三联计量泵传动箱体的温度场仿真及影响因素研究

发布时间：2021-01-31 08:11

　　计量泵可在0-100%范围内实现流量的无级调节,使其在石油工业、天然气开采、化工、炼油、热电厂、工矿、食品、制药、印染、造纸、环保、水处理工业等行业中应用非常广泛。本文针对某计量泵厂家研发的新型三联计量泵在运行过程中温度过高的问题,通过分析计量泵传动机体内部结构及机体发热机理的特点,建立了计量泵传动箱体内部传热过程的数学模型。通过数值模拟得到了计量泵传动箱体内的温度分布规律,并将计算结果与实测值进行对比验证。计算结果表明：数值模拟结果可信,模拟计算可为三联计量泵的结构优化设计提供一定的理论依据。在此基础上,本文对三联计量泵传动箱体内的主要传热和设计参数进行了深入的研究。着重分析了影响机体换热的几个重要参数——对流换热系数、生热量、润滑油导热系数等。并根据分析结果,提出强化三联计量泵传动箱体散热方案：改善蜗轮蜗杆表面粗糙度、增设润滑油循环装置、外设冷却风扇、优化箱体翅片结构等。并使用本文建立的数学模型,通过大量有针对性的数值计算,对比分析不同操作参数及结构参数对传动箱体内部温度场的影响,在此基础上提出了具体的、工程上可实现的降低计量泵传动机体温度的可行性技术方案。同时本文的研究对计量泵设... 

【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１云联计量累的实物图??Ｆｉｇ丄?１?Ｔｈｅ?ｍｅ化ｒｉｎｇ?ｐｕｍｐｓ??

田１．３曲柄连杆的原理图??Ｆｉｇ．?１．３?Ｔｈｅ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ｃｒａｎｋ?ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ?ｒｏｄ??图１．２为单杠作用的往复计量泉，由电机作为动力源，通过蜗轮蜗杆把动力传递给??曲柄连杆机构，曲柄连杆机构的曲柄１＾角速度Ｗ旋转运动，连杆是将旋转的运动转化??为直线输出，示意图如图１．３所示。当曲柄从右边水平位置开始旋转，连杆相连的活塞??开始向左移动，液压缸内部的压力减小，当小于一定的压力时，吸入阀在压力差的作用??下打开，吸入池的液体进入计量泉，直到活塞运动到最左边的位置，此时曲柄位于水平??位置的左边。当曲柄继续运动时，活塞开始向右移动，液压缸中的液体体积开始减小，??压力升高，吸入阀关闭，当液体压力达到一定的压力值时，排出阀打开，排出刚刚进入??液压缸的液体。曲柄旋转一周，活塞往复一次，单作用的往复计量累完成一次的吸入和??排出过程

根据计量累的设计结构，其整个传动箱体的零部件包括蜗轮蜗杆、偏屯、块、曲柄连杆、??十字头、猎杆，柱塞及传动箱体的外箱体等。把零部件进行装配，得到传动箱体的Ｈ维??模型如图２．１；??＃?＃??图２．１计量系的传动箱体结构??Ｆｉｇ．２．１?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｍｅｔｅｒｉｎ呂?ｐｕｍｐ?ｄｒｉｖｅ?ｈｏｕｓｉｎｇ??上述建立的传动箱体中，模型包括多个零部件，零部件的圆角结构ｗ及零部件间的??许多接触面等，而这些因素増加了计算机数值模拟计算的难度，为了提高模拟计算结果??的精度，减少模拟计算时间，需对模型进行简化。本文研究中采取了两个方面的简化，??首先是合并零部件，去掉零件与零件接触的面，忽略接触面的热阻，此步骤可行的依据??参照参考文献ｆｉｓｉ，其文章中研究了简单模型的接触热阻对温度场分布的影响情况，当考??虑接触热阻与否时，温度场的分布规律相同，温升趋势相同。本文根据此思路，外加计??量系箱体的复杂结构和多零部件情况下不易考虑接触热阻，所Ｗ对计量聚零部件间接触??热阻给予忽略考虑；另一方面优化传动箱体的整体结构


本文编号：3010505