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毕业设计 论文 开题报告 学生姓名学生姓名 学学 号号 专专 业业 机械设计制造及其自动化 设计设计 论文论文 题目题目 指导教师指导教师 谭益松 2014 年 3 月 26 日 开题报告填写要求 1 开题报告 含 文献综述 作为毕业设计 论文 答辩委 员会对学生答辩资格审查的依据材料之一 此报告应在指导教师指 导下 由学生在毕业设计 论文 工作前期内完成 经指导教师签 署意见及所在系审查后生效 2 开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设 计的电子文档标准格式打印 禁止打印在其它纸上后剪贴 完成后 应及时交给指导教师签署意见 3 文献综述 应按论文的格式成文 并直接书写 或打印 在本开题报告第一栏目内 学生写文献综述的参考文献应不少于 10 篇 不包括辞典 手册 4 有关年月日等日期的填写 应当按照国标 GB T 7408 94 数据元和交换格式 信息交换 日期和时间表示法 规定的要求 一律用阿拉伯数字书写 如 2002 年 4 月 26 日 或 2002 04 26 毕毕 业业 设设 计计 论论 文文 开开 题题 报报 告告 1 结合毕业设计 论文 课题情况 根据所查阅的文献资料 每人撰写 2000 字左右的文献综述 文文 献献 综综 述述 课题的研究意义课题的研究意义 上世纪 70 年代初 荷兰 西德 美国先后成功研制了隔膜泵 因具有使用寿命长 油耗低 产能大 效率高等优点 得到广泛应用 9 隔膜泵是目前国际上最先进的输送 高温 磨砺性强 腐蚀性浆液的机器 广泛用于有色金属 石油 化工 冶金 矿山 煤炭 电力 陶瓷等多种行业 我国是钢铁生产大国 冶金矿石年产量达 2 亿余吨 铁矿尾矿是严重污染环境物质 铁矿尾矿排放 国外大部分采用隔膜泵长距离 高浓度排放 目前我国除宝钢梅山和鞍 钢鞍矿外大都采用传统的渣浆泵 离心泵 水 油隔泵进行低浓度多级泵站输送 耗电 耗水 耗油量大 维护人员多 运行费用高且污染环境 采用隔膜泵可以进行长距离的 高浓度输送 且节电 节水 节油 节人又可避免污染环境 据专家测算 全国发现矿 产 171 种 探明储量的 156 种 发展矿床 矿点 20 多万处 全国共有矿山近 11 万座 矿产资源开发利用的规模居世界第三位 随着人们环保意识及资源保护意识增强 必将 为隔膜泵的应用带来广泛的需求 现国内矿山预测需要 300 台隔膜泵 2 隔膜泵属容积式无泄漏泵 应用于输送高温 高腐蚀固液两相介质的黑色 有色 化工 建材 煤炭和电力等行业内的各类工艺系统 该类泵涉及机械 电子 液压 橡 胶和化工等多学科技术 技术复杂程度高 是国内外泵行业技术难度最大 产品附加值 最高的泵类产品之一 目前 国际上只有荷兰 德国等少数国家进行批量设计生产制造 吨价为一般机械产品的 5 10 倍 目前 我国隔膜泵的技术和研究还处于初级阶段 我国国内的隔膜泵市场的大部分 还是被国外公司占领 由于国外隔膜泵的价格比较昂贵 大大限制了该产品在我国的普 及和应用 1 隔膜泵国内外的研究现状 国外研究状况 世界上第一台气动隔膜泵于 1893 年 2 月获得专利 但生产的数量非常有限 特别 是在工业上的应用更属罕见 直二十世纪中叶 由于工业迅速发展的需要 气动隔膜泵 业才得以发展迅速 电动隔膜泵是在二十世纪六七十年代 荷兰 德国 西德 美国等少数国家在研 制生产泥浆泵技术的基础上开发的一种新型机电一体化产品 这些国家先后成功研制了 单作用和双作用活塞的电动往复式隔膜泵 由于电动隔膜泵易损件少 特别适用于管道 化输送高磨蚀性和高粘度悬浮物的液体 与油隔离泵相比具有设计结构合理 控制系统 可靠 运行平稳 噪声低 维修方便 易损件寿命长 节油 节电 节备件等特点 而 且这种固体水力管道运输具有高效 安全 简单和不污染环境等特点 在矿山 冶金 电站 石油 化工等行业有着广阔的使用前景 世界各国都在积极地推广应用 国际上 自从单作用和双作用活塞隔膜泵在荷兰 德国 美国等少数国家被成功研 制之后 隔膜泵在许多行业得到了推广 但是 由于其技术复杂程度高 造价高 目前 国际上只有荷兰 德国等少数国家进行批量设计生产制造 国际上著名的隔膜泵的制造 国家为荷兰 德国 美国 