磁力泵采用磁力傳動(dòng),實(shí)現(xiàn)力矩的無(wú)接觸傳遞,是為徹底解決機(jī)械傳動(dòng)泵軸封泄漏而設(shè)計(jì)的無(wú)密封、無(wú)泄漏、無(wú)污染的新型工業(yè)用泵。在車船等特定的使用場(chǎng)合,要求泵機(jī)組體積小、無(wú)泄漏,同時(shí)還要求泵具有高的性能參數(shù)。采用高速磁力泵可以滿足這些特殊要求。高速磁力泵由變頻電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)外磁轉(zhuǎn)子,磁力穿越隔離套,使內(nèi)磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),內(nèi)磁轉(zhuǎn)子無(wú)軸封,實(shí)現(xiàn)無(wú)泄漏輸送。高速磁力泵的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速高、無(wú)軸封、無(wú)泄漏。 本文結(jié)合某軍工工程的實(shí)際需要,設(shè)計(jì)研制GCB90-70型400Hz高速磁力泵。分析了高速磁力泵磁轉(zhuǎn)子的運(yùn)行機(jī)理,利用數(shù)值方法求解了永磁體磁場(chǎng),通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)解決了汽蝕、噪音,軸向力平衡等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。 磁力泵由于結(jié)構(gòu)上的特殊性,決定了其能量損失構(gòu)成因素的復(fù)雜性,且能量損失較其它類型泵大。本文在能量分析的基礎(chǔ)上提出了以求效益最高為目標(biāo)的單目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型,為優(yōu)化設(shè)計(jì)磁力泵效率提供了理論依據(jù)。 在磁力泵的設(shè)計(jì)中,磁轉(zhuǎn)矩計(jì)算十分重要,工程上常用的公式作為簡(jiǎn)易快速的計(jì)算方法具有一定的實(shí)用型。但是傳統(tǒng)的基于磁路的計(jì)算只能求出永磁機(jī)構(gòu)各部分的場(chǎng)量平均值而無(wú)法求出場(chǎng)的分布形態(tài),這就意味著不能掌握永磁磁極在不同角度下的工作點(diǎn)。利用有限元軟件對(duì)磁力傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行模擬、分析,可以準(zhǔn)確計(jì)算場(chǎng)的分布,也避免了單純利用實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)周期長(zhǎng)、費(fèi)用高的不足。 內(nèi)磁轉(zhuǎn)子軸向力的平衡直接影響泵機(jī)組的壽命和運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。在要求具有最小軸向尺寸的前提下,利用冷卻循環(huán)回路來(lái)減小內(nèi)磁轉(zhuǎn)子右端軸向力的分布,同時(shí)冷卻了滑動(dòng)軸承和隔離套。經(jīng)過(guò)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)證明各軸向力幾乎達(dá)到完全平衡。 作為一種高轉(zhuǎn)速小流量的無(wú)泄漏泵,無(wú)論是從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),水力設(shè)計(jì)和磁路設(shè)計(jì)等方面都不能完全照搬傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。本文設(shè)計(jì)成功的高速磁力泵為今后類似產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)積累了經(jīng)驗(yàn),具有重要的實(shí)用價(jià)值。
【學(xué)位單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2005
【中圖分類】：TH311
【部分圖文】：

了布產(chǎn)丁氣產(chǎn)丁一萬(wàn)一踢’去成力圖3一2兒種常見(jiàn)的永磁材料的去磁特性曲線(圖中磁能積數(shù)值以10“Gs·oe為單位給出)3.3.2運(yùn)行計(jì)算運(yùn)行計(jì)算包括網(wǎng)格劃分、施加載荷、施加邊界條件和運(yùn)算求解幾個(gè)步驟。建好模型并按使各個(gè)面積融和(用Overipa命令)，使之成為一個(gè)整體，如圖3一3所示。劃分網(wǎng)格后的模型如圖3一4所示。施加邊界條件，兩條徑向邊屬于周期邊界，兩條弧線為磁力線平行條件A二0。然后進(jìn)行求解。圖3一3電磁場(chǎng)分析模型圖3一4網(wǎng)格白動(dòng)剖分

在第二章中給出的磁轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式直觀、計(jì)算簡(jiǎn)單，適用于具有不同轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的磁轉(zhuǎn)子扭矩計(jì)算。那用它計(jì)算的磁力值是否與基于ANSYS磁場(chǎng)分析的計(jì)算值一致，下面可以采用圖3一l所示的一個(gè)磁轉(zhuǎn)子參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。圖3一9給出了采用第二章的推導(dǎo)公式和基于ANSYS磁場(chǎng)分析計(jì)算的磁轉(zhuǎn)矩的關(guān)系曲線。通過(guò)比較可以看出:①兩種計(jì)算結(jié)果取得了較好的吻合，說(shuō)明前面推導(dǎo)的磁轉(zhuǎn)矩計(jì)算方法具有較好的工程精度;②磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)角差夕的運(yùn)動(dòng)軌跡是周期性變化的曲線，近似于正弦曲線。理論計(jì)算略大于ANSYS模擬值，這是因?yàn)槟M過(guò)程

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【引證文獻(xiàn)】

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1 魯軍鵬;;磁力驅(qū)動(dòng)泵的能量損失研究[J];能源與環(huán)境;2011年05期

2 邱英;譚定忠;王啟明;;磁力密封驅(qū)動(dòng)器隔離套設(shè)計(jì)及渦流損失理論與實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究[J];實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理;2013年04期

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3 杜杏;高速軸向磁力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)械與磁學(xué)性能分析及試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)[D];武漢紡織大學(xué);2011年

4 高明;用于水下電機(jī)密封的磁力驅(qū)動(dòng)裝置研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

5 張佰正;深水管道位姿測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及樣機(jī)研制[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2813373