离心泵关键结构力学分析及改进研究

发布时间：2019-08-03 21:39

【摘要】：泄漏与振动是离心泵常见的问题,对泵的性能有巨大的影响。本论文以离心泵的密封与结构振动为研究内容。 论文介绍了密封与振动的基本理论,并由此引出问题相关主要讨论的两个对象:泵盖与钣金支架。提出通过有限元分析方法研究和解决泵的密封和振动问题。首先介绍了有限元分析理论,基于有限元分析为离心泵的泄漏和振动问题提供解决方案。并通过对比模态测试与有限元分析的结果,来验证有限元分析的正确性,进一步说明方法的正确性。 针对泵盖有限元分析进而改进结构。基于有限元分析得到静态变形较大,建议增加壁厚及加强筋,改进泵盖泵体交界面的结构。结果显示,通过增加壁厚、增加加强筋及改进交界面结构,静态变形量显著减小至可接受范围。并且改善后的结构也被有限元分析所验证。通过有限元分析有效地解决了泵盖的泄漏问题,泵的性能得到改善。 为分析并提高钣金支架的结构刚度,首先通过有限元分析得到其模态,做出结构修改计划,之后又进行了模态测试来进行验证。通过模态分析和模态测试,最终设计出了结构改进的钣金支架。其改进后的结构的合理性也通过有限元分析与模态测试得到验证。 综上所述,本文应用有限元分析了离心泵的关键结构的密封和振动问题。通过有限元分析和模态测试,结构改进得以实现。本文研究的问题来自实际工作,本文提议的解决方法具有显著的工程实际意义。
【图文】：

第三章 泵盖的有限元分析及结构改进3.1 泵盖及其密封介绍在离心泵的整体结构中，泵体与泵盖组成了泵送液体的压力室。液体从泵体的吸入口进入压力室，经叶轮甩动增压后从泵体的排出口排出，并进入输送管路。为减少压力损失（同时也考虑减少浪费、减少污染），液体经过泵压力室最好实现零泄漏。也就是泵盖与泵体之间的静密封不得有泄漏，泵盖与泵轴之间的动密封不得有泄漏。如图 3-1 所示为典型离心泵泵体结构。

图 3-2 泵盖与泵体之间的 O 形圈密封封是典型的挤压型密封。O 形圈一般安装在形密封圈良好的密封效果很大程度上取决于确匹配，形成合理的密封圈压缩量与拉伸量使 O 形圈压缩量过小，，就会引起泄漏；压橡胶应力松弛而引起泄漏。同样，O 形圈老化而引起泄漏[15]。控制 O 形圈的压缩率 W 来保证密封。用下式表示：0 0W = ( d h ) d% O 形圈在自由状态下的截面直径（mm），
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TH311

【引证文献】

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1 王婷;火电机组水泵故障分析及整治方法研究[D];上海交通大学;2013年

本文编号：2522812