DP40-2.5型液压驱动隔膜泵研究

摘要

针对目前石油、电力、冶金、化工等行业中常用的泥浆泵和隔膜泵存在的问题，设计研究了一种新型的液压驱动隔膜泵。这种液压驱动隔膜泵动力端与传统隔膜泵动力端相比，把传统动力端的曲柄连杆机构设计为液压缸驱动机构。这种动力端由大功率的电动机带动定量泵供油，利用液压缸一端的密闭空间实现液压缸的自动换向，使得活塞在运动过程中，实现接近匀速的往复直线运动（传统设计中，活塞满足正弦曲线运动）。这将从根本上解决传统隔膜泵吸入、排出料浆时流量的不均匀性，以及振动大、噪声大等问题，并将在很大程度上减小泵的体积与成本。 文中给出了DP40-2．5型液压隔膜泵的整体设计思路和具体实现方法，并与传统的隔膜泵做了对比，通过对比可以看到，液压隔膜泵可以解决很多传统隔膜泵无法解决的问题，比如振动大，噪声大，体积大等缺点。然后根据工况与使用要求确定了DP40-2．5型液压隔膜泵的各个主要参数，并对液压缸、蓄能器、管路、活塞与活塞杆的密封等主要结构的主要尺寸做了选择、研究与计算。 利用功率键合图法建立系统动态模型，并用simulink对系统的换向冲击进行了动态仿真，仿真的结果可以看到，系统的压力冲击，速度冲击，以及响应时间可以达到设计要求，而在并接了蓄能器后，压力与速度波动次数与幅度都明显减小，达到了预想的期望与要求。 最后介绍了PLC控制系统的设计方法、原则、步骤等，然后重点对隔膜泵推进液系统、隔膜破裂预报警和事故报警系统进行了研究，并给出了隔膜泵PLC控制的接线图和梯形图，最后介绍了PLC防干扰措施。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录

声明

第1章绪论

1.1课题背景及研究意义

1.2国内外研究现状

1.2.1国内研究现状

1.2.2国外研究现状

1.2.3液压隔膜泵的发展

1.3液压隔膜泵控制系统的相关技术

1.4本文的研究内容

第2章 DP40-2.5型液压隔膜泵具体实现方案确定

2.1 DP40-2.5液压隔膜泵动力端方案确定

2.1.1 DP40-2.5液压隔膜泵动力端方案的提出

2.1.2 DP40-2.5液压隔膜泵动力端技术分析

2.1.3 DP40-2.5液压隔膜泵动力端与传统隔膜泵动力端对比分析

2.2 DP40-2.5液压隔膜泵控制系统方案确定

2.2.1隔膜泵控制系统原理

2.2.2 DP40-2.5液压隔膜泵控制方案选择

2.3本章小结

第3章 液压系统设计与计算

3.1液压技术概述

3.2 DP40-2.5液压隔膜泵液压油路系统设计要求

3.3液压回路的设计

3.4 DP40-2.5液压隔膜泵主要零部件设计计算

3.4.1 DP40-2.5液压隔膜泵机组主要参数及性能指标

3.4.2液力端液压缸计算

3.4.3动力端液压缸的计算

3.4.4蓄能器的计算与选择

3.4.5控制阀选择

3.4.6管路的计算

3.4.7动力端液压缸螺纹连接油口设计

3.5 DP40-2.5液压隔膜泵密封的研究与设计

3.5.1密封技术概述

3.5.2动力端液压缸活塞密封的沟槽设计与密封件选择

3.5.3动力端液压缸活塞杆密封的沟槽设计与密封件选择

3.5.4液力端液压缸活塞密封的沟槽设计与密封件选择

3.5.5密封件与密封沟槽尺寸与公差汇总

3.6本章小结

第4章 液压隔膜泵换向冲击动态仿真

4.1液压系统动态特性研究概述

4.2功率键合图

4.2.1功率键合图的特点

4.2.2几个基本定义

4.2.3功率键合图的构成和符号

4.3换向系统动态仿真

4.3.1功率键合图模型及数学模型的建立

4.3.2系统仿真

4.3.3仿真结果及分析

4.4本章小结

第5章隔膜泵控制方案的实现

5.1 PLC控制系统的设计方法

5.1.1 PLC自动控制系统简介

5.1.2 PLC控制的特点

5.1.3 PLC控制系统的设计

5.2隔膜泵控制系统PLC的选型

5.3液压隔膜泵控制系统的设计

5.3.1推进液控制系统设计

5.3.2隔膜破裂报警传感器设计

5.3.3隔膜破裂预报警传感器设计与事故报警原理

5.4隔膜泵PLC软件编程设计

5.4.1 PLC控制流程图

5.4.2控制系统的I/O点及地址编号

5.4.3 PLC接线图

5.4.4 PLC梯形图

5.5 PLC在应用中要采取的措施

5.5.1 PLC干扰信号来源的分析

5.5.2 PLC的具体防干扰措施

5.6本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

附录A 攻读硕士学位期间发表的学术论文