雙頭單螺桿泵短幅內(nèi)擺線線型仿真優(yōu)化技術(shù)

通過對各種擺線分析比較,提出了采用短幅內(nèi)擺線的外等距曲線作為原始齒形曲線用于定子,其共軛曲線用于轉(zhuǎn)子的多頭單螺桿泵線型設(shè)計(jì)方法。并得出了方便于ug軟件生成的數(shù)學(xué)模型,建立起數(shù)學(xué)模型的通式,利用ug軟件的"表達(dá)式"功能,實(shí)現(xiàn)其實(shí)體造型的設(shè)計(jì)。并為多頭單螺桿泵的實(shí)體加工提供參考。

針對雙頭單螺桿泵襯套在實(shí)際使用中受到流體壓力、襯套外殼以及螺桿的作用,容易發(fā)生磨損和變形,影響螺桿泵的壽命和效率的問題,采用ansys軟件對雙頭單螺桿泵襯套進(jìn)行有限元仿真模擬。將襯套的有限元模型簡化為平面應(yīng)變模型求解,分析了3種常用型線雙頭單螺桿泵襯套在受到均勻壓力與非均勻壓力下,襯套內(nèi)各點(diǎn)的變形、應(yīng)力與應(yīng)變的分布情況。模擬分析結(jié)果表明,在均勻壓力作用下,普通內(nèi)擺等距型線襯套的法向位移曲線呈正弦規(guī)律變化,其余2種呈v形變化,在1個(gè)周期內(nèi)剛好有3個(gè)波峰、波谷,與襯套形狀特征相對應(yīng);短幅內(nèi)擺等距型線應(yīng)力變化相對均勻,沿自然路徑變化曲線呈u形。

根據(jù)單螺桿泵定子骨線及其等距曲線的形成原理,利用matlab軟件對單螺桿泵定子骨線打扣現(xiàn)象進(jìn)行了深入剖析,并利用數(shù)值法繪出了單螺桿泵定子頭數(shù)、變幅系數(shù)和不打扣條件下的最大等距半徑之間的關(guān)系圖形。結(jié)果表明:當(dāng)定子頭數(shù)確定時(shí),變幅系數(shù)與不打扣最大等距半徑的關(guān)系曲線為遞減規(guī)律;當(dāng)變幅系數(shù)確定時(shí),定子頭數(shù)越小,允許的不打扣半徑越大。

為了提高雙頭單螺桿泵的工作效率和使用壽命,研究了結(jié)構(gòu)參數(shù)對其工作效率及使用壽命的影響。基于橡膠mooney-rivlin雙參數(shù)模型理論,考慮橡膠襯套材料具有非線性變形特性、內(nèi)壓及轉(zhuǎn)子慣性對橡膠襯套的作用,建立了雙頭單螺桿泵一個(gè)導(dǎo)程的定轉(zhuǎn)子三維嚙合模型,分析了過盈量、偏心距對螺桿泵定子襯套應(yīng)力和摩擦阻力矩的影響。數(shù)值模擬結(jié)果顯示,偏心距選擇7.5mm時(shí),過盈量由0.2mm增加到0.6mm,螺桿泵摩擦阻力矩從88.52n·m增大到466.51n·m,襯套應(yīng)力峰值由1.4mpa增加到1.8mpa;而過盈量取0.4mm時(shí),偏心距由7.3mm增大到7.5mm,摩擦阻力矩從240.00n·m僅增加到264.77n·m,襯套應(yīng)力峰值由1.28mpa增加到1.62mpa。這表明,合理搭配過盈量和偏心距可以提高螺桿泵的工作效率和使用壽命,為螺桿泵設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化提供了理論依據(jù)。

通過對單螺桿泵嚙合過程中流動(dòng)接觸點(diǎn)相對滑動(dòng)速度和固定接觸點(diǎn)綜合曲率的分析,得出提高流動(dòng)接觸點(diǎn)最小相對滑動(dòng)速度就有利于延長單螺桿泵的使用壽命的結(jié)論,并給出了型線優(yōu)化的依據(jù).

g型單螺桿泵產(chǎn)品概述： 單螺桿泵是按迥轉(zhuǎn)嚙合容積式原理工作的新型泵種。主要工作部 件是偏心螺桿（轉(zhuǎn)子）和固定的襯套（定子）。 由于該二部件的特殊幾何開頭分別形成單獨(dú)的密封容腔。介質(zhì)由 軸向均勻推行流動(dòng)。內(nèi)部流速代低，容積保持不變。壓力穩(wěn)定,因而 不會產(chǎn)品渦流和攪動(dòng)。每級泵的輸出壓力為0.6mpa,揚(yáng)程60m（清水）， 自吸高度一般在6m，適用于輸送介質(zhì)溫度80℃以下（特殊要求可達(dá) 150℃）。 因定子選用多種彈性材料制成，所以這種泵對高粘度流體的輸送 和含有硬質(zhì)懸浮顆粒介質(zhì)或含有纖維介質(zhì)的輸送，有一般泵種所不能 勝任的特點(diǎn)。其流量與轉(zhuǎn)速成正比。 傳動(dòng)可采用聯(lián)軸器直接傳動(dòng)，或采用調(diào)速電機(jī)，三角帶，變速箱 等裝置變速。 這種泵零件少，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，維修簡便，轉(zhuǎn)子和定子是本 泵的易損件，結(jié)構(gòu)簡單，便于裝拆。 g型單螺桿泵型號意義： 例如:fg35-1 f-表示泵體和

