雙缸直線電機(jī)往復(fù)泵動(dòng)態(tài)特性研究

1、StudyontheDynamicCharacteristicsoftheDoubleCylinderLinearMotorReciprocatingPumpbyFIANJinnaAthesissubmittedinpartialfulfillmentoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringSupervisorProfessorXIEJiefeiCentralSouthUniv

2、ersityofForestryandTechnology498ShaoshanSouthRoad，TianxinDistrictChangshaHunan410004，ERCHINAJune，2015萬方數(shù)據(jù)摘要往復(fù)泵排出壓力大、效率高，是最常見的類型泵之一。往復(fù)泵技術(shù)現(xiàn)已比較成熟，而且衍生出很多不同結(jié)構(gòu)、不同種類的泵產(chǎn)品，其中包括曲柄連桿機(jī)構(gòu)往復(fù)泵、凸輪機(jī)構(gòu)往復(fù)泵及液壓往復(fù)泵等。但是，這些傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的往復(fù)泵普遍存在一些缺點(diǎn)，如結(jié)構(gòu)復(fù)雜

3、、整體工作效率低、中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)多、排量壓力波動(dòng)大、維修不方便，且難以實(shí)現(xiàn)大排量、低沖次、長沖程。直線電機(jī)是一種可以直接將電能轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能的裝置。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)飛速發(fā)展，因其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、高速、精準(zhǔn)、低噪、低成本等優(yōu)勢(shì)而被廣泛應(yīng)用。往復(fù)泵采用直線電機(jī)作為動(dòng)力端可省掉中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，簡(jiǎn)化泵的結(jié)構(gòu)，提高其工作可靠性和系統(tǒng)效率，還可以通過改變活塞的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來調(diào)節(jié)泵的流量，同時(shí)便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。本課題提出了雙動(dòng)子直線

4、振蕩電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)雙缸往復(fù)泵的方案，并對(duì)這種新型雙缸直線電機(jī)往復(fù)泵的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了研究。主要開展工作如下：1在查閱了大量國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，概述了往復(fù)泵的發(fā)展研究現(xiàn)狀和直線電機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀，重點(diǎn)簡(jiǎn)述了直線電機(jī)往復(fù)泵的研究現(xiàn)狀；2簡(jiǎn)述了直線電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理，重點(diǎn)介紹雙動(dòng)子直線振蕩電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理，分析了該電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)及永磁體材料的選擇；3利用等效磁路法分析了雙動(dòng)子直線振蕩電動(dòng)機(jī)的電路和磁路，建立了相應(yīng)的電磁數(shù)學(xué)模型，分析了電

5、動(dòng)機(jī)的振動(dòng)特性，推導(dǎo)出電動(dòng)機(jī)的軸功率及效率計(jì)算公式；4分析了雙缸直線式往復(fù)泵的結(jié)構(gòu)和工作理論，研究了往復(fù)泵活塞組件和泵閥的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；5在理論研究的基礎(chǔ)上，建立了雙缸直線電機(jī)往復(fù)泵的電磁系統(tǒng)、水力系統(tǒng)及動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)模型，采用四階龍格庫塔法在Matlab中進(jìn)行數(shù)值求解，研究分析了該往復(fù)泵的動(dòng)態(tài)特性；6利用AMEsim工程系統(tǒng)仿真軟件對(duì)雙缸直線式往復(fù)泵進(jìn)行建模仿真，分析了電機(jī)驅(qū)動(dòng)力頻率對(duì)泵特性的影響，觀察研究泵的流量，壓力特性，證明了該直線電機(jī)