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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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