卧式往复泵研究

需求的背景和应用场景

在煤矿井下作业环境中，卧式往复泵作为关键的流体输送设备，承担着排水、注浆等重任，其性能的稳定性和效率直接关系到矿井的安全生产和运营效率。然而，由于井下环境复杂多变，卧式往复泵在运行过程中常面临曲轴受力不均、液力端磨损严重等问题，导致设备故障率高、维护成本大幅增加。特别是曲轴在支撑点位数不同时，其受力状态的变化对泵的稳定运行和寿命有着至关重要的影响。同时，液力端作为泵的核心部件，其受力分析与结构设计的合理性直接关系到泵的输送效率和耐用性。因此，针对煤矿井下卧式往复泵的实际应用需求，开展曲轴在支撑点位数不同时的受力分析研究，以及液力端的受力分析与结构创新，对于提升泵的性能、降低维护成本、保障矿井安全生产具有重要意义。

要解决的关键技术问题

1. 曲轴受力分析研究：

• 研究曲轴在支撑点位数不同（如两点支撑、三点支撑等）时的受力分布规律，通过理论计算与仿真分析，明确不同支撑方式下曲轴的应力集中区域和变形情况。
• 分析支撑点位置、数量对曲轴受力的影响，优化支撑结构设计，以减少曲轴在运行过程中的振动和磨损，提高曲轴的使用寿命。

2. 液力端受力分析与结构创新：

• 对液力端（包括泵缸、阀门、柱塞等关键部件）进行详细的受力分析，明确各部件在高压、高速流体作用下的受力状态和变形情况。
• 基于受力分析结果，进行液力端结构的创新设计，如采用新型材料、优化流道设计、改进阀门结构等，以提高泵的输送效率、降低能耗和减少磨损。
• 研究液力端关键部件的制造工艺和装配技术，确保创新设计的结构能够可靠地应用于实际生产中。

效果要求

• 技术效益：通过本项目的研究，预期能够显著提高煤矿井下卧式往复泵的性能稳定性，降低故障率和维护成本，为矿井的安全生产和高效运营提供有力保障。
• 竞争优势：创新性的曲轴受力分析和液力端结构设计将使得本产品在同类产品中脱颖而出，具有更高的市场竞争力和应用价值。
• 创新性：本项目将结合理论计算、仿真分析与实验验证等多种手段，对卧式往复泵的关键技术进行深入研究和创新，形成具有自主知识产权的核心技术成果，推动高端装备制造行业的科技进步。