XKS-253P型潜水泵的设计-开题报告.doc

1、开题报告题目XKS-253P型潜水泵的设计学生姓名、学号专业指导教师姓名职称应包括课题研究的背景、意义、文献综述；课题研究的基本内容、重点难点及要解决的主要问题；课题研究计划与写作提纲等。(3000字以上) 一 研究的背景、意义 水泵是一种通用机械，其工作原理是电动机通过泵轴带动叶轮高速旋转，对液体作功，把机械能转换成液体能量，从而把液体输送到目的地。水泵出现的历史很早，常见的离心泵早在1689年，就有法国物理学家巴本制造出试验模型。随着电动机的问世，离心泵得到了广泛的发展。潜水泵出现的历史相对晚一些，1928年才出现第1台潜水电泵。潜水泵是机电一体化设备，结构紧凑，工作时只需将潜水泵放入水中

2、即可启动工作，安装简单，移动方便。由于它结构简单、体积小、使用方便，因此得到了迅速发展。 全球泵行业是个成熟的行业，增长相对稳定。2009年，全球泵行业的市场容量为350亿美元，近年平均增长为4%-5%左右，全球大约有1万家泵制造商，泵的品种约有5000多个。 泵是一种能量转换的量大面广通用机械，广泛应用于石油、化工、电力、冶金、煤炭、环保、造船、食品医药、市政民用和农田水利等国民经济各个领域。据统计，泵的电能消耗约占全国电能消耗的21%；每年泵所配套的电动机功率约占全国电动机总容量的45%；每年泵所配套的电动机功率约占全国电动机总容量的45%。而且，随着科学技术的发展，泵的应用领域在迅速扩大

3、。泵在中国是应用很广泛的通用机械产品，我国共有各类泵生产企业6000多家，据不完全统计，中国每年泵产品的产值在400亿元以上，每年全国发电量的20%-25%要消耗在泵产品上。2007年泵行业实现工业总产值400亿元人民币，根据国家统计局的统计是600亿元，但实际工业总产值应该在800亿元左右，而整个市场需求则在1000亿元左右。统计数据差别如此之大是因为有相当一部分民营企业的数据没有被统计进来。2008年，泵行业整体经济运行态势良好，生产、销售、利润继续保持高速增长。2008年下半年，世界发生金融危机，这对于我国泵行业经济运行带来一定的影响，企业生产增速减缓，出口额下降，但近期开始有回升的态势

4、。据介绍，目前泵行业主要产品有各类离心泵、混流泵、轴流泵、旋涡泵、回转式容积泵、往复式容积泵和水环真空泵等。在这些泵类产品中，按台数计算，离心泵约占70%，回转式容积泵和往复式容积泵约占18%。我国的潜水电泵的发展是在20世纪50年代末期到60年代初期逐步发展起来的。首先发展的是2. 2kW农排潜水电泵和井用充水式潜水电泵，其中农排潜水电泵的电动机结构经历了从干式（包括定子绕组用环氧树脂浇注到用塑料屏蔽套密封的结构）到充油式的三次改型，其间同时开展了充水式农排潜水电泵的专题研究工作和井用潜油电泵的研制工作。到20世纪70年代已开发出充水式农用潜水电泵、下泵型结构的工程用潜水电泵、屏蔽电泵、低噪

5、声暖水电泵等多种产品，并开展6000V高压大功率矿、井用潜水电泵的研制开发工作。20世纪80年代到90年代，正是改革开放的大好时期，随着我国工农业生产的迅速发展，我国潜水电泵产品的品种和规格得到很大的发展，产量迅速增加，质量不断提高。目前，我国潜水电泵产品的品种包括井用潜水电泵、小型潜水电泵（包括河流用潜水电泵、工程用潜水电泵等）、污水污物潜水电泵、矿用潜水电泵（包括矿用隔爆型和矿用一般型）、潜水螺杆电泵、轴流潜水电泵、高压潜水电泵（包括矿、井用高压潜水电泵和一般用高压潜水电泵）以及海水用、盐场用潜水电泵等。品种相对较多，规格也不算少，质量比较稳定，与国外的差距正在缩小。今后，除发展潜水电泵产

6、品的品种、增加潜水电泵产品的规格外，更主要的是稳定与提高潜水电泵的产品质量，提高潜水电泵的使用可靠性，延长产品的使用寿命。 潜水电泵广泛应用于从井下或江河、湖泊中取水，农业排灌，城市供水，工矿企业给排水，城乡建筑排水，居民生活用水，城市或工广污水污物处理，饭店宾馆排污，纺织、印染、造纸、化工等行业浆料输送，养殖场输水排污、粪便处理、矿山给、排水，污水污物输送和盐场海水、卤水输送等多种场合使用；也可用于海上采油平台抽取海水进行冲洗、冷却与灭火，用于火力发电厂供水、增压，船舶供水，管道增压及海底矿物采集等特殊场合使用。二十一世纪是电子，信息时代，是电脑走向普及，生命科学快速发展，节约能源，节省资源

