Effects of structural parameters and rigidity of driving diaphragm on flow characteristics of micro valveless pump

The structure and operating principle of micro valveless pump were investigated theoretically and experimentally. The mathematical model of pressure and flow rate within the micro nozzle/diffuser was established to analyze the effects of nozzle/diffuser parameters on the output flow rate of the micro valveless pump.The experiments were carried out with different structural parameters, driving frequencies, vibration amplitudes and stiffness of the driving diaphragms. Effects of the structural parameters and driving conditions on the operation performance of the pump are discussed in detail. The work provides useful reference for structure optimization selection of the driving diaphragm of micro valveless pump.

基于监督对比学习和混合注意力残差网络的隔膜泵单向阀故障诊断

由于工业生产环境中的强噪声和其他环境激励,隔膜泵单向阀不同故障的特征呈现一定的相似性,导致传统深度学习方法对单向阀的故障状态难以准确识别。为解决这一问题,提出了一种结合监督对比学习和混合注意力残差神经网络(HA-ResNet)的隔膜泵单向阀故障诊断方法。首先,将注意力机制引入了残差神经网络以提升网络的学习能力,自适应调节了重要但微弱特征权重,并以恒等变换减少了有效信息被抑制现象;其次,提出了加权“监督对比损失(SCL)+交叉熵(CE)损失”,调节单向阀不同故障状态数据之间的距离,明确了单向阀不同故障状态的分类边界与降低噪声或环境激励的干扰;最后,通过工程实测数据,对监督对比学习和HA-ResNet融合方法的有效性和稳定性进行了验证。研究结果表明:监督对比学习和HA-ResNet融合方法在隔膜泵单向阀验证集上的平均准确率达到了99.3%;与其他故障诊断方法相比,其在诊断精度和稳定性上都具有一定的优势,验证了该方法在噪声干扰条件下故障诊断的可靠性。

高性能双软管隔膜泵曲轴可靠性设计

针对某高性能双软管隔膜泵国产化研制项目的核心零件曲轴进行结构可靠性设计。通过对曲轴的运动学分析,结合运行过程中所受动态载荷,研究曲轴的最大应力与变形,校核曲轴的危险截面疲劳强度,并通过模态分析得到曲轴的振动频率与振型。结果表明,曲轴结构强度与刚度安全可靠,危险截面疲劳安全系数为3.2,振动频率高于工作频率,满足曲轴结构设计要求。研究结果得到工程化应用,并取得良好的效果。

气动隔膜泵水力性能试验研究

为确定气动隔膜泵输送常温推进剂的工作性能,对气动隔膜泵的水力性能进行试验研究。气动隔膜泵首次应用于常温推进剂加注系统,用于加注后的管路内残存推进剂的输送,有必要对其工作性能进行详细研究。本文通过试验方法,对不同供气压力条件下气动隔膜泵输送流量、气体流量以及双泵并联输送液体流量进行了测量,并对影响气动隔膜泵水力性能的因素进行了详细分析。试验结果表明,随着供气压力的提高,气动隔膜泵输送液体的流量增加,输送气体的流量反而减小;两个减压阀供气时,双泵并联输送液体的流量是约单泵工作时的2倍。试验结果为隔膜泵抽吸常温液体推进剂的应用提供参考。

基于DPM固液两相流仿真的单向阀冲蚀特性研究

基于计算流体力学(CFD-DPM),结合k-ε湍流模型,建立了一种颗粒-流场双向耦合冲蚀磨损模型,以单向阀为研究对象,分析阀芯开度、颗粒粒径和浓度对过流部件壁面的冲蚀磨损影响。结果表明:阀隙是颗粒运动的高速区,磨损严重部位是阀芯底角和阀座锥面,且阀座锥面处磨损相对严重;随阀芯开度的增大,颗粒在阀隙内速度降低,对过流壁面磨损量减少;阀芯冲蚀速率随粒径增大而减小,阀座冲蚀速率随粒径增大而增大,当粒径为0.5 mm时,阀座最大冲蚀速率和平均冲蚀速率接近极大值;阀芯与阀座冲蚀速率与颗粒浓度呈正相关,阀座处磨损面积随浓度增大而增大。

滤洗机隔膜泵使用及相应集液罐液位问题

在粉体滤洗过程中,磁力泵损坏频繁,影响了生产连续性。隔膜泵以压缩空气为动力源,具有耐腐蚀、防爆以及无须电源等优点。但气动隔膜泵的使用也导致脉冲震动对设备、管道产生冲击,造成管道焊缝、设备固定螺栓松动等问题,其中最多的故障就是集液罐液位偏高。本文对滤洗机隔膜泵使用及相应集液罐液位问题进行研究,以期为相关领域的研究提供参考。

