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泥泵的昨天、今天与明天

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泥泵的昨天、今天与明天

发布日期:2019-02-23 作者:杨文 点击:

泥泵的昨天、今天与明天

我国是最早用人工疏浚方法开挖运河、疏通河道、沟通水系、发展航运、进行排洪灌溉的文明古国。上可追溯到大禹治水,不少凝聚劳动人民智慧结晶伟大工程,今天还在发挥重要作用。

从疏浚工具来说,早在宋代就发明了“浚川耙”、“铁扫帚”、“刮地龙”、“浚河铁蒺藜”等疏浚维护工具。这些生产工具当时?#20998;?#36824;未出现。漫长落后的封建社会,特别是近代半封建、半殖民地的社会从根本上阻碍了生产力的发展,解放前我国所拥有的疏浚设备及疏浚技术水平?#29616;?#27431;美先进国家有着很大的差距。新中国成立后,疏浚业开始得到恢复和发展。经过几十年、几代人的不?#27010;?#21147;,中国疏浚进入国际市场,并已取得巨大成就。

在现代疏浚装备中,泥泵可谓挖泥船的“心脏”。这项疏浚核心装备,走过了充满艰辛的漫漫长路。 

第一阶段:1953-1980年

新中国成立之初,受当时国际政治环境的限制,机械部石家庄水泵厂老一辈技术工作者勤奋学习苏联水泵设计技术,于60年代研制?#35828;?#19968;代疏浚用泵。该产?#26041;?#26500;见下图:

该泵有?#34903;?#32467;构形式,其中PS型是卧式侧面进水离心式砂泵,用于输送砂矿浆体。该泵特点为:不拆管道即可拆卸泵体,安装方便。两个进浆口,任意选择,便于设备布置。PN/PH型是卧式直管进水离心式泥泵。该泵特点为?#26680;?#22771;结构,叶轮和护板间隙可以调整,效率高。

在当时相对落后的创业时期,技术人员攻难克坚,合力攻关,研制出泥泵耐磨系列材料,满足了疏浚使用工况的寿命要求,填补了国内空白。

产品标准和耐磨材料标准的制定标志?#35828;?#19968;代疏浚泵的研制成功,开创了国内设计、制造泥泵的新纪元。1976年机械部石家庄杂质泵研究所的成立也标志着我国多相流体管道输?#22270;?#26415;体系初步形成。

第二阶段:1980-1990年

80年代初,石家庄泵业集团从澳大利亚?#33268;?#20844;司引进了许可证技术渣浆泵产品,其中AH重型渣浆泵系列、G(GH)砂砾泵系列适用于河道疏浚清淤。该系列产品从工况效果、使用寿命、可靠性指标?#31995;?#19968;代产品有了大幅度提高。

AH系列为单级、轴向吸入、卧式渣浆泵,为双壳结构,具有抗磨蚀、承受更高压力的能力,其结构见下图:

图片3.jpg图片3.jpg 

出口角度可以按45度旋转调整,模块式结构,安装、维护简单。

G(GH)系列为单级、轴向吸入、卧式砂砾泵,单壳结构,具有良好的汽蚀性能及输送砾石的能力。其结构见下图:

图片4.jpg 

出口角度可以按需要随意调整,模块式结构安装、维护简单。

同时公司引进?#35828;?#26102;具有国际先进水平的澳大利亚?#33268;?#20844;司耐磨白口铸铁系列材料技术。引进吸收高铬白口铸铁的铸造、热处理、机?#23548;?#24037;工艺,公司对耐磨铸件的化学成分、金相组织、理化性能等进行更加深入的研究、改进和完善,并通过大量的工业性使用现场试验验证,形成?#21496;?#26377;自主知识产权的耐磨白口铸铁国家标准。

引进的许可证产品和材料技术经过十年的消化吸收,市场推广应用,基?#23601;?#25104;?#35828;?#19968;代疏浚产品和材料技术的替代,实现了升级换代,形成?#35828;?#20108;代疏浚泵。 

第三阶段:1990-1995年

从建国至80年代末期。我国各大港口的清淤疏浚船主要部件主要依赖进口荷兰等产品。这种?#32622;?#20005;重制约着疏浚业的发展。国内各大科研院所、疏浚单位也为国产化做出了坚持不懈的努力。90年代初期,以708所刘相文为代表的一批国内疏浚专家通过研究并逆向设计了进口疏浚船上的零部件图样,由船厂委?#22411;?#21327;厂制作耐磨材质配件。但均处于?#28508;?#20135;品状态,未形成标准化、专业化的系列产品。此?#20445;?#30707;家庄泵业集团也开始用耐磨白口铸铁制作大型泥泵过流配件,如:中国水电十三局的海狸系列泥泵配件,天津航道局、上海航道局大型泥泵备件等。单件重量最大到10吨,最大尺寸到5米,一举打破了国外对泥泵配件的垄断,同时?#19981;?#32047;了大型泥泵的技术经验,为自主研发大型?#32479;?#22823;型泥泵奠定了基础。

