无槽圆筒型直线电机往复泵的设计和研究
发布时间：2022-10-27 21:10
往复泵在我们的工业生产领域占有着比较重要的位置,但通常传统往复泵的直线运动都是通过中间转换机构,将采用旋转电机的旋转运动变为直线运动。由于整个机构的零件比较多,泵的转换效率低,结构尺寸大,零件易磨损,寿命低等劣势制约着传统往复泵的发展及应用。现在随着科技的发展,消除动力源和工作部件传动环节的“零传动”思想逐渐深入到我们的生活中,而对于我们的往复泵而言采用直接驱动的方式,让直线运动的动力源与我们的往复泵结合就能很好的减少中间的转换机构。在直接驱动的领域有很多的驱动方式,而直线电机则是其中比较普遍的一种。本文则是基于这样的想法,设计了一种有别于传统螺线管型电磁铁吸合的微小型轴向充磁无槽圆筒型永磁直线电机往复泵。文中对于该电机的结构做了比较详细的介绍,同时对于电机的推力计算这一块给出了完整的理论推导。在往复泵这一块则是通过三个单向阀来进行配流,其中两个大一点的单向阀分别放置在泵的吸排油侧,而在中空的电机轴中同样放置了一个小型的单向阀,将电机轴的两端隔开形成两个封闭的容腔。在电机运动的时候,通过单向阀的配流作用完成整个电机泵的吸排油的功能。而且这种结构的往复泵可以使得泵排油频率加倍。在文中的第...
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题意义
1.2 目前往复泵研究的发展状况
1.2.1 几种不同结构的往复泵
1.2.2 往复泵的发展趋势
1.2.2.1 往复泵高压大功率化研究
1.2.2.2 往复泵小型化研究
1.3 圆筒型直线电机的研究综述
1.3.1 圆筒型直线电机的工作原理与分类
1.3.2 圆筒型直线电机的发展历史及研究现状
1.4 有关电机泵的研究
第2章 无槽圆筒型直线永磁电机的基本理论
2.1 直线电机基本电磁场方程式
2.2 无槽圆筒型永磁直线电机结构介绍
2.3 无槽永磁直线电动机的物理模型
2.3.1 假定条件
2.3.2 圆柱坐标系下的控制方程
2.3.3 电机轴向磁化矢量的谐波扩展
2.3.4 电磁推力计算
2.4 无槽圆筒型永磁直线电机相关参数
2.4.1 电机等效磁路
2.5 本章小结
第3章 阀配流往复泵的基本理论
3.1 阀配流往复泵工作原理
3.2 阀配流往复泵工作理论
3.2.1 圆筒形永磁直线电机泵的流量
3.2.2 三种形式单向阀阀口过流面积
3.2.3 阀芯运动过程中流量的变化
3.2.4 单向阀阀芯所受的力
3.3 往复泵系统模型推导
3.3.1 管道截面突然变大时局部损失系数
3.3.2 管道截面突然变小时局部损失系数
3.3.3 往复泵泵腔内液体连续流方程
3.3.4 往复泵泵腔内的压力关系式
3.3.5 弹簧的受迫运动
3.4 本章小结
第4章 无槽圆筒型永磁直线电机有限元分析
4.1 电磁场有限元分析原理
4.2 ANSYSMaxwell软件介绍
4.3 电机材料的介绍和选择
4.4 Maxwell软件对于本文的电机模型求解
4.4.1 Maxwell软件中模型的建立和材料的分配
4.4.2 电机网格划分
4.4.3 静磁场求解器下永磁体的磁场分布
4.4.4 永磁体的磁场力
第5章 往复泵的动态分析
5.1 AMESim系统建模仿真软件简介
5.2 一对单向阀配流的仿真分析
5.3 本文往复泵单向阀配流的仿真分析
总结与展望
1 主要工作与结论
2 展望
参考文献
致谢
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]BigDog四足机器人关键技术分析[J]. 丁良宏. 机械工程学报. 2015(07)
[2]选择性催化氧化还原（SCR）系统在重型汽车上的布置[J]. 翟霄雁,刘海涛,王涛. 重型汽车. 2014(06)
[3]电磁直驱式液压泵及其发展趋势[J]. 赵升吨,张宗元,徐凡,范淑琴,李靖祥. 液压与气动. 2014(02)
[4]应用单向阀配流的高频往复泵的流量特性分析及优化设计[J]. 李洋,焦宗夏,吴帅. 机械工程学报. 2013(14)
[5]三种不同充磁方式圆筒型永磁直线电机气隙磁场研究[J]. 黄克峰,李槐树,周羽,张正勇. 防爆电机. 2013(03)
[6]现代驱动技术纵览[J]. 邵明涛. 机械工程师. 2011(05)
[7]机械装备的电磁直驱与近零传动[J]. 谢嘉,赵升吨. 锻压装备与制造技术. 2009(05)
[8]圆筒直线感应电机研究综述[J]. 吴明赞,高凯,吕洪斌. 世界科技研究与发展. 2008(04)
[9]横向磁场永磁直线电动机电磁力的分析与计算[J]. 邹继斌,王骞,张洪亮. 电工技术学报. 2007(08)
[10]无槽永磁直线同步电动机磁场分析[J]. 刘豪,上官璇峰,袁世鹰. 微电机. 2007(05)
博士论文
[1]圆筒型横向磁场永磁直线电机电磁场与电磁力的研究[D]. 王骞.哈尔滨工业大学 2011
[2]短时高过载无槽圆筒型永磁直线电机电磁及温升特性研究[D]. 黄旭珍.哈尔滨工业大学 2012
[3]圆筒型永磁直线发电机在直驱式波浪发电系统的应用研究[D]. 刘春元.东南大学 2015
