双作用直线电机六缸往复泵的运动特性研究

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1、双作用直线电机六缸往复泵的运动特性研究：以直线电机为动力的往复泵（简称直线电机往复泵）是通过直线运动的电动机动子直接驱动活塞杆做往复运动的一种往复泵。可从理论上基本消除往复泵输出流量和压力的脉动性，往复泵的结构也将大大简化。一台直线电机推力达不到要求时可采用几台直线电机驱动的往复泵。本文主要是从流量、压力、相位误差分析和泵阀方面对双作用直线电机六缸往复泵进行分析，确定运动规律和相位。为直线电机往复泵控制系统研制提供技术支持。　　关键词：往复泵；直线电机；运动规律；性能；泵阀　　：TH3：A：　　Abstract:Ali

2、nearmotor-pop(linearmotorreciprocatingpump)issuchareciprocatingpumpthatthemoveroflinearmotordoingalinearmovementdirectlydrivethepistonrodtodoreciprocatingmotion.Reciprocatingpumpoutputvolumeandpressurepulsationaretheoreticallyremoved,reciprocatingpumpstructurepl

3、ified.Itcandealotor-drivenreciprocatingpumpotorthrustdoesn’tmeetrequirements.Thispaperanalyzesmainlyfromthefloinethebestmovementlaotorsixcylindersreciprocatingpump.atlab[7]绘制流量曲线如图1.2所示　　　　图1.2梯形运动规律的流量曲线图1.3无空气室往复泵单缸工作示意图　　由梯形运动规律的流量曲线可知，在泵稳定运行后，理论上可以实现恒流量。　　1.

4、2压力　　往复泵的排出压力是指泵出口处的压力换算到基准面上的值，用P2表示。如图1.3所示，往复泵的排出压力P2可以用下式计算（1-3）　　——泵出口处压力表的读数单位；　　——介质重度；　　——压力表中心到基准面的垂直距离，用压力传感器测压时，为测压点至基准面的垂直距离。当压力表中心或传感器测压点低于基准面时，为负值。　　（1-4）　　——排出液面上的压力；　　——基准面到排出压力的高度；　　——排出管路中的损失（包括水力损失和液体的惯性损失）　　——泵出口法兰处管路中液体的流速。[8]　　为了研究方便，实验质采用水

5、，且不考虑，则将其代入容易得出　　（1-5）　　假设zd=2m,c3=0,g=10m/s2,c2=u，pd为大气压力，所以排出压力的伯努利方程可写为：（1-6）　　分别计算各活塞组件对应缸的排出压力，同相位叠加得到排出压力的函数，用Matlab[7]绘制压力变化曲线如图1.4所示　　　　图1.4梯形运动规律压力曲线　　由Matlab求得最大值、最小值和平均压力，泵进入稳定工作阶段后压力的波动为　　（1-7）（1-8）　　实际上，由于zd远远大于2m，它的压力波动将更小，几乎不发生变化。　　1.3相位误差分析　　直线电机

6、驱动的往复泵因控制误差或传感器精度等因素的存在，各缸活塞组件的速度相位不可避免的较理论值差略有偏差。　　以第1活塞组件的速度曲线为基准，设第2活塞组件的速度曲线较“理论相位”超前t1，设第3活塞组件的速度曲线较“理论相位”滞后t2，并且假设。显然，此时相位误差对直线电机往复泵的流量影响最大。　　将具有相位误差时，各缸流量同相位叠加得到　　　　　　（1-9）　　显然相位误差引起的最大流量波动是由引起的，为0.558。按照工业上的要求流量波动在[8]，所以0.558=0.0465*5%，得到=0.0083T。对应于圆周方向

7、上的30。由于最大误差是由引起的，所以60。　　1.4考虑魏斯特法尔现象时泵阀的影响　　由于魏斯特法尔(onnich.LinearMotorBasics.ParkerHannifinCorporation.　　[3]侯勇俊闫国兴刘金生.直线电机驱动的往复泵.中国专利.公开号200420061662.1.　　[4]王复东，李宗清，祝远征，董怀荣，王安庆，周燕，周鲲.SL3ZB-37HJ型恒排量往复泵的研制与应用.石油机械.2000，28（4）：38-40　　[5]张慧峰,董怀荣,裴峻峰.凸轮机构3缸单作用恒流量往复泵特性

8、分析.江苏石油化工学院学报.2002，14（2）：4-7　　[6]董怀荣,张慧峰,裴峻峰.凸轮机构往复泵与曲柄连杆机构往复泵性能对比分析.江苏石油化工学院学报.2002，14（4）：10-13　　[7]陈怀琛.MATLAB及其在理工课程中的应用指南.西安：西安电子科技大学出版社.2004　　[8]朱俊华,战长松.往复泵.北京:机械