等壁厚螺杆泵密封性能有限元分析

2009-09-17 叶卫东 大庆石油学院机械科学与工程学院

  基本螺栓式泵定子是由浇铸在泵筒内形成了的。聚氨酯材料定子内表面上是双旋转曲面模型, 其薄厚比例失调,如同1(a)图甲中。本身型式的存在着有诸多缺陷, 如螺栓式泵定子做运行时磨蹭会产生的热能最通常集中在聚氨酯材料最厚的个部位, 极易形成定子提早没有效果; 不一厚度聚氨酯材料的溶胀、温胀不一模一样, 由此而知整改了定定子啮合功能, 增太大摩擦, 降低了泵的做运行吸收率和在运用壽命; 使聚氨酯材料定子的受压和和变形不一, 会导致位置过分疲劳度而影响。这样要为进一部延时螺栓式泵做运行壽命, 减少基本螺栓式泵在运用能, 挺高螺栓式泵采油经济实惠社会经济效益, 可以对基本螺栓式泵实行整改。当下, 对基本螺栓式泵整改的技術有有很多, 如定子聚氨酯材料定子螺栓式泵、全金属材质螺栓式泵、等厚度螺栓式泵。但大个部位新技術所以说制会导致本等主观原因都位于检测阶段中,, 只要 等厚度螺栓式泵含有了了定的現场在运用, 这样本篇文章著者最通常对等厚度螺栓式泵实行模拟仿真算起, 明确分析其胶封能, 并与基本螺栓式泵实行相比, 明确其适宜性。

常规螺杆泵与等壁厚螺杆泵截面图

图1 一般丝杠泵与等焊接钢管壁厚丝杠泵横截面图

1、等壁厚螺杆泵结构

  要想确定再生胶层具备着光滑机的薄厚, 都要调整定子钢筒的外观, 如图所示2如图所示。当今长用的等厚度螺旋轴泵是用到能实现定子泵筒宽度精确度及机械厂效果的精铸生产工艺来加工处理的直筒式等厚度定子外筒。

等壁厚螺杆泵结构图

图2 等管壁螺栓泵格局图   利于与日常挤出机丝杠式泵有对比性, 等焊接钢管壁厚挤出机丝杠式泵备选与日常GLB800挤出机丝杠式泵设备构造的运作已经那样的DG-LB800, 其设备构造的如1(b) 如下图。是由于钢泵筒在用时中变弯小,不可已过期,利于利于是有限的责任元确定, 在是有限的责任元三维三维模型中可能其细化成对定子硫化橡胶外侧的位移约束力。细化后的怎么样三维三维模型如3如下图。

DGLB800等壁厚螺杆泵结构图

图3 DGLB800等管壁螺母泵结构特征图   等规格螺旋轴泵算建模方法中工具叁数设置与通常螺旋轴泵同样 , 一个不相同的是生聚氨酯材料衬套是等规格的, 且以通常螺旋轴泵定子生聚氨酯材料衬套最薄处8mm为装修设计叁数设置。

2、等壁厚螺杆泵有限元分析

  螺杆泵在工作中主要承受密封腔油液压力的作用。可以将此压力分解成两部分, 一部分是垂直作用在密封腔室内壁的内压力, 使螺杆泵橡胶衬套压缩,螺杆泵密封腔室体积增大; 另一部分是相邻密封腔室间的压差, 使螺杆泵定子型线发生几何形状变化。

2.1、密封腔室内压力对接触压力的影响

  通过Q弹运动学计数公式:

  式中: e表达出来变弯几率上下轮机关单位体型的相对于体型发生变化,e=ΔV/V0,V0为变弯几率前的体型, ΔV为变弯几率上下轮的体型差; σm为的平均载荷; μ为泊松比; E为伸缩性模量。丝杆泵塑胶衬套体型收缩量的面积面积大小与经受载荷有关的信息, 而绝对载荷面积面积大小的重要因素也就是密封盖胶腔室外的学习重压。学习重压越大, 载荷越大, 体型收缩量越大, 实际的上的过渡配合配合量越小, 密封盖胶效果削减, 终会实际的上的过渡配合配合量为0,出现用户名。   螺母式泵聚氨酯材质衬套球量大概挤压成量的各个还与材质的效果相关的英文, 这之中泊松比μ=0.5时,e=0,倘若的材质为不易挤压成材质, 即是地应力再大其球量大概挤压成量也为0; 当泊松比减H,e变高, 球量大概挤压成量也变高,预期过渡配合量扩大; 刚性模量E越小, e越大, 球量大概挤压成量越大, 预期过渡配合量扩大。下部运营有效元措施核算封口腔房间内心理负压项目对接触心理负压的后果到,具体分析内心理负压对等焊接钢管壁厚螺母式泵的封口效果的后果到。   实现罗杆泵有限制元3d模型, 在的样子腔室给予重复的内有压力实现核算出来, 核算出来但是右图4,5下图。

  图4表达出来了近年来密封盖圈腔地下室学习的压力的增长, 天然橡胶在Y导向盘盘的位移曾大, 当Y导向盘盘的位移达到过渡配合量0.3mm时, 密封盖圈没用。等焊接钢管壁厚丝杆泵的Y导向盘盘位移较普通级丝杆泵Y导向盘盘位移增长的慢, 比较是在内学习的压力达到8 MPa后, 增长快速好慢。   图5出现如今隔绝腔空间内工作压强的增高, 定子与定子和转子间的交往工作压强缩减, 缘故是橡塑受到心理压力后面积再压缩会导致Y导向位移增高使真正过盈配合量缩减因此使交往工作压强缩减。   在等厚度螺母泵Y方向盘位移添加缓慢, 实计过渡配合量增大缓慢, 因为接受压差的增大也比硬性螺母泵慢, 与硬性螺母泵不同于具备更佳的封好效果。