自吸磁力泵電磁驅(qū)動(dòng)振動(dòng)泵的性能預(yù)測(cè)與試驗(yàn)研究

電磁驅(qū)動(dòng)振動(dòng)泵是一種提出的新型家用容積式泵,主要用于輸送水等低粘度液體,具有流量小,揚(yáng)程高,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,自吸性能好等優(yōu)點(diǎn)。電磁驅(qū)動(dòng)振動(dòng)泵將電磁驅(qū)動(dòng)方式與容積泵結(jié)合,其比轉(zhuǎn)速可以達(dá)到10以下,是超低比轉(zhuǎn)速泵設(shè)計(jì)的一次突破。 本文對(duì)電磁驅(qū)動(dòng)振動(dòng)泵的工作原理及其性能影響因素進(jìn)行分析研究。通過對(duì)振動(dòng)泵模型的合理簡(jiǎn)化,利用ANSYS有限元分析軟件,對(duì)振動(dòng)泵的驅(qū)動(dòng)部件產(chǎn)生的動(dòng)力及彈性板組件產(chǎn)生的變形進(jìn)行數(shù)值模擬,進(jìn)而預(yù)測(cè)振動(dòng)泵的流量及揚(yáng)程,探討線圈匝數(shù)及氣隙與振動(dòng)泵性能之間的關(guān)系,并對(duì)樣泵進(jìn)行試驗(yàn)研究。 主要工作及研究成果包括： 1.介紹了振動(dòng)泵的工作原理及特點(diǎn),闡述了往復(fù)泵技術(shù)及發(fā)展?fàn)顩r,對(duì)幾種小流量高揚(yáng)程泵進(jìn)行比較,并簡(jiǎn)要介紹振動(dòng)泵的研究意義及設(shè)計(jì)理論； 2.闡述了電磁場(chǎng)有限元分析的基本原理,通過對(duì)磁力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)磁場(chǎng)的有限元分析,計(jì)算其產(chǎn)生的電磁力大小。分析氣隙厚度及線圈匝數(shù)對(duì)磁力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)電磁力的影響,得到“電磁力隨氣隙增大呈二次曲線減小”等結(jié)論； 3.從彈性力學(xué)的基本原理出發(fā),對(duì)彈性板組件進(jìn)行強(qiáng)度校核和靜力分析,給出振動(dòng)泵流量揚(yáng)程的預(yù)測(cè)方法,分析氣隙厚度及線圈匝數(shù)對(duì)振動(dòng)泵泵軸zui大行程的影響,得到“泵zui大行程隨氣隙增大顯著減小”等結(jié)論； 4.通過比較氣隙厚度與模擬所得泵軸的zui大行程的大小,預(yù)測(cè)振動(dòng)泵動(dòng)鐵與定子是否碰撞,對(duì)振動(dòng)泵的設(shè)計(jì)提供依據(jù)和指導(dǎo)； 5.通過試驗(yàn)驗(yàn)證振動(dòng)泵自吸等特點(diǎn),探討振動(dòng)泵效率偏低的原因。對(duì)氣隙厚度為3.2mm,匝數(shù)為415匝的樣泵進(jìn)行試驗(yàn)研究,結(jié)果表明其性能滿足設(shè)計(jì)要求； 6.將試驗(yàn)結(jié)果與模擬計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證了基于ANSYS軟件的電磁驅(qū)動(dòng)振動(dòng)泵性能預(yù)測(cè)方法的可行性和準(zhǔn)確性,具有一定的工程實(shí)用價(jià)值。

自吸磁力泵是一種通過磁力傳動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)無接觸力矩傳遞從而以靜密封取代動(dòng)密封，使泵達(dá)到*無泄漏的目的。它由自吸泵、磁力傳動(dòng)器、電動(dòng)機(jī)三部分組成，關(guān)鍵部件磁力傳動(dòng)器由外磁轉(zhuǎn)子、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子及不導(dǎo)磁的隔離套組成。具有內(nèi)封閉好、降能耗等多方面特點(diǎn)，使用時(shí)要注意防止顆粒進(jìn)入、干摩擦等事項(xiàng)和問題。