单螺杆泵转子在定子衬套中运动接触迹

采用ansys软件对短幅内摆线外等距曲线及短幅外摆线内等距曲线2种线型的三头单螺杆泵在过盈及压差作用下的变形、受力及接触情况进行有限元分析,得到定转子接触时变形及应力分布云图,比较2种线型三头单螺杆泵的密封性能。结果表明:过盈量的存在是实现螺杆泵密封的重要条件;压差的存在使定子橡胶发生较大的变形,应力应变值也相应增加;短幅内摆线外等距曲线三头单螺杆泵密封性能优于短幅外摆线内等距曲线三头单螺杆泵。

为了提高双头单螺杆泵的工作效率和使用寿命,研究了结构参数对其工作效率及使用寿命的影响。基于橡胶mooney-rivlin双参数模型理论,考虑橡胶衬套材料具有非线性变形特性、内压及转子惯性对橡胶衬套的作用,建立了双头单螺杆泵一个导程的定转子三维啮合模型,分析了过盈量、偏心距对螺杆泵定子衬套应力和摩擦阻力矩的影响。数值模拟结果显示,偏心距选择7.5mm时,过盈量由0.2mm增加到0.6mm,螺杆泵摩擦阻力矩从88.52n·m增大到466.51n·m,衬套应力峰值由1.4mpa增加到1.8mpa;而过盈量取0.4mm时,偏心距由7.3mm增大到7.5mm,摩擦阻力矩从240.00n·m仅增加到264.77n·m,衬套应力峰值由1.28mpa增加到1.62mpa。这表明,合理搭配过盈量和偏心距可以提高螺杆泵的工作效率和使用寿命,为螺杆泵设计及结构参数优化提供了理论依据。

采用有限元法对常规单螺杆泵和等壁厚定子单螺杆泵的定子橡胶和螺杆进行接触非线性计算,得到了螺杆与定子在不同位置接触时变形及剪应变云图;分析了定子接触磨损的特点及规律,并进行了比较。结果表明:常规单螺杆泵定子与螺杆在圆弧顶接触时,剪应变和变形最大,定子两圆弧对角磨损最严重,同时定子的磨损随过盈量增大而明显增大;而等壁厚螺杆泵则在中间位置接触时,剪应变和变形最大,且最大剪应变位于定子的外表面。由于目前还没有能够直接对实际工况下的定子橡胶的变形和接触状态进行测试的有效手段,本文为定子的优化设计提供了理论基础和有效的数值模拟方法。

本文将目前国内外对单螺杆泵定子的磨损研究情况作一综述,对常规单螺杆泵和等壁厚单螺杆泵进行了接触分析。针对目前单螺杆泵"定子受压侧直径与圆弧连接点处的磨损最大"的现象,从疲劳磨损的角度进行了深入研究,认为这是由于在圆弧段对角处的剪切应变远远大于其它地方,在周期性载荷的作用下橡胶表面产生重复的压缩、拉伸和交变剪切应力而发生多次变形,从而使橡胶表层发生疲劳磨损。对于等壁厚单螺杆泵来讲,其最大的剪切应变在橡胶衬套的外层,这意味着等壁厚单螺杆泵橡胶衬套外层与钢套之间的联接强度将受到考验,衬套外层与钢套之间的联接处可能是等壁厚单螺杆泵的疲劳失效处。

单螺杆泵已经在许多勘探队推广使用,从使用情况看,它比往复式泥浆泵有明显的优点.虽然不少单位已经制造和使用了单螺杆泵,但对它的基本构造原理仍普遍理解不深,所以难免有不同的看法.关键在于对单螺杆泵的定子与转子的形状和配合有些误解.例如,有的单位将定子从中心纵向切开,然后将转子放入,发现二者并非处处相吻

针对采油单螺杆泵转子的数控加工，求解出了转子的法截面廓型坐标，提出了一种从转子法截面进行插补计算的新型加工方法，并通过与传统加工方法的理论计算对比、实际加工样品对比，得出了这种新型的加工方法具有加工精度高、加工速度快的优点。为采油单螺杆泵转子乃至定子模芯的实际加工提供一定的理论参考。

依据单螺杆泵机构构成及运动规律,设计了一种结构简单、工作可靠、造价低廉的新型定子修复装置,并介绍了其工作原理和结构特点。

本文重点阐述了单螺杆泵转子的数学模型,描述了转子形线方程式的建立,以及利用cnc数控加工中心加工转子的过程。本文是笔者几年来亲自操控数控机床加工转子的经验之谈和几年来潜心研发的结果。使得转子的加工更趋形象化、具体化,各种理论更能易于接受。

针对双头单螺杆泵衬套在实际使用中受到流体压力、衬套外壳以及螺杆的作用,容易发生磨损和变形,影响螺杆泵的寿命和效率的问题,采用ansys软件对双头单螺杆泵衬套进行有限元仿真模拟。将衬套的有限元模型简化为平面应变模型求解,分析了3种常用型线双头单螺杆泵衬套在受到均匀压力与非均匀压力下,衬套内各点的变形、应力与应变的分布情况。模拟分析结果表明,在均匀压力作用下,普通内摆等距型线衬套的法向位移曲线呈正弦规律变化,其余2种呈v形变化,在1个周期内刚好有3个波峰、波谷,与衬套形状特征相对应;短幅内摆等距型线应力变化相对均匀,沿自然路径变化曲线呈u形。

基于cad/cam软件mastercam,采用插值三次样条函数和利用螺旋曲面的特性进行单螺杆泵的复杂螺杆转子螺旋曲面三维几何造型,并基于仿真加工软件vericut,对螺旋曲面数控加工nc程序进行三维仿真。

