电动式高压无气喷涂机的设计与仿真

摘要

伴随着科技的进步，涂装业正朝着机械化、自动化和连续化的方向发展，先前的手工刷涂和滚涂已不能满足现代工业的要求。高压无气喷涂机具有高效率、操作时漆雾少和高喷涂质量，已在许多领域都得到广泛应用，如建筑业、汽车和集装箱等等。
　　本文以电动式高压无气喷涂机为研究对象，在熟知高压无气喷涂机的原理与结构后，得出其关键部分有三个:电动机，它为柱塞泵提供动力的;柱塞泵，它实现涂料的吸入与排出;液压泵体，它是连接所有液压元件的主体，包含着液压回流、单向流动和过滤等。并又采用FLUENT中的配套建模软件GAMBIT建立高压无气喷涂机的喷嘴仿真模型，划分好网格之后导入FLUENT中进行仿真试验，观察喷嘴轴线的速度变化，得出喷嘴轴线速度不断增大，离开喷嘴时的速度达到上百米每秒，满足高压无气喷涂机的性能要求。
　　为了最大限度的提高高压无气喷涂机的效率及涂料的利用率，通过对涂料的雾化机理的研究，本文对高压无气喷涂机的液压泵体的结构进行了改进，将液压泵体改成了两个出料口，连接两个喷枪，柱塞泵的一次吸料可以实现两个喷枪的同时工作，并采用FLUENT软件对液压泵体的内部流场进行仿真与分析，得出出口处流体的压力和速度能够满足涂料的雾化要求。采用这种结构，使得油漆从回流阀回流到料筒的量大大降低了，这样就提高了柱塞泵的效率，也就大大提高了喷涂的效率。

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摘要

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引言

1 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．2 高压无气喷涂国内外研究现状

1．2．1 国外的发展现状

1．2．2 国内的发展现状

1．3 本章小结

2 高压无气喷涂机的原理、分类及其结构

2．1 高压无气喷涂机的工作原理

2．2 流体的雾化原理

2．3 高压无气喷涂机的分类

2．4 高压无气喷涂机的结构

2．5 本章小结

3 高压无气喷涂机的结构设计

3．1 传动箱及电机组件的设计

3．1．1 Ⅰ级变位斜齿轮的设计

3．1．2 Ⅱ级变位直齿轮的设计

3．1．3 电动机的选型

3．1．4 调压弹簧的设计

3．1．5 其他一些零部件的设计

3．2 液压组件的结构选型

3．2．1 液压泵体的结构

3．2．2 回流阀组件的设计

3．2．3 柱塞泵组件的设计

3．2．4 止回阀组件的设计

3．2．5 过滤器组件的设计

3．2．6 压力传感器的选型

3．3 支架部件的设计

3．4 液压流体部分的总体示意图

3．5 其他部分的设计

3．6 高压无气喷涂机的主要组成图

3．7 本章小结

4 基于FLUENT的喷嘴流场的数值模拟

4．1 喷嘴的几何结构

4．1．1 喷嘴的尺寸结构

4．1．2 喷嘴的网格的划分

4．1．3 边界条件的设定与mesh文件的保存

4．2 喷嘴内部的流场的数值模拟

4．2．1 基本理论与假设

4．2．2 FLUENT模拟喷嘴内部流场的计算过程

4．3 本章小结

5 改进喷涂机泵体结构

5．1 泵体的结构设计

5．2 乳胶漆在泵体内的流速和压力

5．3 本章小结

结论

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果