一種具有高強度內腔結構的往復泵鑄鋼泵體的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及往復栗鑄鋼栗體領域，主要為一種適用于耐高溫、高壓與固體重量濃度高的顆粒介質的具有高強度復雜內腔結構的栗體。
【背景技術】
[0002]往復栗的工作方式是依靠柱塞或活塞在填料函與栗體內往復運動，使缸內工作容積交替增大和縮小來輸送液體或使之增壓。栗體是往復栗的重要的受壓工作載體，要承受高壓工況下帶來很大的交變應力，高溫介質帶來的溫差應力，要承受介質腐蝕及工作介質液態(tài)、固態(tài)與氣態(tài)對栗運行中的影響。目前，根據(jù)栗的不同工況及要求主要分為以下幾種栗體形式:
[0003]1.鑄造栗體
[0004]當栗的排出壓力不高，栗體內腔流道孔及外形形狀比較復雜，可采用鑄造的栗體。鑄造栗體又分球墨鑄鐵、鑄鋼等材料栗體。
[0005](1)球墨鑄鐵栗體有較優(yōu)良的澆鑄性能，可澆出包括流道孔的復雜形狀，但由于受制與球墨鑄鐵材料的強度的制約，同時往復栗栗體受高壓及交變應力的影響，一般壓力小于或等于8Mpa的情況下使用球墨鑄鐵栗體較合適。
[0006](2)鑄鋼栗體材料強度高，適用于出口壓力取小于16Mpa的工況，鋼對栗內腔流道的澆鑄性能不如球墨鑄鐵，按長期使用經(jīng)驗，如鑄鋼栗使用于多20Mpa工作壓力，如無特殊結構及專門材料與熱處理，使用時間在1-2年間栗體易發(fā)生裂縫等缺陷。
[0007]2.鍛造栗體
[0008]當栗排出壓力大于20Mpa，一般采用鍛鋼35、45或35CrMo。如介質有一定腐蝕性，可用馬氏體、奧氏體或雙相不銹鋼。從加工制造工藝原因，鍛造栗體的工作內腔一般為圓形，因此栗內腔閥腔孔、流道孔靠機加工可完成，而密封函孔與閥腔孔匯交處的相貫線，在工作壓力低時尚可。工作壓力較高，如>20Mpa時，交變應力大，相貫線處往往是栗體開裂損壞高發(fā)區(qū)。將相貫線的圓角修大修光是減少交變應力損壞的一種方法。因為相貫線是非圓曲線，不能用機加工方法修圓，只能靠手工修圓角，因此修圓角費工費力又做不大。
[0009]鑒于以上對栗體背景介紹可知，目前，鑄造栗體澆注成型可適用于復雜內腔結構但不適合高強度；鍛造栗體適合高強度的栗體，但不適合內腔復雜、難以金加工的栗體使用。目前對于如煤漿進料栗等在高溫、高壓、有固體顆粒介質下工作的，要求進液孔、排液孔軸線與栗體長圓形內腔孔軸線不對稱的復雜栗體結構，需要更高要求的工裝和更先進的工藝、材料等才能完成，成本昂貴、效率低。
【實用新型內容】
[0010]本實用新型是提供一種具有高強度內腔結構的往復栗鑄鋼栗體，彌補目前鑄造栗體可適用于復雜內腔結構但不適合高壓的復雜工況，鍛造栗體適合高壓級栗體但不適合內腔復雜的栗使用的缺憾，為解決在高溫、高壓、有固體顆粒介質下工作的，對于有長圓形結構內腔與進液孔及排液孔不同軸心的復雜內腔結構要求的栗體，只能在更高要求的工裝和更先進的工藝、材料等下完成，成本昂貴、效率低的冋題。
[0011]為了解決上述技術問題，本實用新型一種具有高強度內腔結構的往復栗鑄鋼栗體，包括栗體外殼和栗體內腔，栗體內腔包括進液孔、60°錐形孔、工作內腔、排液孔和填料函孔。工作內腔兩端分別貫通連接進液孔和排液孔，工作內腔靠近排液孔端側面貫通連接填料函孔，工作內腔靠近填料函孔兩相鄰壁厚最薄面各設置橫向加強筋，工作內腔壁厚最薄的兩面各設置豎向加強筋，工作內腔與錐形孔相交處的非圓曲線設置大圓角連接，工作內腔與排液孔進口端面相交處設置大圓角連接，工作內腔與填料函孔相交處的非圓相貫線設置大圓角，栗體外殼填料函側面的上側與下側分別設置蒸汽孔，連通成蒸汽保溫回路，蒸汽孔設置在距外殼約48mm處設置Φ 16蒸汽孔形回路，上口進蒸汽，下接管出水形成蒸汽保溫回路，減少栗體的熱應力。
[0012]進一步的，工作內腔為橫截面由二條圓弧線及二條直線與加強筋圓弧連線組成的長圓形腔。
[0013]進一步的，進液孔出口處與60°錐形孔的小口連接，60°錐形孔的大口與工作內腔相連。
[0014]進一步的，橫向加強筋設置在所述工作內腔壁厚最薄的二面上，靠近所述填料函孔下邊緣，分別與所述工作內腔橫截面的圓弧線及直線連接。
[0015]進一步的，豎向加強筋上端與橫向加強筋匯交，下端與60°錐孔匯交，整體構成T型加強筋。
[0016]進一步的，工作內腔與排液孔下端平面相交處的非圓曲線設置的大圓角為R50mm，工作內腔與填料函孔相交處的非圓相貫線設置的大圓角為R20mm。
[0017]進一步的，T型加強筋與所述工作內腔的交接處設置大圓角過渡，T型加強筋的厚度與圍成工作內腔的栗體外殼壁厚最薄面的厚度和，與圍成工作內腔的栗體外殼壁厚最厚的面等厚。
[0018]進一步的，T型加強筋內接處大圓角為R40mm，T型加強筋的厚度為20mm。
[0019]進一步的，二條T型加強筋體積占為工作內腔流道體積的百分比小于或等于6%。
[0020]針對介質中含有腐蝕介質，如硫化氫等，栗體所用材料為馬氏體不銹鋼。
[0021]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0022]本實用新型通過T型加強筋和過渡大圓角等的結構設計，可以利用較簡單的鑄造工藝、材料和較少的成本制造出適合在高溫、高壓、有固體顆粒介質的條件下工作的，有長圓形結構內腔對進液孔與排液孔不同軸心等的復雜內腔結構的栗體。
【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例。
[0024]圖1為本實用新型一種具有高強度內腔結構的往復栗鑄鋼栗體的主剖面圖；
[0025]圖2為圖1中A-A剖面示意圖；
[0026]圖3為圖1中B-B剖面示意圖；
[0027]圖4為圖1中C-C剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術方案，而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。
[0029]煤制油高壓煤漿栗進料栗的栗體，需要滿足油煤漿工作介質、高溫(max290°C )、高壓(20.1Mpa)、顆粒介質(固體重量濃度50% )、工作介質存在液體、固體、氣體三種形態(tài)的工作條件；而栗體的內腔形狀也比較復雜:流道孔呈長圓形，進液孔、排液孔的孔徑較小，靠機加工很困難，采用鑄鋼件對內腔長圓形孔及相貫線澆鑄成型比較方便，而作為鑄鋼件的栗體，在高溫高壓高顆粒濃度的工況下，栗體的使用壽命受到制約。
[0030]針對上述問題，提