5.3.5 矿山排水多级离心泵创新维度挖掘

5.3.5 矿山排水多级离心泵创新维度挖掘

针对以上提出的4类关键技术创新方向,依次分析、挖掘涉及或可能涉及的创新维度,为后续构建技术创新方案奠定基础。

1)矿山多级离心泵高效水力模型优化设计技术

创新维度挖掘:空间维、结构维和机理维。

基于空间维、结构维和机理维分析,应用矿山多级离心泵高效水力模型优化设计技术挖掘相关创新维度的过程如下:矿山排水多级离心泵水力模型主要由叶轮的叶片空间形状、叶片进出口几何尺寸、叶片进出口安放角、叶片数、扭曲叶片各截面形状、叶轮前后盖板几何形状和导叶几何形状等关键技术参数决定,上述技术参数属于空间维和结构维。

此外,根据过流部件(叶轮、导叶与进出水段)的不同结构形式,可将输送介质的流动状态分为定常流动和非定常流动。从流体力学理论角度看,不同的湍流流动状态属于不同的流动机理,显然,矿山多级离心泵高效水力模型优化设计涉及空间维、结构维和机理维。

2)基于RP的熔模铸造技术

创新维度挖掘:功能维、材料维和时序维。

基于功能维、材料维和时序维分析应用RP熔模铸造技术挖掘相关创新维度的过程如下:闭式叶轮是耐磨多级离心泵的关键过流部件,现有的制造方式多以传统铸造工艺为主,多采用手工制模—翻制铝模—铸造成型工艺。耐磨多级离心泵叶轮则采用闭式整体结构,而且叶轮工作面和背面为复杂的径向与轴向双向扭转曲面,若采用传统铸造工艺,受手工制作模具技术条件所限,容易导致叶片的木模和铝模误差大、精度低、表面粗糙等缺点,极易出现磨损、材料利用率低以及受潮变形等缺陷。

结合新型高新技术的广泛应用,可以将传统铸造工艺与RP技术融合应用于新型离心泵闭式叶轮叶片的砂型铸造流程,因为RP熔模铸造技术具有快速、精确、廉价等优点。

3)基于RE-RP的定制化产品研发技术

创新维度挖掘:功能维、机理维和人机关系维。

基于功能维、机理维和人机关系维分析,应用RE-RP定制化产品研发技术挖掘相关创新维度的过程如下:将RE和RP技术结合可以高效推动标准化定制行业的发展,其主要优势在于能够生产出传统加工工艺难以加工的个性化定制产品。在矿山排水多级离心泵或离心式渣浆泵制造过程中,几乎所有的零部件均可采用基于RE-RP的定制化产品研发技术。RE为RP技术提供了成型数据,RP技术为零部件制造提供了技术保障。

4)制造加工工艺与装配工艺在线检测技术

创新维度挖掘:结构维、功能维、材料维和时序维。

基于结构维、功能维、材料维和时序维的分析,提出制造加工工艺在线检测技术挖掘相关创新维度的过程如下:矿山排水多级离心泵和离心式渣浆泵的制造加工工艺是所有零部件的生产制造过程,不同的零部件结构与功能不同,材质(材料)属性也不同,且加工工艺(加工时序)也会相应存在差异。因此,不同零部件的生产制造过程必须综合考虑结构维、功能维、材料维和时序维等4个创新维度,最终形成适用于离心泵的制造加工工艺在线检测技术。

基于结构维、功能维和时序维分析装配工艺在线检测技术挖掘相关创新维度的过程如下:装配工艺是依据产品设计的装配关系,利用装配工具将零部件组装成一个有机整体。显然,矿山排水多级离心泵和离心式渣浆泵的零部件结构、功能属性各异,装配关系不同,装配辅助工具也不同,而装配工艺的关键在于各个零部件的装配顺序,因此,装配工艺在线检测技术涉及结构维、功能维和时序维3个创新维度。