一种分布式浮选自动加药系统的设计及应用

针对唐山矿选煤厂煤泥浮选系统加药点多、加药量小、加药精度低、场地空间不足等问题,设计了一种分布式浮选自动加药系统,实现对各加药点的药剂量的精准控制,大幅度降低了浮选操作工的劳动强度和药剂消耗,提升了浮选效率和产品的稳定性。

用于共振隔膜泵的大位移压电叠堆执行器研究

针对现有压电振子驱动的共振隔膜泵中存在隔膜往复运动位移及位移放大比小的问题,该文设计出一种可应用于共振隔膜泵的大位移压电叠堆执行器,利用压电叠堆作电-机转换器,提高其响应速度,采用矩形弹簧结构,保证系统稳定性,提高系统的一阶固有频率。建立压电叠堆执行器的数学模型,并分析了系统的位移放大比和各阶固有频率,测试了样机的相关性能。实验结果表明,在输入激励信号幅值60 V、频率510 Hz的正弦信号下,该压电叠堆执行器输出位移为154μm,位移放大倍数为18.11倍,研制的压电叠堆执行器具有较高的响应速度及较大的输出位移,可用于提升共振隔膜泵的输出性能。

新型自动流涂机在汽车模具铸造工艺上的应用

介绍了一种自动流涂设备,主要用于消失模工艺的汽车模具的流涂工作。伴随汽车行业竞争的日益加剧,汽车生产厂为保持原有品牌的竞争力,会通过升级换代来吸引消费者,因此新车型研发生产周期变短,投放市场的频率加快,也导致上游汽车模具及模具制造设备等行业的发展。

隔膜抽气泵用三明治约束阻尼垫片减振特性分析

隔膜抽气泵在运转过程中会产生振动,使用阻尼垫片可以有效减小其振动。设计并制备了一种三明治约束阻尼垫片,其约束层使用铝合金,阻尼层采用黏弹性材料。通过时域和频域响应分析对比了三明治约束阻尼垫片安装前后隔膜泵的振动响应,发现该垫片能够以4 mm(或传统的1/10)厚度实现良好的减振效果,提高了系统的稳定性。与此同时,本文还从材料和结构的角度分析了三明治约束阻尼垫片的减振机理。

压电悬臂梁负载阻抗匹配分析及其在隔膜泵驱动中的应用

利用悬臂梁结构的不同位置作为对外激励源时,为了使负载获得更多的能量,使悬臂梁的能量输出达到最优,同时隔膜泵的流量输出达到最大,实现隔膜刚度最佳匹配的目的,提出了一种压电驱动悬臂梁结构的负载阻抗匹配概念,研究了隔膜泵的性能与悬臂梁结构对外输出刚度之间的关系。首先,选取悬臂梁结构的根部、中部和端部3个特征位置,利用有限元仿真软件,对悬臂梁-弹簧-质量块模型的能量输出进行了阻抗匹配分析;其次,选取隔膜容积泵作为驱动负载,根据其结构及工作原理,建立了压电悬臂梁驱动隔膜容积泵的简化动力学模型,分析了隔膜泵的性能与悬臂梁驱动结构参数之间的关系;最后,搭建了压电悬臂梁驱动隔膜泵的刚度匹配实验平台,对不同圆盘直径下,悬臂梁不同特征位置处的隔膜泵输出流量进行了测试。研究结果表明:在悬臂梁根部、中部以及端部位置处,隔膜泵输出流量最大时的活塞圆盘直径分别为20 mm、18 mm以及16 mm,随着悬臂梁不同位置对外输出刚度的减小,隔膜匹配的最佳刚度应随之减小;若悬臂梁结构与负载参数一定时,对应的最佳负载匹配刚度逐渐增大。

隔膜泵油缸V形圈的密封性能分析与结构优化

为提高隔膜泵油缸活塞的密封性能,以隔膜泵的活塞V形圈为研究对象,基于正交试验方法,利用ANSYS Workbench软件对不同结构参数的V形圈进行仿真。以最大Von Mises应力和最大接触压力为评价指标,讨论影响指标数值变化的主、次要结构参数,并对V形圈进行结构优化。结果表明:影响最大Von Mises应力的主要因素是唇外倒角和唇内边长;唇外倒角越大,最大Von Mises应力越大;而唇内边长过大或过小都会引起最大Von Mises应力的增加。影响最大接触压力的主要因素是唇外倒角、唇口内角和唇外边长;最大接触压力随唇外倒角的增加而增加,随唇口内角和唇内边长的增加呈下降趋势。优化后的V形圈最大接触压力减小6%,仍满足密封要求;最大Von Mises应力减小28%,密封性能显著提高。

