0 前言
泥浆泵是绞吸式挖泥船的核心设备，蜗壳是泥浆泵的重要组成部分，良好的蜗壳可以为导向喷嘴提供周向均匀的参数分布，减小固液两相流对叶轮叶片的冲击，延长其使用寿命。本文的中心内容是设计涡室，然后利用SolidWorks实体造型软件绘出泥浆泵涡壳图，最后输出工程图。
1 涡室的水力设计
1.1 涡室的作用
(1)收集从叶轮中流出的液体，并输送到排除口或下一级叶轮吸人口。
(2)保证流出叶轮的流动是轴对称的，从而使叶轮具有稳定的相对运动，以减少叶轮的水利损失。
(3)降低液流速度，使速度能转换成压能。
(4)消除液体从叶轮流出的旋转运动，以避免由此造成的水力损失。
1.2 涡室主要结构参数的确定
吸水室位于叶轮之前，压水室位于叶轮之后，它们和叶轮一起构成泵的过流部件。通常说的压水室是螺旋形压水室，环形压水室和导叶等的总称。因为流出叶轮的液体，其绝对速度很大，且具有很大的旋转分量。但液体通过压水室后，绝对速度变小，旋转分量等于零或是很小的值，因而压水室是转换能量的过流部件。
当液体从叶轮流出后，进人 2个平行的平板之间，当忽略液体的勃性摩擦力，这种液流不受任何外力作用，因而遵从速度矩保持定理。因此，压水室的形状，最好按这种流动规律来设计。
(1)基圆直径D3
切于隔舌头部的圆成为基圆，要使基圆直径稍大于叶轮外径，从而使隔舌与叶轮间有适当的间隙，如果该间隙过小，容易因液流堵塞而引起噪声和振动。但如果间隙过大，除增加径向尺寸外，因间隙处存在旋转的液流环，消耗一定的能量，间隙越大，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)涡室进口宽度b3
b3通常大于包括前后盖板的叶轮宽度 b3，至少要有一定间隙，以补偿叶轮的串动和制造误差。目前，有些涡室的b3取得相当宽，这样，使叶轮前后盖板带动旋转的液体可以顺畅地进人压水室，从而回收一部分圆盘摩擦功率，提高了泵的效率，另外，可适应不同宽度的叶轮，提高产品的通用性。在通常情况下
B2=b2+4=153mm
b3=B2+7=160mm
1.3 涡室的几何绘图
为了便于计算和绘图，涡室通常取8个彼此成45°的断面，即用8个轴面切割涡室。设计时先计算第VIII断面，其他断面以第VIII断面为基础进行确定。采用速度系数法进行设计。事实上，速度系数法是一种广义的相似换算法，它是根据统计的性能良好的速度系数进行设计，和叶轮速度系数法类似。涡室断面的平均速度
通过第VIII断面的流量
第VIII断面的面积
其他断面的面积，按涡室各断面速度相等确定
表 1为涡形体各断面面积。
在本次设计中，此泵采用矩形涡室，因此，涡室宽度 b为常数。
涡室各断面的半径如表2。
根据涡室的断面面积以及各断面的半径值，可以绘制出图 1。
用传统的方法绘制泥浆泵叶轮图比较繁琐，不仅要计算大量的数据，而且要绘制大量的图纸，尤其工作轮廓面是空间不可展曲面，数学模型极其复杂，很难用常规的机械制图方法绘制。在这种情况下，借助于计算机进行辅助设计就比较方便。在三维造型软件中，SohdWorks的功能比较强大，操作比较简洁。本次设计选择 solidwokrs进行二次开发，提高了产品的设计效率和所建三维模型的精度，为以后的零件加工和分析提供了重要的原始数据和数控编程依据。涡壳的三维结构如图2所示。在装配体中的位置可通过爆炸图显示，如图3所示(按爆破方向为:密封盖-前盖板-密封圈-传动轴-叶轮-涡壳)，为方便企业中使用，也可以生成工程三视图，如图4所示。
2 结语
本文给出了离心式泥浆泵涡壳的水力设计各参数的选取和计算方法，并用SolidWorks实体造型软件绘出泥浆泵涡壳图，输出了工程图，为泥浆泵的设计提供了可靠支持。