0 前言
泥漿泵是絞吸式挖泥船的核心設備，蝸殼是泥漿泵的重要組成部分，良好的蝸殼可以為導向噴嘴提供周向均勻的參數分布，減小固液兩相流對葉輪葉片的沖擊，延長其使用壽命。本文的中心內容是設計渦室，然后利用SolidWorks實體造型軟件繪出泥漿泵渦殼圖，最后輸出工程圖。
1 渦室的水力設計
1.1 渦室的作用
(1)收集從葉輪中流出的液體，并輸送到排除口或下一級葉輪吸人口。
(2)保證流出葉輪的流動是軸對稱的，從而使葉輪具有穩定的相對運動，以減少葉輪的水利損失。
(3)降低液流速度，使速度能轉換成壓能。
(4)消除液體從葉輪流出的旋轉運動，以避免由此造成的水力損失。
1.2 渦室主要結構參數的確定
吸水室位于葉輪之前，壓水室位于葉輪之后，它們和葉輪一起構成泵的過流部件。通常說的壓水室是螺旋形壓水室，環形壓水室和導葉等的總稱。因為流出葉輪的液體，其絕對速度很大，且具有很大的旋轉分量。但液體通過壓水室后，絕對速度變小，旋轉分量等于零或是很小的值，因而壓水室是轉換能量的過流部件。
當液體從葉輪流出后，進人 2個平行的平板之間，當忽略液體的勃性摩擦力，這種液流不受任何外力作用，因而遵從速度矩保持定理。因此，壓水室的形狀，最好按這種流動規律來設計。
(1)基圓直徑D3
切于隔舌頭部的圓成為基圓，要使基圓直徑稍大于葉輪外徑，從而使隔舌與葉輪間有適當的間隙，如果該間隙過小，容易因液流堵塞而引起噪聲和振動。但如果間隙過大，除增加徑向尺寸外，因間隙處存在旋轉的液流環，消耗一定的能量，間隙越大，泵的效率下降越多，因此，通常取D3=(1.03~1.05)*D2,即
D3=1.05D2=391mm
(2)渦室進口寬度b3
b3通常大于包括前后蓋板的葉輪寬度 b3，至少要有一定間隙，以補償葉輪的串動和制造誤差。目前，有些渦室的b3取得相當寬，這樣，使葉輪前后蓋板帶動旋轉的液體可以順暢地進人壓水室，從而回收一部分圓盤摩擦功率，提高了泵的效率，另外，可適應不同寬度的葉輪，提高產品的通用性。在通常情況下
B2=b2+4=153mm
b3=B2+7=160mm
1.3 渦室的幾何繪圖
為了便于計算和繪圖，渦室通常取8個彼此成45°的斷面，即用8個軸面切割渦室。設計時先計算第VIII斷面，其他斷面以第VIII斷面為基礎進行確定。采用速度系數法進行設計。事實上，速度系數法是一種廣義的相似換算法，它是根據統計的性能良好的速度系數進行設計，和葉輪速度系數法類似。渦室斷面的平均速度
通過第VIII斷面的流量
第VIII斷面的面積
其他斷面的面積，按渦室各斷面速度相等確定
表 1為渦形體各斷面面積。
在本次設計中，此泵采用矩形渦室，因此，渦室寬度 b為常數。
渦室各斷面的半徑如表2。
根據渦室的斷面面積以及各斷面的半徑值，可以繪制出圖 1。
用傳統的方法繪制泥漿泵葉輪圖比較繁瑣，不僅要計算大量的數據，而且要繪制大量的圖紙，尤其工作輪廓面是空間不可展曲面，數學模型極其復雜，很難用常規的機械制圖方法繪制。在這種情況下，借助于計算機進行輔助設計就比較方便。在三維造型軟件中，SohdWorks的功能比較強大，操作比較簡潔。本次設計選擇 solidwokrs進行二次開發，提高了產品的設計效率和所建三維模型的精度，為以后的零件加工和分析提供了重要的原始數據和數控編程依據。渦殼的三維結構如圖2所示。在裝配體中的位置可通過爆炸圖顯示，如圖3所示(按爆破方向為:密封蓋-前蓋板-密封圈-傳動軸-葉輪-渦殼)，為方便企業中使用，也可以生成工程三視圖，如圖4所示。
2 結語
本文給出了離心式泥漿泵渦殼的水力設計各參數的選取和計算方法，并用SolidWorks實體造型軟件繪出泥漿泵渦殼圖，輸出了工程圖，為泥漿泵的設計提供了可靠支持。