第四阶段:1995-2003

90年代末期,国家从战略层面考虑,实施了“百船工程”计划。,石家庄泵业集团中标了水利部“百船”国产泥泵的研发任务,开发设计了250WN、300WN、450WN、500WN等?#34892;?a href='http://www.poxkb.tw/product/wnb19b/' target='_blank' class='key_tag'>挖泥泵。流量达到了6000m3/h。

该系列产品为单泵壳结构。托架形式采用独立托架和泵箱一体?#34903;?#32467;构见下图:

图片5.jpg 图片5.jpg

托架形式结?#20849;?#21697;:采用稀?#22836;山?#24335;润滑,单级、单壳体、直管式吸入、卧式结构,吸入性能好,过流粒径大。

图片6.jpg 

泵箱一体结?#20849;?#21697;:泵头采用与托架式通用零部件,配用斜齿减速齿轮箱安装,轴向尺寸短,占用船舱空间少。。

WN系列泥浆泵首次采用了机械密封结构,解决了泵动密封的泄露难题,首次运用了轴系动力模态?#27835;?#25216;术,验算整个轴系的振动频率,利用高弹联轴器合理调节轴系的振动指标。首次采用了计算机流体?#27835;?#25216;术,利用CFD软件进行流场?#27835;?#35745;算,?#20849;?#21697;设?#32856;?#21152;准确,效率水平得到进一步提升。首次运用了有限元强度?#27835;?#25216;术,产?#26041;?#26500;设计水平也得到进一步提高。

第五阶段:2003-2013

随着疏浚技术发展、市场需求的推动,疏浚设备大型化发展提速。2004年石家庄泵业集团为上海航道局“新海虎”研制了国产1000WN挖泥泵主机。创造?#35828;?#26102;国内大型泥泵的新纪录。该泵采用?#26680;?#22771;高压水结构, L型螺旋式密封、叶轮进口唇圈辅助密封,压力润滑系统、高压平衡密封水、砂水分离系统、水力流场?#27835;觥?#24378;度应力?#27835;?#31561;一系列的新技术。

新海虎项目1000WN挖泥泵获得了成功后,公司瞄准疏浚市场需求,相继开发了:600WN、600WNQ、700WN、700WNQ、800WN、800WNQ、850WN、900WN、900WNQ、950WN等系列挖泥泵,至此大型挖泥泵形成全系列的标准产品。

继上海航道局合作成功开发“新海虎”泥泵后,石家庄强大泵业集团与天津航道局展开了更加深入的合作,2009年以中交天津航道局有限公司钱献国为项目组长的“大型挖泥船泥泵国产化开发研制项目?#20445;?#20419;进了泥泵技术进一步升级。该项目联合了石家庄强大泵业集团、清华大学、12所、河海大学等国内疏浚技术研究、疏浚设备制造能力最强单位联合攻关。其科研成果 “通途号”TK1200型泥泵在?#23548;?#24037;况中主要技术指标达到了国际先进水平,挖泥排量达到了25000 m3/h。紧接着“通恒号”、“通远号”TK1000型泥泵相继开发出来,显示出优良的性能,其参数指标均达到了国际先进水平。该项目的泥泵技术取得了多项专利,在泥泵的各项技术领域均取得了重大科研成果:泥泵基础理论化研?#27994;?#27877;泵多相流流场?#27835;?#25216;术研?#27994;?#27877;泵转子动力模态?#27835;?#20248;化,水力模型和结构优化,耐磨材料性能优化研?#27994;?#21046;造工艺技术,质?#38752;?#21046;技术、运维管理技术等。建立起了完整的泥泵技术体系,接近并达到了国际先进水平。

这次项目的成功实施,不仅?#27807;?#27877;泵产品的技术体系水平得到进一步提升,更是产、学、研联合一体化实施项目的完美典范。

2012年,石家庄强大泵业集团在此基础上为马来西亚34000m3超大型耙吸挖泥船研制了超大型泥泵,挖泥排量达到了30000 m3/h,是至今亚洲最大的泥泵。

随着市场的推广运用,WN系列泥泵逐步形成?#35828;?#19977;代疏浚泵。

展望明天

中国大型现代化疏浚设备从无到有,从有到强,浓缩了几代人的劳动成果。在大数据时代的今天,展望未来的新技术发展:

1、水力多相流?#27835;?#25216;术

利用计算机?#27835;?#25216;术,针对不同颗粒?#26412;丁?#19981;同粘性、不同比重、气固液多相流混合介质的性能预测。

2、泵零部件的磨损预测

预测磨损、承压工况下零部件的寿命和准确的维护周期,提高设备的稳定性、安全性。

3、泵智能化系统

泵机组远程监控智能系统:检测设备的运转性能,自主学习和预测,根据工况变化自动优化调节。该技术会随着智能科技的到来将得到?#35813;?#21457;展。

4、非金属材料的发展

在耐磨金属材料为主导的今天,高强度非金属耐磨蚀材料也将登场。陶瓷、聚氨酯、特种橡胶等非金属材料将是泥泵过流件材质的另?#24674;?#36873;择,

5、面向深海工况的新型泥泵系统

随着疏浚向海洋采矿领域发展,大挖深水下泥泵和深海采矿泵提升系统将得到进一步研究。

本文网址:http://www.poxkb.tw/news/475.html

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