-------------精選文檔----------------- 可編輯 g型單螺桿泵性能參數(shù)： 固定轉(zhuǎn)速時(shí)的性能參數(shù) 型號 流量 (m3/h) 壓力 (mpa) 允許最 高轉(zhuǎn)數(shù) (r/min) 電機(jī) 功率 (kw) 必需汽 蝕余量 (m) 進(jìn)口法 蘭通徑 (mm) 出口法 蘭通徑 (mm) 允許顆 粒直徑 (mm) 允許纖 維長度 (mm) g10-1 0.1 0.6 960 0.55 3.62525 0.815 g10-21.20.55 g13-1 0.4 0.6 960 0.55 0.815 g13-21.20.55 g15-1 0.6 0.6 960 0.75 120 g15-21.21.1 g20-1 0.8 0.6 960 0.75 4 25251.525 g20-21.21.5 g25-1 2 0.6 960 1.5 32252

根據(jù)螺桿泵轉(zhuǎn)子和定子型面成型機(jī)理,用三維建模軟件solidworks建立了普通內(nèi)擺線型雙頭螺桿泵的三維實(shí)體模型,并用運(yùn)動(dòng)學(xué)分析軟件cosmosmotion對其進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)仿真和分析。結(jié)果表明,轉(zhuǎn)子型線上圓弧段各點(diǎn)以及靠近圓弧段的點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡都是類三角形,其他各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為打扣的類三角形。得出了:①轉(zhuǎn)子型線上各點(diǎn)的速度和加速度的變化規(guī)律;②齒凸和齒凹接觸點(diǎn)的相對滑動(dòng)速度的變化規(guī)律。

用ansys對雙頭單螺桿泵襯套的受力情況作了有限元計(jì)算,為了提高計(jì)算效率,將螺桿泵襯套的有限元模型簡化為平面應(yīng)變模型求解。討論了雙頭單螺桿泵襯套在受到均勻壓力與非均勻壓力,以及襯套和螺桿在靜態(tài)接觸的情況下,襯套內(nèi)各點(diǎn)的變形、應(yīng)力與應(yīng)變的分布;揭示了雙頭單螺桿泵襯套的受力狀態(tài)和變形規(guī)律。為雙頭單螺桿泵的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)及性能改善提供了參考依據(jù)。

井下采油螺桿泵因具有較高的系統(tǒng)效率而日益受到重視。但是單頭單螺桿泵由于受到自身結(jié)構(gòu)和油井井身結(jié)構(gòu)的限制,其排量比雙頭單螺桿泵要小,從而難以滿足油井的產(chǎn)量需求。文章簡述了雙頭螺桿泵的技術(shù)特點(diǎn)以及在勝利油田的應(yīng)用情況。通過在勝利油田的使用表明,地面驅(qū)動(dòng)雙頭單螺桿泵在含沙油井開發(fā)中有良好的應(yīng)用前景。

運(yùn)用有限元方法對三種線型的雙頭單螺桿泵襯套進(jìn)行力熱耦合模擬研究。給出了在額定工況下,螺桿泵襯套溫度場分布云圖。揭示了螺桿泵襯套的溫度分布規(guī)律,彌補(bǔ)了螺桿泵襯套溫度場難以測量的問題。為雙頭單螺桿泵襯套的熱分析、型線選擇、性能優(yōu)化等提供參考依據(jù)。

針對雙頭單螺桿泵在工作過程中,還沒有能夠直接對井下工況襯套橡膠的溫度場分布等進(jìn)行有效的測試,定子襯套又容易實(shí)效、襯套型線對螺桿泵工作性能影響很大的現(xiàn)狀,對雙頭單螺桿泵襯套進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真模擬研究則是一個(gè)嘗試。鑒于雙頭單螺桿泵襯套的特殊形狀將三維模型合理簡化為平面應(yīng)變模型進(jìn)行模擬研究。運(yùn)用有限元方法對三種線型的雙頭單螺桿泵襯套進(jìn)行力熱耦合模擬研究。給出了在額定工況下,螺桿泵襯套溫度場分布云圖。揭示了螺桿泵襯套的溫度分布規(guī)律,彌補(bǔ)了螺桿泵襯套溫度場難以測量的問題。為雙頭單螺桿泵襯套的熱分析、型線選擇、性能優(yōu)化等提供參考依據(jù)。

