不銹鋼螺桿泵轉(zhuǎn)子的特點
2020-03-17
不銹鋼單螺桿泵是按迥轉(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，分別形成單獨的密封容腔，介質(zhì)由軸向均勻推行流動，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。每級泵的輸出壓力為0.6MPa，揚程60m（介質(zhì)為清水時揚程60米，根據(jù)介質(zhì)的比重和粘度的不同水泵揚程也會不同），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有一般泵種所不能勝任的特點。
不銹鋼螺桿泵定子結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，一種是把定子襯套中的兩直線段改為向內(nèi)凸而且和兩端半圓相外切的兩半徑相等的圓弧，即內(nèi)凸定子螺桿泵;另一種是針對當前正在研制的等壁厚定子螺桿泵提出的。
對于內(nèi)凸定子螺桿泵，首先求出了其端面型線方程表達式，然后根據(jù)位移補償原理，確定了內(nèi)凸定子的幾何模型，并對其進行有限元分析。在均勻工作壓力下，其位移、應(yīng)力和剪應(yīng)變的分布情況與改進前的定子是類似的，并且數(shù)值變化不大。通過拾取內(nèi)凸圓弧段上的有限節(jié)點，來分析位移補償?shù)某潭龋Y(jié)果表明，位移補償是足夠的.在接觸分析中，不論轉(zhuǎn)子位于定子圓弧頂處，還是轉(zhuǎn)子處于定子中間位置時，內(nèi)凸定子剪切應(yīng)變較改進前都大大降低，這說明改進后的螺桿泵定子的剪切變形得到了有效的改善。
對于等壁厚定子螺桿泵，在均勻內(nèi)壓作用下，等壁厚定子內(nèi)輪廓線上的法向位移zui大值分布與改進前螺桿泵的情況正好相反，出現(xiàn)在圓弧段中間處，而并非直線段中點處，所以法向位移沿自然坐標系的分布大體呈M型，另外，從變形程度來看，等壁厚定子較改進前螺桿泵定子的變形更小。同時，等壁厚定子的應(yīng)力和剪切力較改進前都明顯降低。在非均勻工作壓力下，等壁厚定子內(nèi)輪廓線上的法向位移較同壓差情況下改進之前的螺桿泵相比，其數(shù)值大大降低。但剪應(yīng)變分布與改進前有根本的區(qū)別，其剪應(yīng)變位于橡膠襯套與缸體外套的交界面附近，因此等壁厚螺桿泵定子橡膠的疲勞性能可能比改進前的螺桿泵要差。所以在等壁厚定子的設(shè)計和制造中，要更加注重提高橡膠襯套與缸體外套之間的粘接質(zhì)量。
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