不銹鋼螺桿泵轉(zhuǎn)子的特點(diǎn)
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(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(huì)產(chǎn)生渦流和攪動(dòng)。每級(jí)泵的輸出壓力為0.6MPa，揚(yáng)程60m（介質(zhì)為清水時(shí)揚(yáng)程60米，根據(jù)介質(zhì)的比重和粘度的不同水泵揚(yáng)程也會(huì)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(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有一般泵種所不能勝任的特點(diǎn)。
不銹鋼螺桿泵定子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(dāng)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(dá)式，然后根據(jù)位移補(bǔ)償原理，確定了內(nèi)凸定子的幾何模型，并對其進(jìn)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(jìn)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(diǎn)，來分析位移補(bǔ)償?shù)某潭?，結(jié)果表明，位移補(bǔ)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(shí)，內(nèi)凸定子剪切應(yīng)變較改進(jìn)前都大大降低，這說明改進(jìn)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(jìn)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(diǎn)處，所以法向位移沿自然坐標(biāo)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(jìn)前螺桿泵定子的變形更小。同時(shí)，等壁厚定子的應(yīng)力和剪切力較改進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)前的螺桿泵要差。所以在等壁厚定子的設(shè)計(jì)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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