潜油双定子泵的研究

发布时间：2017-10-05 19:09

  本文关键词：潜油双定子泵的研究

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【摘要】：液压泵是液压传动技术中重要的动力元件，其性能的好坏直接影响整个系统工作的稳定性和可靠性。本文设计了一种潜油双定子泵，该种液压泵的优势在于其径向尺寸小，主要应用于一些对径向尺寸有特殊要求的场合，例如井下无杆采油设备。 本文在对现有的液压泵和采油设备进行简要概述的基础上，，提出了将液压系统完全移至井下进行采油的概念，研究了适用于井下采油装置的潜油双定子泵，并对其工作原理进行了详细阐述。文中首先建立了潜油双定子泵的几何模型，并基于应用广泛的计算流体动力学仿真软件Fluent对出油流道的流场进行了模拟，得出了出油孔道的流场分布，为其结构优化和进一步的深入研究奠定了基础。文中还对潜油双定子泵的流量脉动性以及内部泄漏特征进行了探讨，为合理设计潜油双定子泵的内部结构和精确计算各零件的具体尺寸提供了理论依据。然后对潜油双定子泵中的关键尺寸进行了详细分析，例如，潜油双定子泵的最大排量与零件材料结构强度之间的关系；滚柱连杆数对元件性能参数的影响；端面间隙补偿结构各主要尺寸的确定依据等。根据研究的结果设计了一种典型样机，通过对样机的实验研究，确定了结构设计和优化分析的可靠性。 文中详细分析了转子伸出臂的最大长度与不同材料之间的相互关系，并应用三维制图软件Solidworks绘制了潜油双定子泵各零件的几何模型，有效地避免了零件之间的尺寸干涉。另外，应用剩余压紧力法，确立了改善端面泄漏，提高容积效率的端面间隙泄漏补偿结构，对该结构中各主要尺寸进行了研究和推导。搭建了潜油双定子泵的实验测试平台，对典型样机进行了原理性实验和基本的性能实验。实验验证了潜油双定子泵工作原理的正确性，为今后潜油双定子泵的改进设计提供了可靠依据。
【关键词】：潜油双定子泵 流场 强度 效率
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH137.51
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 课题研究的目的和意义11-12
• 1.2 国内外发展趋势与概述12-14
• 1.3 常见采油设备分类及特点14-17
• 1.4 本课题的研究内容和主要工作17-19
• 第2章 潜油双定子泵的原理研究与结构设计19-27
• 2.1 潜油双定子泵的结构特点19-20
• 2.2 潜油双定子泵的工作原理20-21
• 2.3 总体结构参数的设定21-24
• 2.3.1 排量21-22
• 2.3.2 额定转速22-23
• 2.3.3 最高压力23
• 2.3.4 效率23-24
• 2.4 三维模型24-26
• 2.4.1 Solidworks简介24-25
• 2.4.2 泵零部件及整体的三维模型25-26
• 2.5 本章小结26-27
• 第3章 出油流道内部流场的数值模拟27-37
• 3.1 几何建模与网格划分27-29
• 3.2 数值仿真建模及计算条件29-31
• 3.2.1 流体计算数学模型29-30
• 3.2.2 计算条件的设定30-31
• 3.3 计算结果的分析31-36
• 3.3.1 压力云图31-32
• 3.3.2 迹线图32-33
• 3.3.3 速度矢量图33-34
• 3.3.4 速度云图34-36
• 3.4 本章小结36-37
• 第4章 流量脉动的分析37-45
• 4.1 瞬时流量基本公式推导37-39
• 4.2 不同滚柱连杆数时的流量脉动性比较39-43
• 4.3 本章小结43-45
• 第5章 潜油双定子泵的泄漏分析45-53
• 5.1 泄漏途径的分析45-49
• 5.1.1 轴向泄漏45-47
• 5.1.2 径向泄漏47-48
• 5.1.3 进出油孔道之间的泄漏48-49
• 5.2 实验样机的泄漏分析49-51
• 5.3 本章小结51-53
• 第6章 潜油双定子泵的特性分析53-65
• 6.1 转子的受力分析53-55
• 6.2 滚柱连杆数55-56
• 6.3 转子伸出臂长度56
• 6.4 泵轴功率的分析56-59
• 6.4.1 功率56-57
• 6.4.2 泵轴的扭矩57-58
• 6.4.3 瞬时功率和瞬时扭矩58-59
• 6.5 端面间隙补偿59-64
• 6.5.1 受力分析59-61
• 6.5.2 有效承压面积61-62
• 6.5.3 端面间隙补偿结构设计62-64
• 6.6 本章小结64-65
• 第7章 潜油双定子泵的实验研究65-70
• 7.1 实验研究的背景65
• 7.2 实验研究的内容65-67
• 7.2.1 实验样机的结构参数65-66
• 7.2.2 实验液压系统方案与原理66-67
• 7.2.3 实验设备及介绍67
• 7.3 实验结果及分析67-69
• 7.3.1 实验数据与处理67-68
• 7.3.2 误差的分析68-69
• 7.4 本章小结69-70
• 结论70-72
• 参考文献72-76
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果76-77
• 致谢77-79
• 作者简介79

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

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本文编号：978321