螺桿泵在開采稠油、含砂原油和中深低原油方面有明顯的優(yōu)越性。隨著油井不斷向深層發(fā)展,在泵掛深度愈來愈大的情況下,管式螺桿泵的檢泵工作勢必費(fèi)時(shí)費(fèi)工,采油成本相對較高。介紹一種地面驅(qū)動(dòng)桿式螺桿泵,論述了其基本結(jié)構(gòu)和工作原理。這種桿式螺桿泵可以縮短檢泵作業(yè)時(shí)間,從而降低油田的作業(yè)成本。

第一節(jié)軸向壓力和徑向壓力的計(jì)算 單螺桿泵軸向壓力和壓力的計(jì)算是確保泵能正常運(yùn)行的很重要的一環(huán)，其值也直 接決定了泵的軸承的計(jì)算和選型。計(jì)算軸向壓力值考慮正常狀態(tài)下的運(yùn)行，不考 慮泵起動(dòng)時(shí)或運(yùn)行時(shí)發(fā)生干摩擦的情況，因?yàn)檫@些情況會出現(xiàn)軸向力非正常的增 大，造成運(yùn)行的不穩(wěn)定。目前關(guān)于軸向壓力的計(jì)算（軸向壓力直接影響徑向壓力） 尚無精確的計(jì)算公式，主要是泵運(yùn)行時(shí)摩擦力引起的軸向壓力的計(jì)算至今無法解 決，國內(nèi)外都采用經(jīng)驗(yàn)公式的方法。 一、軸向壓力的計(jì)算： 認(rèn)為單螺桿泵的軸向壓力pz由以下幾部分構(gòu)成： 1)密封腔內(nèi)介質(zhì)移動(dòng)時(shí)定子內(nèi)的分力pz1。pz1應(yīng)用彼得羅夫液體摩擦的公 式計(jì)算： 1 1 z avp （1） 式中μ——液體的動(dòng)力粘度； a1——滑動(dòng)表面面積，取a1為定子內(nèi)螺旋腔總的表面積； ν——表面相對滑動(dòng)速度，取其值為軸向流速為tn/60； δ——摩擦面之間的液膜

【g型單螺桿泵】產(chǎn)品: 【g型單螺桿泵】產(chǎn)品簡介： 生產(chǎn)的g型單螺桿泵在發(fā)達(dá)國家已廣泛使用，國外多數(shù)稱單螺桿泵為“莫諾泵”《monopumps》，德國稱為“偏心轉(zhuǎn)子泵”。由于其優(yōu)良的性能， 近年來在國內(nèi)的應(yīng)用范圍也在迅速擴(kuò)大。 它的最大特點(diǎn)是對介質(zhì)的適應(yīng)性強(qiáng)、流量平穩(wěn)、壓力脈動(dòng)動(dòng)小、自吸能力高，這是其它任何泵種所不能替代的。 我們對國外（如：德、英、法、日本等國）生產(chǎn)的單螺桿泵及國內(nèi)同行業(yè)的產(chǎn)品，作了分析與研究，博取眾長，對自己的產(chǎn)品進(jìn)行不斷的 改革創(chuàng)新。目前我單位的產(chǎn)品已自成一個(gè)體系，壓力為0.6~1.2mpa,特殊要求壓力可達(dá)3mpa，可滿足廣大用戶對單螺桿泵的不同需求。 我單位生產(chǎn)的泵，質(zhì)量可靠，實(shí)行三包，價(jià)格也相對較低，同時(shí)確保備品備件的正常供應(yīng)。 本單位熱忱為廣大用戶服務(wù)，接受用戶對特殊要求單螺桿泵的設(shè)計(jì)和制造任務(wù) 【g型單螺桿泵】型號意義： 【g型單螺桿泵】工作原理

g單螺桿泵型號及參數(shù) 一、偏心單螺桿泵產(chǎn)品概述： g系列單螺桿泵是按迥轉(zhuǎn)嚙合容積式原理工作的新型泵種，主要工作部件是偏心螺桿(轉(zhuǎn)子) 和固定的襯套(定子)。 由于該二部件的特殊幾何形狀，分別形成單獨(dú)的密封容腔，介質(zhì)由軸向均勻推行流動(dòng)，內(nèi) 部流速低，容積保持不變，壓力穩(wěn)定，因而不會產(chǎn)生渦流和攪動(dòng)。每級泵的輸出壓力為 0.6mpa，揚(yáng)程60m(清水)，適用于輸送介質(zhì)溫度80℃以下(特殊要求可達(dá)150℃)。 因定子選用多種彈性材料制成，所以這種泵對高粘度流體的輸送和含有硬質(zhì)懸浮顆粒介質(zhì) 或含有纖維介質(zhì)的輸送，有一般泵種所不能勝任的特點(diǎn)。其流量與轉(zhuǎn)速成正比。 傳動(dòng)可采用聯(lián)軸器直接傳動(dòng)，或采用調(diào)速電機(jī)，三角帶，變速箱等裝置變速。 這種泵零件少，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，維修簡便，轉(zhuǎn)子和定子是本泵的易損件，結(jié)構(gòu)簡單， 便于裝拆。 二、偏心單螺桿泵產(chǎn)品特點(diǎn)： 偏心單螺桿泵具有自

