液壓彎管機(jī)超高壓電動(dòng)泵的特性研究.pdf

1、液壓彎管機(jī)是對管道進(jìn)行彎曲成型的一種專用工具，廣泛地應(yīng)用于電力、石油、天然氣、化工、船舶、鍋爐等行業(yè)。
　　本論文在對電動(dòng)液壓彎管機(jī)的工作原理、具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，主要圍繞著電動(dòng)液壓彎管機(jī)的核心部件：超高壓電動(dòng)泵而展開。由于彎管的工藝對于泵的流量穩(wěn)定性要求不是特別高，電動(dòng)液壓彎管機(jī)采用了一種更為簡單的不同于傳統(tǒng)泵的超高壓電動(dòng)泵。然而彎管工藝對超高壓電動(dòng)泵的壓力有著特殊要求，即需要在保證泵的穩(wěn)定性和壽命前提下，盡可能高地提高泵

2、的壓力，最高瞬態(tài)壓力高達(dá)50MPa，故稱為超高壓電動(dòng)泵。隨著泵的壓力提高，需要對超高壓電動(dòng)泵的關(guān)鍵部件如電機(jī)支架和電機(jī)軸等，重新設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)和校核其強(qiáng)度。效率是超高壓電動(dòng)泵的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。本論文將結(jié)合試驗(yàn)和CFD仿真方法對超高壓電動(dòng)泵的效率及相關(guān)影響因素進(jìn)行分析，以提高其效率；同時(shí)對超高壓電動(dòng)泵的鋼球運(yùn)動(dòng)規(guī)律和受力分析進(jìn)行了一系列研究。
　　本論文主要研究內(nèi)容有：
　　1）在分析電動(dòng)液壓彎管機(jī)的工作原理，動(dòng)力及成型機(jī)構(gòu)等基礎(chǔ)上

3、，建立了柱塞偶件的速度，加速度的數(shù)學(xué)方程，并基于 MATLAB軟件，求解出超高壓電動(dòng)泵的偏心輪及柱塞偶件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并分析了關(guān)鍵部件電機(jī)軸和電機(jī)支架等的受力狀況。
　　2）借助流體動(dòng)力仿真工具 ANSYS CFX，對超高壓電動(dòng)泵的流場進(jìn)行了仿真分析，得出了入口和出口處鋼球的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，求解出了進(jìn)出油口鋼球的最大速度和最大位移，并將鋼球運(yùn)動(dòng)速度以及鋼球周圍流場的變化采用云圖及轉(zhuǎn)化為動(dòng)畫格式的方式展現(xiàn)出來，借此直接表達(dá)出鋼球在上升過程中

4、的速度變化規(guī)律及流場壓力變化。
　　3）采用ANSYS WORKBENCH軟件對關(guān)鍵部件進(jìn)行有限元仿真分析，揭示了電機(jī)支架失效的原因，通過對電機(jī)支架的共振頻率仿真，排除了電機(jī)支架由于共振產(chǎn)生失效的可能，同時(shí)通過金相試驗(yàn)的方法，分析了電機(jī)支架破損處的顯微組織成分及焊接缺陷，提出了相應(yīng)的解決方案。
　　4）搭建了超高壓電動(dòng)泵的試驗(yàn)平臺(tái)，開展了樣機(jī)性能的試驗(yàn)，結(jié)合仿真結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果，改進(jìn)了超高壓電動(dòng)泵的結(jié)構(gòu)，并測試與分析了改進(jìn)后的