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水泵叶轮铸件国产化智造

        叶轮是离心泵主要的过流部件,是水泵铸件的核心部分,其形状复杂,其中叶片部分是一个比较复杂的曲面结构,而叶片的造型是叶轮设计的难点,也是影响离心泵性能的关键因素,并直接影响到叶轮后续的加工,以及离心泵水利性能、气蚀性能及运行稳定性。

水泵叶轮铸件

水泵叶轮叶片建模要求准确可靠,造型曲面光滑连续,易于修改。离心泵叶轮铸件的叶片有圆柱形和扭曲形两种。扭曲叶片是中高比转速泵广泛使用的叶片形式,可减少叶片的负荷,改善离心泵的吸人性能,提高抗汽蚀能力,但造型起模困难,造型误差较大。其截面形状不能用简单初等曲线和曲面来描述,而需要用较为复杂的自由型曲线和曲面。扭曲叶片的造型方法一直是研究的难点¨。采用传统的木模图方法无法直观检测叶片表面的光顺性和连续性,并且只能简单地描绘叶片的一元流动状况和二元流动状况,不能准确地描绘实际三维流场情况J,需要在试验台上反复试验,整个过程费时费力,成本高,加工精度低,直接影响设计周期和设计质量。

随着计算机技术的发展,采用二维CAD软件设计叶片,虽然克服了手工制图的低效率和绘图误差,提高了离心泵壳体铸件设计的精度,但仍然不能直观和完整地反映叶片的三维结构。通过离心泵模型图,对水泵叶轮进行了三维造型,并对叶轮扭曲叶片的型面质量进行了分析,使叶轮造型更加准确,提高了水泵叶轮铸件设计效率,为后面叶轮三维流场分析和数控加工等提供了良好的模型基础。

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