基于树莓派的高粘度流体灌装系统设计与实现

为了满足黄土高原地区小微企业对米酒(又称稠酒)小批量、定制化灌装需求,针对米酒存在颗粒物多、流动性差、粘度高等问题,开发了由树莓派、电子秤、触摸屏、语音模块、气动取袋、撑袋机构、气动隔膜泵、伺服滑台组成的自动化灌装系统。从硬件电路设计、气路设计到软件程序设计,实现语音控制、触屏交互、流体传输和定量灌装等功能,能够满足米酒的输送与灌装生产需求。

高压液压隔膜泵在加氢裂化装置的应用

高压液压隔膜泵采用静态密封,可确保无泄漏地处理腐蚀性介质。针对某炼化公司加氢裂化装置高压贫液泵的应用现状,根据无泄漏工艺要求,首次采用高压液压隔膜泵代替原高速离心泵进行更新改造。介绍了高压液压隔膜泵的选型计算,综合分析了高压液压隔膜泵的组成和主要部件的功能特点。改造前后高压贫液泵的功耗数据对比结果表明,采用高压液压隔膜泵节能效果显著。高压液压隔膜泵运行平稳、物料适应性强、运行维护费用低且安全环保,具有较高的推广应用价值。

隔膜泵液压-曲轴通用润滑油的研制

活塞隔膜泵因具有曲轴箱与液压室相连的设计特点,经过长时间使用,设备磨损后容易导致所加注的工业齿轮油与液压油之间相互渗漏混兑,不能满足设备润滑需求。为解决这一润滑难点,围绕活塞隔膜泵的设备运行特点和润滑需求,以Ⅰ类和Ⅱ类油作为基础油,优化配方,研制了一款隔膜泵液压-曲轴通用润滑油。研制油品具有适宜的运动黏度,良好的过滤性、密封材料适应性、低温性能、耐磨承载性、剪切安定性、防锈防腐性和热氧化安定性等,达到了技术指标要求。该通用油将曲轴箱与液压室分别润滑的传统方式集约为使用同一种油品进行通用润滑的方式,能够减少换油种类,大大降低维护成本。

某隔膜泵单向阀断裂原因分析及改进建议

为了解某隔膜泵在输送过程中出现了单向阀断裂的原因,本文建立了单向阀三维有限元模型,对单向阀进行固有频率分析,其结果表明单向阀固有频率很高,不会因共振而导致断裂。基于瞬态动力学方法对单向阀进行分析,得到了断裂位置的应力随时间变化曲线,结果表明单向阀断裂的可能原因是由于存在结构突变(圆弧倒角),容易出现应力集中现象。为降低单向阀应力集中,分析了结构突变处的不同圆弧倒角对断裂位置处的应力影响,结果表明,随着结构突变处圆弧半径的减小,断裂位置处应力是逐渐增大的。本文结论可为单向阀设计提供相关指导。

自制气动加油工具在化工生产中的应用

分析了原设备润滑过程中存在的问题,介绍了自制气动加油工具的设计过程及实施效果。

大型隔膜泵活塞杆的轻量化设计与仿真研究

活塞杆是大型隔膜泵的重要零件,其重量大小影响活塞的密封性能和设备的效率。大质量的活塞杆容易使活塞密封圈底部受力大,顶部密封不严,造成活塞密封泄露甚至失效,影响隔膜泵的运行性能。为减小隔膜泵活塞杆重量,降低其对活塞密封性能的影响,提高隔膜泵的效率,以某型号隔膜泵的活塞杆为研究对象,设计了新型轻量化活塞杆,并基于正交试验的方法,对不同结构参数的新型活塞杆进行了仿真研究。研究结果表明:缩颈直径D、圆角半径A对活塞杆最大等效应力的影响最大,随着缩颈直径D、圆角半径A的增加,最大等效应力呈下降趋势;倾角B、圆角半径C以及中间体内径E对最大应力值影响不明显。

隔膜泵锥形阀故障监测系统技术应用

重钢西昌矿业有限公司1000万吨/年钒钛磁铁矿采选扩建工程——尾矿输送系统配套三套大型活塞隔膜泵设备,该装备进出口压力差较大。隔膜泵长时间运行,锥形阀出现磨损,导致矿浆从高压区泄漏至低压区,影响隔膜泵正常运行。利用锥形阀泄漏故障监测系统技术,设计一种触发报警系统,该系统通过数据采集、计算和分析,在数据异常时触发报警系统,让操作人员及时、精确判断锥形阀泄漏故障,从而有效避免因故障发现不及时而导致隔膜泵锥形阀及箱体被射穿的严重事故,进一步提高设备生产效率。

高压煤浆泵流量偏差及隔膜故障的探讨与处理

介绍水煤浆制氢装置高压煤浆泵转速流量与测量流量偏差,以及隔膜破损的成因,并结合历史检修情况,简述高压煤浆泵检维修策略方案及经验做法,为降低高压煤浆泵的故障率提供参考。