單螺桿泵構造原理分析轉子與定子形狀及其配合

單螺桿泵在抽汲高黏度、高含氣量和高含砂量的原油方面具有獨特的效果,在機械采油設備方面被廣泛應用。單螺桿泵的核心部件是定子和轉子。通過研究轉子在定子襯套中的運動接觸跡,確定鏜削刀具加工軌跡,從而實現(xiàn)具有內(nèi)螺旋孔的金屬定子的加工,以其作為襯套替代傳統(tǒng)的橡膠襯套。

介紹了一種采用sct新技術的螺桿泵及其優(yōu)點,以及此泵在污水處理廠的成功應用實例。

單螺桿泵是一種內(nèi)嚙合的密閉式容積泵,適合于輸送高粘度流體及含有固定懸浮顆粒的介質(zhì)。其核心部件螺桿轉子和定子的加工精度直接影響單螺桿泵的工作性能。文章介紹了多頭單螺桿泵的工作原理,建立了螺桿泵轉子和定子廓線的理論模型,并利用ug三維建模軟件,完成了多頭螺桿泵轉子和定子參數(shù)化建模。該項研究對多頭單螺桿泵轉子、定子加工方法的選擇及制造和齒廓的滑動與磨損理論研究有重要的理論指導意義。

基于cad/cam軟件mastercam,采用插值三次樣條函數(shù)和利用螺旋曲面的特性進行單螺桿泵的復雜螺桿轉子螺旋曲面三維幾何造型,并基于仿真加工軟件vericut,對螺旋曲面數(shù)控加工nc程序進行三維仿真。

依據(jù)單螺桿泵機構構成及運動規(guī)律,設計了一種結構簡單、工作可靠、造價低廉的新型定子修復裝置,并介紹了其工作原理和結構特點。

單螺桿泵定子橡膠是決定泵壽命和效率的關鍵部件。本文采用有限元法對定子的性能進行分析,得到了定子在均勻壓力和壓差作用下的應力、應變云圖及變形量隨壓力變化的分布規(guī)律;對定子和螺桿進行接觸計算,結果表明:定子與螺桿在圓弧頂接觸時,剪應變和變形最大;定子兩圓弧對角磨損最嚴重,同時定子的磨損隨過盈量增大而明顯增大。由于目前還沒有能夠直接對實際工況下的定子橡膠的變形和受力狀態(tài)進行測試的有效手段,本文為定子的優(yōu)化設計提供了理論基礎和有效的數(shù)值模擬方法。

采用ansys軟件對短幅內(nèi)擺線外等距曲線及短幅外擺線內(nèi)等距曲線2種線型的三頭單螺桿泵在過盈及壓差作用下的變形、受力及接觸情況進行有限元分析,得到定轉子接觸時變形及應力分布云圖,比較2種線型三頭單螺桿泵的密封性能。結果表明:過盈量的存在是實現(xiàn)螺桿泵密封的重要條件;壓差的存在使定子橡膠發(fā)生較大的變形,應力應變值也相應增加;短幅內(nèi)擺線外等距曲線三頭單螺桿泵密封性能優(yōu)于短幅外擺線內(nèi)等距曲線三頭單螺桿泵。

基于稠油地面輸送泵的生產(chǎn)實際工況,可將單螺桿泵定、轉子運動副之間的磨損視為磨礪性磨損,因此,其磨損量在相同時間內(nèi)正比于相對滑動速度及法向正壓力的大小。其相對滑動速度的大小由單螺桿泵自身的運動形式及參數(shù)的匹配所決定,法向正壓力的大小決定于離心力、軸向力等工作壓力

橢圓轉子采油單螺桿泵是雙頭單螺桿泵的一種簡化線型,加工方便,但是存在共軛線型不準確的弊端。結合雙頭單螺桿泵定子輪廓線的形成理論,利用相關軟件,得到精確的定子輪廓曲線,并對1種油田實際應用的橢圓轉子采油單螺桿泵進行誤差分析。結果表明,ф88.9mm(3(1/2)英寸)油管橢圓轉子采油單螺桿泵定子在x=25.295mm處磨損最嚴重,線型誤差最大;理論計算的排量值接近實際排量。

單螺桿泵的定子通常由橡膠制作而成,內(nèi)孔呈螺旋槽狀,它與轉子之間形成若干密封腔。轉子作偏心旋轉運動,使密封腔由泵的低壓區(qū)移至高壓區(qū),完成吸入、排出液體和形成壓力的全過程。將實體模型導入ansys軟件中進行有限元分析,結果表明:單螺桿泵轉子在正常工況下的最大位移為2.34×10-5mm,出現(xiàn)在單螺桿泵吸入端,轉子動態(tài)變形量大小可用來確定轉子和定子合理的間隙;最大應力為15.8mpa,出現(xiàn)在單螺桿泵排出端。轉子應力分析可為轉子改造提供參考。