单螺杆泵定子橡胶是决定泵寿命和效率的关键部件。本文采用有限元法对定子的性能进行分析,得到了定子在均匀压力和压差作用下的应力、应变云图及变形量随压力变化的分布规律;对定子和螺杆进行接触计算,结果表明:定子与螺杆在圆弧顶接触时,剪应变和变形最大;定子两圆弧对角磨损最严重,同时定子的磨损随过盈量增大而明显增大。由于目前还没有能够直接对实际工况下的定子橡胶的变形和受力状态进行测试的有效手段,本文为定子的优化设计提供了理论基础和有效的数值模拟方法。

结合单螺杆泵定子衬套的特殊结构,提出了定子内螺旋曲面加工的新方法即无瞬心包络镗削方法,该方法以螺杆-衬套副的运动原理为依据,以螺杆无瞬心包络铣削加工方法为理论实践基础,利用数控机床实现定子内螺旋曲面廓形的镗削加工。还分析了螺杆在衬套中的运动规律,阐述了无瞬心包络镗削加工技术的基本原理,并论证了该技术实现的可行性。

用ansys对双头单螺杆泵衬套的受力情况作了有限元计算,为了提高计算效率,将螺杆泵衬套的有限元模型简化为平面应变模型求解。讨论了双头单螺杆泵衬套在受到均匀压力与非均匀压力,以及衬套和螺杆在静态接触的情况下,衬套内各点的变形、应力与应变的分布;揭示了双头单螺杆泵衬套的受力状态和变形规律。为双头单螺杆泵的结构优化设计及性能改善提供了参考依据。

分析了单螺杆泵定子的磨损方式,依据丁腈橡胶的磨损规律,分析了单螺杆泵接触点相对滑动速度与接触角在钢转子与丁腈橡胶定子在啮合过程中的变化规律。结果表明,提高流动接触点相对滑动速度和降低固定接触点综合曲率能有效降低定子磨损。

金属定子单螺杆泵的可行性探讨

运用有限元方法对三种线型的双头单螺杆泵衬套进行力热耦合模拟研究。给出了在额定工况下,螺杆泵衬套温度场分布云图。揭示了螺杆泵衬套的温度分布规律,弥补了螺杆泵衬套温度场难以测量的问题。为双头单螺杆泵衬套的热分析、型线选择、性能优化等提供参考依据。

针对双头单螺杆泵在工作过程中,还没有能够直接对井下工况衬套橡胶的温度场分布等进行有效的测试,定子衬套又容易实效、衬套型线对螺杆泵工作性能影响很大的现状,对双头单螺杆泵衬套进行计算机仿真模拟研究则是一个尝试。鉴于双头单螺杆泵衬套的特殊形状将三维模型合理简化为平面应变模型进行模拟研究。运用有限元方法对三种线型的双头单螺杆泵衬套进行力热耦合模拟研究。给出了在额定工况下,螺杆泵衬套温度场分布云图。揭示了螺杆泵衬套的温度分布规律,弥补了螺杆泵衬套温度场难以测量的问题。为双头单螺杆泵衬套的热分析、型线选择、性能优化等提供参考依据。

单螺杆泵的定子通常由橡胶制作而成,内孔呈螺旋槽状,它与转子之间形成若干密封腔。转子作偏心旋转运动,使密封腔由泵的低压区移至高压区,完成吸入、排出液体和形成压力的全过程。将实体模型导入ansys软件中进行有限元分析,结果表明:单螺杆泵转子在正常工况下的最大位移为2.34×10-5mm,出现在单螺杆泵吸入端,转子动态变形量大小可用来确定转子和定子合理的间隙;最大应力为15.8mpa,出现在单螺杆泵排出端。转子应力分析可为转子改造提供参考。

基于单螺杆泵的工作原理,分析其运行时的阻力因素和功耗情况,经设计和实践,对单螺杆泵衬套的断面形状进行了改进。通过对比试验发现,本次改进减小了螺杆与衬套之间的摩擦功耗,提高了泵的效率,具有一定的经济效益。

本文阐述了单头螺杆泵转子的数学模型,转子形线方程式的建立,以及利用cnc数控加工中心加工转子的过程。

在pro/engineer软件中建立单螺杆泵螺杆和衬套的实体模型,进行虚拟装配和干涉检查。利用pro/engineer软件的机构运动分析模块(mechanism)对单螺杆泵进行运动仿真,通过mechanism所绘制的曲线,对螺杆上点的轨迹、位移、速度、加速度等运动学分量进行分析,从而总结单螺杆泵螺杆的运动规律。

g单螺杆泵型号及参数 一、偏心单螺杆泵产品概述： g系列单螺杆泵是按迥转啮合容积式原理工作的新型泵种，主要工作部件是偏心螺杆(转子) 和固定的衬套(定子)。 由于该二部件的特殊几何形状，分别形成单独的密封容腔，介质由轴向均匀推行流动，内 部流速低，容积保持不变，压力稳定，因而不会产生涡流和搅动。每级泵的输出压力为 0.6mpa，扬程60m(清水)，适用于输送介质温度80℃以下(特殊要求可达150℃)。 因定子选用多种弹性材料制成，所以这种泵对高粘度流体的输送和含有硬质悬浮颗粒介质 或含有纤维介质的输送，有一般泵种所不能胜任的特点。其流量与转速成正比。 传动可采用联轴器直接传动，或采用调速电机，三角带，变速箱等装置变速。 这种泵零件少，结构紧凑，体积小，维修简便，转子和定子是本泵的易损件，结构简单， 便于装拆。 二、偏心单螺杆泵产品特点： 偏心单螺杆泵具有自