环状U型隔膜应力分析和结构优化设计

为了降低新型液压隔膜泵用环状U型隔膜总体应力,满足应力均匀分布的设计要求,提高隔膜设计效率,结合有限元法与参数优化法,对环状U型隔膜进行了应力-应变分析和结构优化设计.利用Ansys软件的非线性分析工具,通过对不同位移载荷作用下的环状U型隔膜应力分布图的分析研究,总结了环状U型隔膜应力分布形状以及应力最大和最小位置等规律,并据此对应力最大的隔膜固定、运动支撑端和自由挠曲半圆过渡段进行了结构优化.应用Ansys一阶参数优化方法基本原理,以隔膜的最大应力值作为状态限制变量,以隔膜的单元应力之和作为目标函数,计算出了环状U型隔膜的优化结构相关参数.有限元分析结果表明,经优化设计后的环状U型隔膜在不同位移载荷作用下,最大应力值由0.083 MPa降至0.027 MPa,整体应力值下降,内外表面应力分布均匀,两端支撑部位应力集中趋于缓和.     

液压隔膜泵隔膜控制系统分析及对比试验

针对液压隔膜泵圆形非金属隔膜的工作状况,应用绝对柔性膜理论,导出了隔膜变形及应力计算式;阐明了隔膜控制系统与隔膜变形、应力变化的内在关系,深入分析了2种隔膜控制系统的结构特征、工作原理及特性;通过对比试验,进一步验证了滑阀式隔膜控制系统的先进性与实用性.     

油田高压注水泵站节能型监控系统设计

目前,我国大多数油田高压注水站以所有油井中最高压力注水,进入低压井前再节流的方式给油井注水,不仅加大投资,浪费能源,而且整个注水过程均无监控系统,事故时有发生,严重影响了原油开采。在对国内几个大型采油厂注水站实况进行分析研究的基础上,提出了一整套与现代控制技术相结合的油田注水泵站节能型监控系统的设计方案。     

冷凝液输送泵用铰接式单向阀流场数值模拟

针对冷凝液温度高、极易汽化,且泵吸入口液位高度差小,单向阀水力损失要求极高的问题,提出了一种新型冷凝液输送泵用铰接式单向阀,阐述了其工作原理.以冷凝液输送泵用吸入口铰接式单向阀为例,建立了其二维物理模型,并按照单向阀实际参数给出了边界条件,利用CFD软件Fluent6.3对单向阀开启过程中阀板开度分别为1°,2°,3°,5°,7°,10°六个工况点的流场状态进行了数值模拟,得到了新型铰接式单向阀开启过程中阀板前后部流场压力云图和速度矢量云图,并进行了不同开度状态下的对比分析.研究表明随着阀板开度的不断增加,流场的最大速度和最小速度也在不断增加,流场的最小压力区间一直出现在阀板下端,并初步总结了铰接式单向阀产生水力损失的主要位置,为铰接式单向阀工程设计计算及内部流道优化提供参考.     

油气混输泵抗气阻稳压器的设计

对油气混输泵中普遍存在的气阻现象进行了详细分析,为解决气阻现象,设计了抗气阻稳压器;通过理论分析和实际运行验汪,总结归纳了抗气阻稳压器具体结构的设计方法.设计制造的样机产品经实际运行考核,能够较好地满足现场恶劣使用条件的需求.     

负压波管道泄漏检测与定位技术

对基于负压波的管道泄漏检测与定位方法进行了研究，介绍了负压波泄漏检测、定位原理及方法，说明了其优缺点。在分析负压波管道泄漏检测与定位系统的工作原理基础上，提出了一套系统设计方案，介绍了负压波管道泄漏检测与定位结构模式识别系统的硬件结构和软件设计。     

液压隔膜泵用环状U型隔膜挠曲变形分析

为了建立新型液压隔膜泵用环状U型隔膜基础理论体系和设计方法,借助Ansys有限元分析软件的非线性分析工具,对其挠曲变形与变形量的关系进行了分析.以液压隔膜泵样机用环状U型隔膜为物理模型,建立了具有几何和材料双重非线性特性的环状U型隔膜的薄壁中空双层壳体有限元模型;在工作范围内,对模型固定支撑端施加固定约束,运动支撑端施加位移约束,内外表面施加面载荷,分析了模型在不同压缩、拉伸位移载荷下的挠曲变形;应用差分进化算法对环状U型隔膜挠曲变形的位移数据进行曲线拟合,通过控制均方差、相关系数和决定系数等判断标准,反复修正拟合曲线,总结了其挠曲边线的运动规律,获得了其挠曲变形曲线的等效解析解,推导了其工作容积理论计算公式;通过工程实例计算,验证了工作容积理论计算公式的可行性,为形成液压隔膜泵用环状U型隔膜工作机理及隔膜结构和优化设计方法提供了理论基础.     

电动喷雾器用高效低噪双作用滚柱转子泵研制

分析了手动喷雾器与电动喷雾器各自的优缺点,介绍了国外电动喷雾器用泵的类型及其特点.针对电动喷雾器用泵的不足之处,提出了一种拥有自主知识产权的创新型双作用滚柱转子泵.阐述了双作用滚柱转子泵的工作原理是利用滚柱与定子内壁的滚动摩擦来代替传统的滑动摩擦,从而减少了摩擦损耗;同时其双进双出的双作用对称式结构,改善了转子与轴的径向受力不平衡问题,延长了产品使用寿命.对定子型线中过渡曲线采用八次曲线进行设计,提高了产品可靠性.经检测及与其他同类产品相比较,得出该种电动喷雾器用双作用滚柱转子泵具有高效率、低噪声的特点.     

基于ANSYS的偏心蠕动式转子泵转子强度分析

针对偏心蠕动式转子泵液力端的几何结构及运动特性,分析了转子平面蠕动运动过程中的受力以及约束情况,并结合偏心蠕动式转子泵实际设计参数,计算和分析了泵工作过程中的6个工况点的载荷和约束.基于ANSYS有限元软件,建立了转子三维模型,并对其进行了六面体SWEEP网格划分;采用准动态模拟方法对非金属材料的聚甲醛转子强度、刚度进行数值模拟计算,得到了6个工况点中转子应力及变形数据.结果表明,采用聚甲醛材料的转子在泵工作过程中所受最大应力远小于材料许用应力,强度、刚度均满足要求.数值模拟结果为偏心蠕动式转子泵可靠性设计提供了理论依据.     

内环流活塞泵转子型线及运动仿真

以内环流活塞泵齿形型线为研究对象,对其啮合特性进行了研究.根据内环流活塞泵转子运动规律,基于内转子齿形型线为圆弧,建立动坐标系.假定外转子不动,内转子作相对运动,在国内首次推导出外转子齿形型线的计算式.通过实例计算及运动仿真分析,验证了齿形型线方程及计算公式的正确性.