电磁驱动振动泵的性能预测与试验研究

发布时间：2020-04-19 16:11

【摘要】： 电磁驱动振动泵是一种首次提出的新型家用容积式泵,主要用于输送水等低粘度液体,具有流量小,扬程高,结构简单紧凑,自吸性能好等优点。电磁驱动振动泵首次将电磁驱动方式与容积泵结合,其比转速可以达到10以下,是超低比转速泵设计的一次突破。本文对电磁驱动振动泵的工作原理及其性能影响因素进行分析研究。通过对振动泵模型的合理简化,利用ANSYS有限元分析软件,对振动泵的驱动部件产生的动力及弹性板组件产生的变形进行数值模拟,进而预测振动泵的流量及扬程,探讨线圈匝数及气隙与振动泵性能之间的关系,并对样泵进行试验研究。主要工作及研究成果包括： 1.介绍了振动泵的工作原理及特点,阐述了往复泵技术及发展状况,对几种小流量高扬程泵进行比较,并简要介绍振动泵的研究意义及设计理论； 2.阐述了电磁场有限元分析的基本原理,通过对磁力驱动机构磁场的有限元分析,计算其产生的电磁力大小。分析气隙厚度及线圈匝数对磁力驱动机构电磁力的影响,得到“电磁力随气隙增大呈二次曲线减小”等结论； 3.从弹性力学的基本原理出发,对弹性板组件进行强度校核和静力分析,给出振动泵流量扬程的预测方法,分析气隙厚度及线圈匝数对振动泵泵轴最大行程的影响,得到“泵最大行程随气隙增大显著减小”等结论； 4.通过比较气隙厚度与模拟所得泵轴的最大行程的大小,预测振动泵动铁与定子是否碰撞,对振动泵的设计提供依据和指导； 5.通过试验验证振动泵自吸等特点,探讨振动泵效率偏低的原因。对气隙厚度为3.2mm,匝数为415匝的样泵进行试验研究,结果表明其性能满足设计要求； 6.将试验结果与模拟计算结果进行对比分析,验证了基于ANSYS软件的电磁驱动振动泵性能预测方法的可行性和准确性,具有一定的工程实用价值。
【图文】：

振动泵,弹性板

到10以下(以GP一560一1电磁驱动振动泵为例，设计工况下流量为0.45mm，在22(卜、50比交流电下工作)，是对超低比转速泵的一次突破。动泵工作原理、2分别为振动泵的结构简图和实体结构图。其工作原理为:接通电流在定子周围产生交变的磁场，当磁力大于弹性板组件的弹力时，，吸水活页向左边移动，吸水活页和进水活页之间的腔室I体积增，此时进水活页被打开，完成吸水过程。当磁力减小到小于弹性板力时，动铁被弹性板组件带回原位置，吸水活页向右移动，使腔室压力变大。如此往复多次后I腔室的压力会升至很高，此时吸水活被高压顶开，抽送液体被压出腔室，完成液体抽送过程。

振动泵,实体图

图1.2振动泵实体图Fig.1.2PhysiealPictureofvibrationPumP泵的特点的突出特点是在小流量下能提供高扬程，它还具有以下优点:电动机或柴油机驱动的往复式泵中，为了将驱动机构的旋转运，，在泵的传动部分需要一套运动转换机构，常用的有:曲柄连构等。由于这类传动机构体积庞大，结构复杂使往复式泵的体量多、生产成本增加!’}。本文设计的电磁驱动振动泵采用电磁往复直线运动，使泵的驱动部分大大简化，从而减小了泵的体的制造成本降低同时提高了泵机组运行的可靠性。这种类型的
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH35

【参考文献】