发布时间：2015-11-10
离心式渣浆泵全流道三维几何模型构建
离心式渣浆泵属于旋转式流体机械，其过流零件主要有叶轮、压水室（对于在强磨蚀条件下使用的双层壳体渣浆泵的压水室也称作护套）、吸入管、前护板和后护板，其中叶轮是旋转零件，其他零件为相对静止零件。
根据离心式渣浆泵的结构特点，可将渣浆泵的全流道分为两个区域：即叶轮流道区域和压水室流道区域，其中吸入管流道区与叶轮流道区域作为一个整体处理。
使用三维几何造型功能，分别建立叶轮流道区域和压水室流道区域的三维几何模型，然后在Solidworks软件环境下将叶轮流道区域和压水室流道区域的三维几何模型组装在一起，得到离心式渣浆泵全流道的三维几何模型。
渣浆泵全流道三维几何模型构建主要包括流道区域几何特征分析、流道区域几何造型策略、流道区域几何造型具体操作及流道区域三维几何模型组装等方面。
下面分别讨论压水室流道区域和叶轮流道区域三维几何模型的构建及其组装。
离心式渣浆泵的压水室型式有螺旋形、环形和准螺旋形，常见的压水室断面形状为矩形。
压水室流场道区域是由压水室零件内壁面、叶轮出口环形面和前、后护板内壁面构成的流道区域。
该区域是一个复杂的不规则三维区域，可以认为该区域由两部分组合而成：一部分是压水室的扩散管流道区域，另一部分为近似环状的流道区域。
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(1)对整个压水室流道区域按一个三维零件处理；
(2)对于构成压水室流道区域的两个部分按两个基本特征处理；
(3)近似环状的流道区域部分可用拉伸基体特征来生成；
(4)压水室的扩散管流道区域部分通过放样特征来生成；
(5)进行辅助特征(如圆角)造型。
根据上述渣浆泵压水室流道区域的几何分析和几何造型策略，在Solidworks环境下实现对压水室流道区域进行三维几何造型。
离心式渣浆泵的叶轮一般为闭式叶轮，主叶片通常为圆柱形叶片，渣浆泵叶轮相邻两主叶片和前、后盖板形成叶轮的一个流道，叶轮流道的数量取决于叶片的数量，所有叶轮流道和叶轮进口空间构成了叶轮流道区域。
如图所示是渣浆泵准螺旋形压水室流道，叶轮具有5个流道的三维几何模型：
为了便于建模与分析，把泵吸入管段流道区域与叶轮流道区域作为一个整体来处理，叶轮流道区域同样是一个复杂的不规则三维区域。
可以认为该区域由两部分组合而成：一部分是吸入管和叶轮进口空间构成的流道区域，另一部分为叶轮流道构成的流道区域。
根据上述几何特征分析和几何造型策略，在Solidworks环境下可对叶轮流道区域进行三维几何造型。
为了得到渣浆泵全流道的三维几何模型，需要将已经建立的叶轮流道区域三维几何模型和压水室流道区域三维几何模型组装在一起。
(1)把渣浆泵全流道三维几何模型按一个装配体处理；
(2)把叶轮流道区域三维几何模型和压水室流道区域三维几何模型看作是构成装配体的三维零件；
(3)为便于后续分析，应使压水室流道区域三维几何模型的坐标原点与装配体坐标原点一致。
在Solidworks环境下进行渣浆泵全流道三维几何模型装配体的设计可分为两个阶段：建立装配体文件并导入零件；根据零件之间的配合关系设定配合参数。
