毕业设计（论文）-微小型变流量电磁泵的研究.doc

第1章 绪 论 课题来源及意义 本论文来源于吉林省科技厅下达的基础研究项目“微小型变流量电磁泵的研究”。该项目针对传统泵结构复杂，所占空间大，应用受到限制的问题，研制出了一种微小型变流量电磁泵。研制的泵在驱动原理上采用通电线圈产生的电磁力来驱动柱塞作往复直线运动，是一种全新的泵，同时该电磁泵可以通过调节供电电源频率和电压来实现泵输出流量的无级调节，便于自动控制泵的变流量输出，这就更加扩大了该电磁泵的应用范围。目前 ， 各种类型的泵在工农业生产和日常生活中的应用越来越广泛，据统计仅次于电动机的应用，排在第二位,现在常用的泵如柱泵、叶片泵等，根据其工作原理，都必须靠电动机经中间传动机构驱动进行工作，使泵系统结构复杂，所占空间体积大，不适合应用于一些空间受到限制的场合。因此，所研制的电磁泵与其它传统泵相比具有结构简单﹑紧凑﹑新颖﹑独特﹑体积小等特点。 本论文题目是小型变流量电磁泵结构优化，它是在微小型变流量电磁泵课题组人员的研究成果下，进一步对该电磁泵进行结构优化。 近年来，泵在工农业生产和日常生活中的应用越来越多。根据有关部门的统计，世界上泵的产量排在第二位，仅次于电机。随着科学技术的迅猛发展，泵的应用领域将不断扩大，不但农田排灌﹑城市给水﹑热电厂﹑石油炼厂﹑油田﹑输油管线等部门要使用各种类型的泵，在原子能发电﹑舰艇喷水推进﹑液体火箭燃料供给﹑生物工程、家用电器、医学等方面亦得到重要的应用。可以说凡需要输送液体的领域都有它的市场。根据中国石化总公司和天然气总公司介绍，一套30万吨乙烯装置，年用泵280台一套30万吨合成氨和尿素化肥装置，年需用泵100台左右。全国上百家石化企业，近千套生产装置，用量相当大，而且我国每年花40多亿元进口石化不泄漏泵。油田用泵年需近900万台，还有锅炉配套用泵4000万台；供水系统、制药行业用泵3500万台；另外建筑、造纸、船舶、农业、国防等其它领域也大量需求该产品。同时，工业系统中的传统用泵的改造大约每年将有上亿台需更新。仅大庆石油管理局就提出今后每年要求供一亿元的泵产品。长期以来，泵的轴封泄漏一直在困惑着泵的研究设计者和制造业的人们，更让使用者烦恼。轴封的跑、冒、滴、漏，不但造成巨大的经济损失，而且污染环境，浪费资源，某些介质还会引发燃、爆、毒等重大事故。因此，轴封泄漏是世界公认的急待解决的难题。针对这一难题，科华泵业公司董事长张志华教授潜心研究十余年，终于攻克这一难关。首先，利用自己研制的自有专利产品——稀土永磁多环同步电机（专利号：ZL 97 2 44365.7）组成盘式密闭电泵（专利号：ZL 97 2 50027.8），使电机、泵一体化。该泵机改变了传统电机的套筒式结构及传统泵的设计原理。电机转子为平面圆环状，并与泵叶轮结合成一体，实现了泵机无轴传动，完全静密封，达到永不泄漏。电磁泵与同类功能的泵比较，节省原材料30%；运转起来节约电能25%。具有体积小、重量轻、成本低、效率高、寿命长、无噪声、无污染、无泄漏等优点。另外，在电磁泵的基础上，还研制了一种电磁热泵。它是将电磁能直接转换成热能和机械能的泵。通电后，在电机定、转子（叶轮）之间产生交变电磁场，从而产生作用力和热，电机、泵一体化，能够将运行过程中产生的机械能与热能全部有效利用，在一个简单的一体化的泵中实现电磁热能转化，热效率达100%。由电磁热泵、电磁加热装置和智能温控器系统设计成电磁供暖设备，替代各式锅炉房，优于其它任何供暖方式。环保、洁净、省时、省钱，可广泛应用机关、厂矿、学校、医院、宾馆和民宅的集中供暖和分户供暖。 电磁泵和热泵均经辽宁省科技情报所国内外联机检索，填补了国内外空白。属高科技、高附加值、国内外首创的新产品，经沈阳市产品质量监督检验所按企业标准批量抽样检验合格。被国家经贸委评为国家级新产品。并得到了国家经贸委、国家科委、沈阳市沈河区科技局等多项立项贷款，用以支持电磁泵和热泵的研制与市场开发。 在化工、印刷行业中用于输送一些有毒的重金属，如汞、铅等；在原子能动力工业中用于输送化学性质特别活泼的金属，如钠、钾、钠钾合金等。同时，电磁泵还能用来输血而不会对心肺及人造肾脏中的血红细胞造成任何危害。 国内外研究现状 该项目所研制的电磁泵在驱动原理上是一种全新的泵，直接利用泵本身的电磁线圈产生的电磁力来驱动具有单向阀的柱塞作往复直线运动，以此改变工作腔容积的大小使压力发生变化，输出一定压力和流量的工作液体。所研究的电磁泵与其它传统泵相比具有结构简单、紧凑，体积小等特点；同时该电磁泵更重要的特点是可以通过改变供电电源频率或电压来实现泵输出流量的无级调节，便于自动控制泵的变流量输出。该项目已通过吉林省科技厅鉴定，填补了国内空白，达到国内先进水平，具有广阔的应用前景。主要技术指标：1.外形尺寸为：直径Φ≤100