7、，重视生态平衡及各类产品高速小型化的时代。泵产品及其市场发展将会更加新潮和宽广。 未来国内的潜水电泵需求量将不断的增长。国内潜水电泵有以下四大主要发展趋势：一是：由于发展大中型潜水电泵具有简化泵结构和节省泵站建设投资的有点，不仅可以降低成本，还可以缩短工期。因此，未来将会在市政、工矿、环保和工农业给排水等方面得到越来越广泛的应用。预估其需求量将会与日递增。二是：国内带有切割装置的泵、多级泵、抽送腐蚀性介质的潜水电泵等多功能多用途潜水电泵产品与国外相比还不够多。然而，多功能多用途潜水电泵需求量又很大，因此具有很大的发展前景。三是：潜水电泵的关键部分是开发高可靠性机械密封机械密封，而采用两道单端面

8、机械密封，这样介质的压力可以作用到端面，泄漏方向为内流型，这些都是有利的，但结构稍复杂。因此，还应进一步在结构和材料方面进行研究，提高潜水电泵可靠性和寿命。四是：各种新材料新技术将会引用到潜水电泵上，扩大潜水泵的应用领域。而计算机辅助设计、辅助制造和辅助测试等新技术、新工艺的应用也势在必行。事实证明，新技术、新材料、新工艺的应用，不但解放劳动生产力，而且还可以保证产品质量稳定可靠。据2010-2013年中国单相潜水电泵市场调研报告显示：我国的潜水电泵要想在国际市场上有着明显的价格竞争优势，就必须注意潜水电泵的外观质量，并提高电泵的可靠性和寿，以使国产的潜水电泵早日更多地打入国际市场。 二 课题

9、研究的基本内容、重点难点及要解决的主要问题2.1基本内容基本参数 潜水泵流量Q：5.2ms，潜水泵功率W：185km， 潜水泵扬程H：295r/min，电机：110v/60hz潜水泵成套由控制柜，潜水电缆，扬水管，潜水电泵和潜水电机组成。 潜水泵主要用途及适用范围 包括矿山抢险、建设施工排、农业水排灌、工业水循环、城乡居民引用水供应，甚至抢险救灾等等。 潜水泵的分类 就使用介质来说，潜水泵大体上可以分为清水潜水泵，污水潜水泵，海水潜水泵（有腐蚀性）三类。 潜水泵的安装方式 1、立式竖直使用，比如在一般的水井中； 2、斜式使用，比如在矿井有斜度的巷道中； 3、卧式使用，比如在水池中使用。2.2主

10、要问题1水泵叶轮的CAD新技术的设计应用与探索。2潜水泵残余轴向力大，加速了电动机轴承磨损容易烧毁电机。3潜水电机定转子之间的间隙汽蚀以及泵叶轮进口的磨蚀。4泵用橡胶轴承太薄、导流器内壁被涡流击穿等结构上的缺陷。三 课题研究计划与写作提纲(1) 设计步骤：调研收集设计资料根据所给定的参数制定总体设计方案完成总装图及部装图完成零件图编写设计说明书。(2)20*年 2月20日-20*年 2 月 26 日：下达设计任务书，明确任务，熟悉课题，收集资料，上交外文翻译、参考文献和开题报告。20*年 2 月 27 日-20*年4 月 15 日：制定总体方案，绘制总装图草图。20*年4月16 日-20*年

11、5月 27日：修改并完成总装图及部装图，完成有关零件图的设计。20*年 5 月28日-20*年 6 月5 日：编写设计说明书20*年 6月 6日-20*年6 月 8 日：准备答辩(3) 写作提纲第一章 叶轮主模型的建立分析1.1叶轮主模型的建立分析1.2叶轮主要参数的确定1.3轴面流道的设计1.4叶片绘型第二章 有关潜水泵的其他要素注意事项2.1速度的确定2.2材料的选用第三章 潜水泵的正确使用3.1使用前的准备3.2正确使用的方法参考文献关醒凡.现代泵设计手册.北京宇航出版社，1995,9李硕.离心泵叶轮设计分析及造型系统的研制与开发.中南工业出版社.2006,1李文广 离心泵叶片设计理论与

12、应用研究进展综述.水泵技术.1998,05期张展.非标准设备设计手册.北京兵器工业出版社.1993全树德，陈次昌.现代水泵设计方法.北京兵器工业出版社.1993Paul Sana Visual.Basic for Application.机械工业出版社万淑强.离心泵气蚀判断与叶轮设计方法探讨.水泵技术.1990王德静.有关立式泵导轴承分析.东北水泵.1997周德祥.按速度变化规律绘制叶轮轴面投影图和叶片图.水源技术.1992 学生签名： 年 月 日指导教师批阅意见（指导教师应对课题研究的思路、方法、对策、措施和预期成效等做出评价，并提出具体的改进意见） 指导教师签名： 年 月 日注：理工类学生偏重于对课题相关知识的理解和实施方案的框架结构，文管类学生偏重于对文献资料的理解与综述。表格栏高不够可自行增加。4