水泵设计制造水平提升策略分析

赵海涛 拜宁刚 高红丽

南方中金环境股份有限公司 浙江杭州 311107

随着市场经济的快速发展，中国在通用机械设计和制造方面取得了长足的进步，特别是，泵的设计和生产达到了质的飞跃。在国内市场，大多数泵都是由中国自主研发和制造的，目前，中国已成为泵的主要制造商。然而，与发达国家相比，中国的设计和制造仍存在一些不断改进的缺点，因此积极研究抽水设备的生产对于进一步提高我国泵的制造水平具有深远的意义。

1 水泵设计制造发展概述

泵制造是中国通用工程的重要组成部分，在社会经济建设中发挥着重要作用。目前，中国水泵主要以联合设计，技术实施和自主研发的形式开发和生产。中国市场常用的泵大多是比较成熟的产品。从自主研发的角度来看，中国企业从事泵的设计和制造，仍然缺乏竞争力。在实际的生产和设计过程中，由于缺乏独立的研发机会，抽水设施的整体扩张很小，创新技术的应用和新材料的使用没有突破。尽管加入世界贸易组织后，中国抽水行业的国际化步伐加快，越来越多的外国商品进入中国国内市场，导致其现代化，但目前中国抽水产品市场形势不强。加快泵的本地化步伐，促进泵送产品的出口已成为当务之急，其效率直接关系到中国泵业的未来[1]。

2 泵壳零件加工的主要问题与工艺过程设计

水泵外壳是机器的主要部件和组件，它将机器和部件的许多部件连接在一起，并将它们保持在正确的位置，以便协调运动。不同泵的情况由于其功能不同而具有不同的形态结构，但结构也具有相同的特征：根据零件的安装复杂性及其在空间中的位置，确保承载能力和减小零件的体积。有时，为了有助于减少加工量或减少部件的重量并提供足够的刚度，铸件的壁厚通常会减小，以满足必要的技术和强度要求。所需的多个平面和孔具有高精度和高定位精度。平面和孔的加工质量直接影响机器的装配精度，生产率和使用寿命，安装螺钉有许多安装孔，但对这些孔没有特殊要求。

3 改造我国水泵设计性能的可行性措施

3.1 积极展开叶轮改造

叶轮对泵非常重要，它直接影响泵的正常运行，被称为泵的核心。在相同的工作介质和相同的工作负荷的情况下，对泵的环境影响不是很大。然而，泵叶轮对泵的影响非常严重。因为它会对泵壳产生持续的直接影响。因此有必要设计和修改泵叶轮。要修改叶轮，设计师必须首先从国外学习一些新方法。在计算机系统中创建虚拟叶轮模型，准确预测模型中使用的新技术的预测，初步判断叶轮反应在新技术的影响下，以便更好地设计叶轮，此外，应设计和应用叶轮的可靠性和灵敏度，创建和改进动态叶轮设计系统。叶轮的使用寿命得到有效改善，从而确保叶轮在后期使用中的质量。

3.2 计算流体力学运用

计算机设计长期以来一直是现代工业工程的基础和方向。计算流体动力学的关键价值体现在使用计算机方程求解流体流动的能力。目前，计算流体动力学技术主要分为三个应用领域：一是应用基本数值，二是计算实验的应用，三是工程问题的应用。从计算实验室设施的角度来看，计算流体动力学更为重要。充分利用计算流体动力学计算可以有效地减少测试次数，提高设计和现代化的效率，以及控制成本，为了进一步强调计算流体动力学的优势，科学家们开发了一种三维粘性数值模拟软件系统，可以用更少的资金投入加速水泵的开发[2]。为了有效地提高水泵的设计和生产水平，国内研究机构在以下几个方面着重研究计算流体动力学的应用：第一，研究叶轮网格的制作技术。该技术是流体流动数值模拟模型的基础，叶轮网格的分离是实现数值流模拟的关键技术之一，影响分析效果。在实际的研发过程中，相关机构或企业应加大资金和技术投入，进行研发，确保叶轮网格更加科学的分离；第二是对离心泵内部流场的有效分析。使用数值方法计算流速以研究离心泵内部流动的规律可以有效地促进离心泵的发展。

3.3 加工要求

第一，尺寸要求：对于公差要求，必须根据中间公差进行处理；第二，处理经营者的要求。相关操作应严格按照工艺文件盒的设计进行，同时应仔细考虑材料的质地，精度，工具，机床等工件因素，并选择合适的工艺方法；第三，粗糙的处理要求。根据精加工余量，可以相应地增加和加深深度，倒角和倒角，并且只有这样才能在精加工后满足设计要求。对于不适合拉动的尖角，电压不应过于集中；第四，相关处理要求。如果有驴子，必须按时解决，不要将其转移到下一个过程；第五，处理与要求有关的文件和图纸。如果未指定自由尺寸和倒角，则应按照现行法规进行操作；第六，同一生产过程中精加工和粗加工的相关要求。特别注意温度变化，不均匀性，应力等，以免影响产品的尺寸精度；第七，大型产品加工的相关要求[3]。特别注意零件松动的问题，以避免质量和事故的问题；第八，在切割零件的过程中，如果系统中的粗糙度或奇怪的声音减少，请立即取下刀并停止进行彻底检查。

4 结语

改革发现后，中国工业发展总体水平不断提高，机械设计，研发和生产能力不断提高。对于泵等传统产品，中国与水泵相关的设计和制造技术取得了突破性进展，其在中国国内市场上生产的泵的比例逐年增加。水泵的特殊产品具有复杂的生产和加工技术，因此必须进行现场研究，考虑符合相关生产规则的前提条件，根据泵产品的实际需要确定合适的处理和生产计划，最大限度地提高泵的设和生产标准，保证生产高品质的水泵产品，以满足市场需求。