采用有限元法對常規(guī)單螺桿泵和等壁厚定子單螺桿泵的定子橡膠和螺桿進行接觸非線性計算,得到了螺桿與定子在不同位置接觸時變形及剪應變云圖;分析了定子接觸磨損的特點及規(guī)律,并進行了比較。結果表明:常規(guī)單螺桿泵定子與螺桿在圓弧頂接觸時,剪應變和變形最大,定子兩圓弧對角磨損最嚴重,同時定子的磨損隨過盈量增大而明顯增大;而等壁厚螺桿泵則在中間位置接觸時,剪應變和變形最大,且最大剪應變位于定子的外表面。由于目前還沒有能夠直接對實際工況下的定子橡膠的變形和接觸狀態(tài)進行測試的有效手段,本文為定子的優(yōu)化設計提供了理論基礎和有效的數(shù)值模擬方法。

結合單螺桿泵定子襯套的特殊結構,提出了定子內(nèi)螺旋曲面加工的新方法即無瞬心包絡鏜削方法,該方法以螺桿-襯套副的運動原理為依據(jù),以螺桿無瞬心包絡銑削加工方法為理論實踐基礎,利用數(shù)控機床實現(xiàn)定子內(nèi)螺旋曲面廓形的鏜削加工。還分析了螺桿在襯套中的運動規(guī)律,闡述了無瞬心包絡鏜削加工技術的基本原理,并論證了該技術實現(xiàn)的可行性。

介紹了一種新型的潛油（水）泵裝置的設計計算步驟，并分析了液動式單螺桿泵應用中的幾個問題

針對采油單螺桿泵轉子的數(shù)控加工，求解出了轉子的法截面廓型坐標，提出了一種從轉子法截面進行插補計算的新型加工方法，并通過與傳統(tǒng)加工方法的理論計算對比、實際加工樣品對比，得出了這種新型的加工方法具有加工精度高、加工速度快的優(yōu)點。為采油單螺桿泵轉子乃至定子模芯的實際加工提供一定的理論參考。

本文重點闡述了單螺桿泵轉子的數(shù)學模型,描述了轉子形線方程式的建立,以及利用cnc數(shù)控加工中心加工轉子的過程。本文是筆者幾年來親自操控數(shù)控機床加工轉子的經(jīng)驗之談和幾年來潛心研發(fā)的結果。使得轉子的加工更趨形象化、具體化,各種理論更能易于接受。

分析了單螺桿泵定子的磨損方式,依據(jù)丁腈橡膠的磨損規(guī)律,分析了單螺桿泵接觸點相對滑動速度與接觸角在鋼轉子與丁腈橡膠定子在嚙合過程中的變化規(guī)律。結果表明,提高流動接觸點相對滑動速度和降低固定接觸點綜合曲率能有效降低定子磨損。

納米級填加劑在單螺桿泵定子中的應用

金屬定子單螺桿泵的可行性探討

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行了接觸分析。針對目前單螺桿泵"定子受壓側直徑與圓弧連接點處的磨損最大"的現(xiàn)象,從疲勞磨損的角度進行了深入研究,認為這是由于在圓弧段對角處的剪切應變遠遠大于其它地方,在周期性載荷的作用下橡膠表面產(chǎn)生重復的壓縮、拉伸和交變剪切應力而發(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)接強度將受到考驗,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。

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(清水)，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。其流量與轉速成正比。 傳動可采用聯(lián)軸器直接傳動，或采用調(diào)速電機，三角帶，變速箱等裝置變速。 這種泵零件少，結構緊湊，體積小，維修簡便，轉子和定子是本泵的易損件，結構簡單， 便于裝拆。 二、偏心單螺桿泵產(chǎn)品特點： 偏心單螺桿泵具有自

基于單螺桿泵的工作原理,分析其運行時的阻力因素和功耗情況,經(jīng)設計和實踐,對單螺桿泵襯套的斷面形狀進行了改進。通過對比試驗發(fā)現(xiàn),本次改進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)濟效益。

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構和油井井身結構的限制,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特點以及在勝利油田的應用情況。通過在勝利油田的使用表明,地面驅(qū)動雙頭單螺桿泵在含沙油井開發(fā)中有良好的應用前景。