而这三个国家中最著名的制造公司就是荷兰的 GEHO 公司 GEHO 公司生产的隔膜泵代表了国际先进水平 其生产的隔膜泵的控制最初多采用 普通的继电器式逻辑控制 但对泵运行中的位置 控点 时间变化等控制一直不够理想 随着PLC技术的发展 目前 国际上部分国家已经对隔膜泵实施了PLC控制 也有 部分国家仍然是继电接触器控制 法国生产的BRS型隔膜泵属于继电接触控制 国内研究状况 我国在二十世纪八十年代 铝行业率先从荷兰引进隔膜泵 由于隔膜泵稳定性好 易损件寿命长 近几年我国许多企业都要求进口隔膜泵 目前我国电力 矿山 冶金 石化行业选用进口隔膜泵约 50 台左右 但是进口隔膜泵为机电一体化产品 设计原理 复杂 电控系统可靠性高 国内几家生产厂家进行试制 但是都没有获得成功 5 特别 是对于大功率 大排量 高工作压力的隔膜泵更是空白 90 年代初 山西铝厂由荷兰 GEHO 公司引进了 3 台压力为 64 105Pa 最大流量 为 490 3 m h 的隔膜泵 3 1994 年兰州石油化工机器厂与甘肃工业大学在长城铝业公司 急于寻求隔膜泵的情况下 联合研制出了 GMB200 2 5 型隔膜泵 该项成果获得 98 年 度国家科技进步三等奖 3 我国隔膜泵使用最多的也是铝行业 而铝行业的代表为中国铝业股份有限公司 此 公司通过消化吸收荷兰隔膜泵的基础上 不断地对隔膜泵进行改进 包括隔膜质量 隔 膜行程控制等方面 取得了较好的经济效益 也为隔膜泵的国产化奠定了基础 隔膜泵产品应用领域十分广泛 在氧化铝 煤化工 冶金 矿山 电力 环保等行 业都大量应用 是传统泥浆泵的更新换代产品 特别是高磨蚀料浆的管道化输送 隔膜 泵是高效节能的理想设备 市场前景十分看好 我国各行业对于引进隔膜泵的控制一直处于探索研究之中 中国铝业股份有限公司 引进荷兰的隔膜泵 对隔膜泵的控制由最初的继电器式逻辑控制发展到现在的PLC控制 课题研究的主要内容 主要内容 隔膜泵是20世纪70年代在工业发达国家发展起来的适用于固体和液体两相介质输 送的理想设备 本课题对大排量和高工作压力的隔膜泵的液力端进行了研究与设计 本 文主要在围绕大排量高工作压力的隔膜泵设计端上进行设计 具体包括 1 隔膜泵液力端的结构型式进行较合理的选型及总体方案设计 2 隔膜泵液力端的结构设计 3 关键零件的设计计算与强度校核 4 隔膜泵液力端的隔膜室 液压缸 活塞杆 活塞等主要零部件三维模型构建 技术指标 隔膜泵型号 60 12 型三缸单作用隔膜泵 隔膜泵排量 排量为 60 hm3 工作压力 为 12MPa 进料管直径 140mm 出料管直径 140mm 泵的容积效率 80 泵的连续运转率 95 参考文献参考文献 1 师秦晓 DP100 5 三缸单作用隔膜泵动力端研究 J 兰州理工大学硕士学位论文 2008 2 张生昌 李强 水煤浆输送用隔膜泵产品研究 J 流体机械 2003 31 4 6 8 3 凌学勤 SGMB DGMB系列往复式活塞隔膜泵在氧化铝工艺流程中的应用 J 有色设 备 2003 2 4 往复泵设计 编写组 往复泵设计 M 北京 机械工业出版社 1987 5 凌学勤 SGMB DGMB系列往复式活塞隔膜泵的技术参数及核心技术 J 机电产品开 发与创新 2006 9 19 5 45 47 6 机械设计手册 第一卷到第六卷 M 北京 机械工业出版社 2004 8 7 濮良贵 机械设计 第七版 M 北京 高等教育出版社 2001 8 刘庆潭 材料力学 M 北京 机械工业出版社 2004 9 凌学勤 住复式活塞隔膜泵 J 矿山机械 2002 11 25 27 10 DGMB60 12隔膜泵使用说明书 C 11 侯甫良 SGMB100 3型隔膜泵破膜原因分析及对策 J GM通用机械 2005 15 25 26 毕毕 业业 设设 计计 论论 文文 开开 题题 报报 告告 本课题要研究或解决的问题和拟采用的方法 途径 拟解决的主要问题拟解决的主要问题 1 如何利用三维软件建立合适的隔膜泵模型 2 如何选择合理整体方案和隔膜泵结构形式 3 如何建立合理的数学建模 课题研究步骤课题研究步骤 1 首先提出多种整体方案 并且选择较好的方案 2 对选好的方案进行修改以及选择数据 3 依据方案和数据对课题进行三维建模 4 对三维建模进行修改 以达到预期的效果 课题研究方法课题研究方法 1 分