[4]斯特林机用三相永磁直线电机研究[D]. 李奎.华中科技大学 2016
硕士论文
[1]一种新型直线电磁振荡泵的特性研究[D]. 李世伟.兰州理工大学 2014
[2]液压驱动高频直线往复水泵工作性能研究[D]. 翁武钊.中南大学 2011
[3]圆筒型直线永磁电动机的设计研究[D]. 郑福龙.哈尔滨理工大学 2010
[4]无槽永磁直线同步电动机设计与特性研究[D]. 刘豪.河南理工大学 2007
[5]基于AMESim的液压系统建模与仿真技术研究[D]. 刘海丽.西北工业大学 2006
本文编号：3697219
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题意义
1.2 目前往复泵研究的发展状况
1.2.1 几种不同结构的往复泵
1.2.2 往复泵的发展趋势
1.2.2.1 往复泵高压大功率化研究
1.2.2.2 往复泵小型化研究
1.3 圆筒型直线电机的研究综述
1.3.1 圆筒型直线电机的工作原理与分类
1.3.2 圆筒型直线电机的发展历史及研究现状
1.4 有关电机泵的研究
第2章 无槽圆筒型直线永磁电机的基本理论
2.1 直线电机基本电磁场方程式
2.2 无槽圆筒型永磁直线电机结构介绍
2.3 无槽永磁直线电动机的物理模型
2.3.1 假定条件
2.3.2 圆柱坐标系下的控制方程
2.3.3 电机轴向磁化矢量的谐波扩展
2.3.4 电磁推力计算
2.4 无槽圆筒型永磁直线电机相关参数
2.4.1 电机等效磁路
2.5 本章小结
第3章 阀配流往复泵的基本理论
3.1 阀配流往复泵工作原理
3.2 阀配流往复泵工作理论
3.2.1 圆筒形永磁直线电机泵的流量
3.2.2 三种形式单向阀阀口过流面积
3.2.3 阀芯运动过程中流量的变化
3.2.4 单向阀阀芯所受的力
3.3 往复泵系统模型推导
3.3.1 管道截面突然变大时局部损失系数
3.3.2 管道截面突然变小时局部损失系数
3.3.3 往复泵泵腔内液体连续流方程
3.3.4 往复泵泵腔内的压力关系式
3.3.5 弹簧的受迫运动
3.4 本章小结
第4章 无槽圆筒型永磁直线电机有限元分析
4.1 电磁场有限元分析原理
4.2 ANSYSMaxwell软件介绍
4.3 电机材料的介绍和选择
4.4 Maxwell软件对于本文的电机模型求解
4.4.1 Maxwell软件中模型的建立和材料的分配
4.4.2 电机网格划分
4.4.3 静磁场求解器下永磁体的磁场分布
4.4.4 永磁体的磁场力
第5章 往复泵的动态分析
5.1 AMESim系统建模仿真软件简介
5.2 一对单向阀配流的仿真分析
5.3 本文往复泵单向阀配流的仿真分析
总结与展望
1 主要工作与结论
2 展望
参考文献
致谢
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]BigDog四足机器人关键技术分析[J]. 丁良宏. 机械工程学报. 2015(07)
[2]选择性催化氧化还原（SCR）系统在重型汽车上的布置[J]. 翟霄雁,刘海涛,王涛. 重型汽车. 2014(06)
[3]电磁直驱式液压泵及其发展趋势[J]. 赵升吨,张宗元,徐凡,范淑琴,李靖祥. 液压与气动. 2014(02)
[4]应用单向阀配流的高频往复泵的流量特性分析及优化设计[J]. 李洋,焦宗夏,吴帅. 机械工程学报. 2013(14)
[5]三种不同充磁方式圆筒型永磁直线电机气隙磁场研究[J]. 黄克峰,李槐树,周羽,张正勇. 防爆电机. 2013(03)
[6]现代驱动技术纵览[J]. 邵明涛. 机械工程师. 2011(05)
[7]机械装备的电磁直驱与近零传动[J]. 谢嘉,赵升吨. 锻压装备与制造技术. 2009(05)
[8]圆筒直线感应电机研究综述[J]. 吴明赞,高凯,吕洪斌. 世界科技研究与发展. 2008(04)
[9]横向磁场永磁直线电动机电磁力的分析与计算[J]. 邹继斌,王骞,张洪亮. 电工技术学报. 2007(08)
[10]无槽永磁直线同步电动机磁场分析[J]. 刘豪,上官璇峰,袁世鹰. 微电机. 2007(05)
博士论文
[1]圆筒型横向磁场永磁直线电机电磁场与电磁力的研究[D]. 王骞.哈尔滨工业大学 2011
[2]短时高过载无槽圆筒型永磁直线电机电磁及温升特性研究[D]. 黄旭珍.哈尔滨工业大学 2012
[3]圆筒型永磁直线发电机在直驱式波浪发电系统的应用研究[D]. 刘春元.东南大学 2015
[4]斯特林机用三相永磁直线电机研究[D]. 李奎.华中科技大学 2016
硕士论文
[1]一种新型直线电磁振荡泵的特性研究[D]. 李世伟.兰州理工大学 2014
[2]液压驱动高频直线往复水泵工作性能研究[D]. 翁武钊.中南大学 2011
[3]圆筒型直线永磁电动机的设计研究[D]. 郑福龙.哈尔滨理工大学 2010
[4]无槽永磁直线同步电动机设计与特性研究[D]. 刘豪.河南理工大学 2007
[5]基于AMESim的液压系统建模与仿真技术研究[D]. 刘海丽.西北工业大学 2006
本文编号：3697219
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