滑片式容积泵作为一种液压泵,在各种工业设备、行走机械以及船舶、飞机上都得到了广泛应用。由于其本身结构的限制,随着泵转速和工作压力的提高,滑片泵将出现滑片与定子内壁磨损严重,发热量大等现象,机械效率不高,不利于泵的长时间运转工作。普通滑片泵无法做到完全无泄漏,难以用于输送有毒、易燃、易爆、腐蚀性以及贵重液体。　　 为从根本上解决滑片泵磨损和轴封泄漏的问题,本课题研究开发了一种新型磁力转柱泵,由转柱代替传统的滑片,并合理设计转子等部件,使滑片与定子内壁的滑动摩擦变为转柱与内壁的滚动摩擦,从而大大减小了转柱与定子的磨损,提高了转柱泵的可靠性和寿命。同时使用磁力驱动结构,实现无轴封,绝对无泄漏,使得转柱泵的适用范围扩展到一些输送特殊介质的场合,应用范围更加广泛。本课题对磁力转柱泵的主要研究内容及成果如下:　　 (1)利用CFD数值模拟技术研究单作用滑片泵内部流动,分析泵的瞬时流量特性,描述出工作腔内部的瞬时流量脉动和压力脉动的变化规律；提出了滑片泵结构优化方案,可有效降低泵出口处的瞬时流量脉动和压力脉动；结合内部容积压力及其变化,计算出转子受到的径向力,并给出减小径向力的措施。　　 (2)结合滑片泵的流量特性和优化方案,对转柱泵的主要结构参数提出设计计算方法,并详细讨论了转柱泵整体结构和关键零件的加工技术要求。设计出冷却循环回路,对导流孔以及冷却流量作了初步预估。　　 (3)根据磁力转柱泵的技术参数,应用Pro／Engineer软件对泵水体进行实体建模,采用ICEM软件对水体模型划分结构网格,基于FLUENT软件对泵进行非定常模拟,得出泵的瞬时流量和内部压力的变化,并进一步计算出转柱的受力和转子受到的径向力。利用冷却循环流量的数值计算结果做为初始条件,对冷却循环回路进行温度场的数值模拟,并验证冷却回路及导流孔尺寸设计的合理性。　　 (4)分析了磁力转柱泵的各种能量损失形式,并提出较详细的计算方法。　　 (5)对样机进行200小时累计试验研究,得到样机的外特性曲线和转子、转柱、配流盘侧面的磨损曲线,在此基础上分析试验结果产生误差的因为,提出了改善方案。