隔膜泵管口载荷的校核.pdf

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1、第3O卷第1期有色矿冶Vo1．30．No12014年2月N0N—FERR0USMININGANDMETALLURGYFebruary2014文章编号：1007—967X(2014)01—0043一O2隔膜泵管口载荷的校核姬小东，王霞。[1．中国有色(沈阳)泵业有限公司，辽宁沈阳110141；2．中国有色(沈阳)冶金机械有限公司，辽宁沈阳1lO141]摘要：隔膜泵是一种应用于矿山、化工等领域的管道输送设备，其出料管口处受到管路系统所施加的力与力矩的作用，为了隔膜泵不被损坏，需要控制其受力情况，保证强度满足设计要求。通过在SolidWorks中建立三维模型，并进行有限元分析，得到了隔膜泵

2、的变形及应力结果，校验了管口载荷与设备本身的匹配性。关键词：隔膜泵；管口载荷；SolidWorks中图分类号：TB301文献标识码：A2．1几何模型1前言隔膜泵主要由动力端、液力端(进料管、弯管、进隔膜泵以其效率高、自动化程度高等优点被广料阀箱、隔膜室、出料阀箱、出料管)、液压控制系统泛应用在煤化工、尾矿等各个领域。作为管道输送等组成。动力端箱体、液力端底座是与地基相连的的重要设备，隔膜泵的管口载荷必需在允许的范围主要零件，进料管支架、出料管支架为辅助支撑件。内，否则将引起设备变形严重、浆体泄露等诸多问为了提高计算速度，在隔膜泵的建模过程中，对各部题。然而，对于隔膜泵设备而言，并没有

3、相关的行业分结构进行简化处理，三维模型如图2所示。标准或其他技术文件可以直接查出其允许的管口载荷的数值口]。本文以某型号三缸单作用隔膜泵为研究对象，通过对设备工况的分析及模型的简化，基于SolidWorks软件平台，得到了隔膜泵设备的管口载荷校核结果，确保了隔膜泵应用的安全性。2管口载荷的有限元计算由于隔膜泵模型大，且形状复杂，对有限元分析图2隔膜泵三维模型图软件的建模能力、计算能力等要求较高，通用的2．2边界条件ANSYS软件、ADINA软件等尽管在有限元计算方根据模型各部分材质的不同，分别将其设置为面功能较强，但建模能力一般，而如果通过数据传相关材料：阀箱、隔膜室、弯管设置为铸造

4、合金钢，箱输，采用建模软件、网格划分软件、求解软件分别独体、管件设置为碳素钢。立工作的方式，软件兼容性会面临很大的挑战，故本在网格划分过程中，将曲率较大和易产生应力文只基于一种软件平台SolidWorks实现隔膜泵有集中的部位进行网格加密处理，采用实体单元对整限元分析的整个过程。分析过程如图1所示。个模型进行划分网格，共得到节点465847个，单元271018个。建立各零件的三维模型●根据隔膜泵的实际工作情况，对其进行如下约对零件进行装配●束及载荷施加：对装配体设置约束、施加载荷●(1)在整个模型中设置全局接触，接触类型为划分网格并求解“接合”[2]。由于隔膜泵几何模型为多个零件装配

5、而●查看结果成，通过设置全局接触，可以保证相接触两面的真正图1管口载荷的有限元计算流程图联接，实现载荷的传递。*收稿日期：2013—06—28作者简介：姬小东(1979一)，男，辽宁省沈阳市人，工程师，主要从事隔膜泵产品设计研发工作。