G40-1單螺桿泵

針對螺桿泵性能和特性的理解、認(rèn)識及合理應(yīng)用,首先應(yīng)從掌握螺桿泵的基本原理入手。根據(jù)單螺桿單頭螺桿泵定、轉(zhuǎn)子嚙合過程,推導(dǎo)了單螺桿單頭螺桿泵轉(zhuǎn)子曲線方程、定子曲線方程。而轉(zhuǎn)子螺旋型面是橫截面均為半徑為r的圓,定子內(nèi)腔型線由多段型線構(gòu)成封閉連續(xù)接觸線并與轉(zhuǎn)子型線形成密封單元。

在pro/engineer軟件中建立單螺桿泵螺桿和襯套的實(shí)體模型,進(jìn)行虛擬裝配和干涉檢查。利用pro/engineer軟件的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析模塊(mechanism)對單螺桿泵進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真,通過mechanism所繪制的曲線,對螺桿上點(diǎn)的軌跡、位移、速度、加速度等運(yùn)動(dòng)學(xué)分量進(jìn)行分析,從而總結(jié)單螺桿泵螺桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

g單螺桿泵型號及參數(shù) 一、偏心單螺桿泵產(chǎn)品概述： g系列單螺桿泵是按迥轉(zhuǎn)嚙合容積式原理工作的新型泵種，主要工作部件是偏心螺桿(轉(zhuǎn)子) 和固定的襯套(定子)。 由于該二部件的特殊幾何形狀，分別形成單獨(dú)的密封容腔，介質(zhì)由軸向均勻推行流動(dòng)，內(nèi) 部流速低，容積保持不變，壓力穩(wěn)定，因而不會產(chǎn)生渦流和攪動(dòng)。每級泵的輸出壓力為 0.6mpa，揚(yáng)程60m(清水)，適用于輸送介質(zhì)溫度80℃以下(特殊要求可達(dá)150℃)。 因定子選用多種彈性材料制成，所以這種泵對高粘度流體的輸送和含有硬質(zhì)懸浮顆粒介質(zhì) 或含有纖維介質(zhì)的輸送，有一般泵種所不能勝任的特點(diǎn)。其流量與轉(zhuǎn)速成正比。 傳動(dòng)可采用聯(lián)軸器直接傳動(dòng)，或采用調(diào)速電機(jī)，三角帶，變速箱等裝置變速。 這種泵零件少，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，維修簡便，轉(zhuǎn)子和定子是本泵的易損件，結(jié)構(gòu)簡單， 便于裝拆。 二、偏心單螺桿泵產(chǎn)品特點(diǎn)： 偏心單螺桿泵具有自

本文將目前國內(nèi)外對單螺桿泵定子的磨損研究情況作一綜述,對常規(guī)單螺桿泵和等壁厚單螺桿泵進(jìn)行了接觸分析。針對目前單螺桿泵"定子受壓側(cè)直徑與圓弧連接點(diǎn)處的磨損最大"的現(xiàn)象,從疲勞磨損的角度進(jìn)行了深入研究,認(rèn)為這是由于在圓弧段對角處的剪切應(yīng)變遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它地方,在周期性載荷的作用下橡膠表面產(chǎn)生重復(fù)的壓縮、拉伸和交變剪切應(yīng)力而發(fā)生多次變形,從而使橡膠表層發(fā)生疲勞磨損。對于等壁厚單螺桿泵來講,其最大的剪切應(yīng)變在橡膠襯套的外層,這意味著等壁厚單螺桿泵橡膠襯套外層與鋼套之間的聯(lián)接強(qiáng)度將受到考驗(yàn),襯套外層與鋼套之間的聯(lián)接處可能是等壁厚單螺桿泵的疲勞失效處。

基于單螺桿泵的工作原理,分析其運(yùn)行時(shí)的阻力因素和功耗情況,經(jīng)設(shè)計(jì)和實(shí)踐,對單螺桿泵襯套的斷面形狀進(jìn)行了改進(jìn)。通過對比試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),本次改進(jìn)減小了螺桿與襯套之間的摩擦功耗,提高了泵的效率,具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。