前国内的杂质泵产

品主要有污水泵、泥浆泵、纸浆泵和旋流泵，综观应用情况，现有各种杂质泵虽然具有抽送

含颗粒、杂质混合液的较好性能，但由于受泵型结构所限，泵在工作中会时常发生绕缠与堵

塞故障，而目.对物料破坏严重，更无法用于抽送长纤维、大粒径固体物和要求不损伤的物料

，远不能满足多行业的需要。
    螺旋式离心泵(简称螺旋泵)是一种新型杂质泵，具有极好的无堵塞、无绕缠与损伤少的

性能。该新产品的开发在国外已有近30年历史，60年代由秘鲁率先推出，尔后日本、西德等

国亦相继研制成功。据报道，目前国外的螺旋泵技术产品发展很快，现已研制有单头、双头

和带有盖板等不同结构的螺旋式叶轮，并且制成普通干式泵、浸没式泵、潜水泵多种系列产

品，在许多生产部门得到广泛应用。
我国的螺旋泵新技术产品开发起步较晚，1988年本项目LLB型螺旋式离心泵的研制成功尚属国

内首次。新产品已通过专家鉴定，并在多行业进行了几年的生产应用推广，取得了显著的生

产效果与经济效益。
1.2 砂石泵的概述及发展
1.2.1砂石泵的工作原理
泵是把原动机的机械能转换成抽送液体能的机器。原动机通过泵轴带动叶轮旋转，对液体作

功，使其能量整加，从吸水池经泵的过流部件输送到要求的高处或要求的压力的地方。
图1.1所示是简单的泵装置。原动机带动叶轮旋转，将水从A处吸入泵内，排送到B处。泵中起

主导作用的是叶轮，叶轮中的叶片强迫液体旋转，液体在离心力的作用下向四周甩出。这种

情况象转动的雨伞，雨伞上的水滴向四周甩出去的道理一样。泵内的液体甩出去后，新的液

体在大气压力下进到泵内。如此连续不断地液体在大气压力下进到泵内。如此连续不断地从A

处到B处供水。泵在开动前，应先灌满水。如不灌满水，叶轮只能带动空气旋转，因空气的单

位体积的质量很小，产生的离心力甚小，无力把泵内和排水管路中的空气排出，再泵内造成

真空，水也就吸不上来。泵的底阀是为灌水用的，泵出口侧的调节阀是用来调节阀是用来调

节流量的