普通內(nèi)擺線型單螺桿式水力機械密封性能

通過有限元數(shù)值模擬來分析結(jié)構(gòu)參數(shù)對單螺桿泵工作性能的影響,主要對比分析了單螺桿泵初始模型、改變轉(zhuǎn)子截面直徑和改變轉(zhuǎn)子偏心距后的模型,觀察螺桿泵轉(zhuǎn)子在定子中的初始位移及螺桿泵定、轉(zhuǎn)子接觸過盈力的變化規(guī)律。結(jié)果表明,實際工況下轉(zhuǎn)子截面中心運動軌跡并非是理論上的直線,而是橢圓;減小轉(zhuǎn)子截面直徑能迅速降低密封線上的最大接觸應(yīng)力,而轉(zhuǎn)子偏心距的減小不僅能降低密封線上的接觸應(yīng)力,而且能使密封線處的密封力更加均勻;可以通過增大或減小轉(zhuǎn)子截面直徑或偏心距的辦法來保證圓弧處的密封力。

螺桿式制冷壓縮機機械密封的改進——對平項山飛行化工公司合成氨廠螺桿式制冷壓縮機中機械密封存在的缺陷問題進行分析，并提出改進措施。使用新的機械密封后，不僅延長了設(shè)備的安全穩(wěn)定運行周期，而且還節(jié)省了大量的潤滑油。

根據(jù)雙頭單螺桿泵線型優(yōu)化的總體原則確定優(yōu)化目標(biāo)、約束條件,建立短幅內(nèi)擺線線型的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。在visualc++編程語言基礎(chǔ)上,采用復(fù)合形法對建立的數(shù)學(xué)模型進行優(yōu)化,求出當(dāng)變幅系數(shù)k=0.5,等距線半徑趨于無窮大時線型結(jié)果最好。結(jié)合具體實例,計算出優(yōu)化范圍內(nèi)各點的雙頭單螺桿泵的幾何參數(shù),為雙頭單螺桿泵的深入研究提供參考。

針對油田增壓注水泵的使用現(xiàn)狀,分析單螺桿式增壓泵的特點及可行性;并對設(shè)計重點(端面齒形設(shè)計、軸向力計算、萬向聯(lián)軸器設(shè)計等)進行分析總結(jié)。

在單螺桿泵轉(zhuǎn)子和定子是剛性接觸的假設(shè)前提下,以短幅內(nèi)擺線線型理論為基礎(chǔ),建立多元變量多目標(biāo)函數(shù)的雙頭單螺桿泵短幅內(nèi)擺線線型優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型。利用數(shù)值積分法對目標(biāo)函數(shù)的復(fù)雜積分進行處理,求出變幅系數(shù)k在不同取值范圍內(nèi)的復(fù)雜積分?jǐn)M合方程,確定約束條件,簡化了線型優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型。采用復(fù)合形法對該數(shù)學(xué)模型進行優(yōu)化,可計算出優(yōu)化范圍內(nèi)各點的幾何參數(shù)。結(jié)果顯示,當(dāng)變幅系數(shù)k=0.5、等距線半徑趨于無窮大時線型結(jié)果最好。將優(yōu)化結(jié)果應(yīng)用在雙頭單螺桿泵的線型設(shè)計中,計算出線型各點繞中心做螺旋運動時空間位置坐標(biāo),利用opengl技術(shù)建立雙頭單螺桿泵短幅內(nèi)擺線線型的參數(shù)化運動仿真模型,實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計與運動仿真相結(jié)合,為多頭單螺桿泵線型理論的深入研究提供一個可視化的操作平臺。

在水潤滑單螺桿空壓機的設(shè)計制造工作中,曾面臨空氣壓縮腔與軸承之間從密封型式、密封結(jié)構(gòu)、密封方法、預(yù)防腐蝕和對密封泄漏物的處理等一系列問題的困擾。闡述了解決這諸多問題的研究過程及所獲成果。

在制冷及空調(diào)中，螺桿式壓縮機以其鮮明的特點得到廣泛的應(yīng)用，而螺桿式壓縮機又分為單螺桿式壓縮機與雙螺桿式壓縮機。本文針對這兩種不同型式的螺桿式壓縮機所組成的冷水機組，分析了他們不同的特點，對比了它們在不同冷卻水進水溫度下，以及不同制冷量、輸入功率和cop值，為以后的理論分析以及實際應(yīng)用打下了堅實的基礎(chǔ)。

通過理論分析,得出了單螺桿泵壓力的產(chǎn)生和傳遞規(guī)律。采用有限元方法,建立了單螺桿泵的二維模型,分析了螺桿泵定子橡膠與轉(zhuǎn)子間腔體壓差、腔體壓力以及過盈量對接觸壓力的影響,得出了壓差與接觸壓力、腔體內(nèi)壓力與接觸壓力和最大密封壓力及過盈量與最大壓力的關(guān)系。結(jié)果表明:壓差的增大使接觸壓力增大;腔體內(nèi)壓力的增大使接觸壓力減小,最大密封壓力降低;過盈量的增加使螺桿泵的最大壓力增大。

通過對各種擺線分析比較,提出了采用短幅內(nèi)擺線的外等距曲線作為原始齒形曲線用于定子,其共軛曲線用于轉(zhuǎn)子的多頭單螺桿泵線型設(shè)計方法。并得出了方便于ug軟件生成的數(shù)學(xué)模型,建立起數(shù)學(xué)模型的通式,利用ug軟件的"表達式"功能,實現(xiàn)其實體造型的設(shè)計。并為多頭單螺桿泵的實體加工提供參考。

通過論述新型螺桿泵機械密封材料選擇、機封的密封方案、螺桿間距的試驗證明:試驗所選擇的方案能滿足生產(chǎn)的需要。

螺桿泵在開采稠油、含砂原油和中深低原油方面有明顯的優(yōu)越性。隨著油井不斷向深層發(fā)展,在泵掛深度愈來愈大的情況下,管式螺桿泵的檢泵工作勢必費時費工,采油成本相對較高。介紹一種地面驅(qū)動桿式螺桿泵,論述了其基本結(jié)構(gòu)和工作原理。這種桿式螺桿泵可以縮短檢泵作業(yè)時間,從而降低油田的作業(yè)成本。

液體潤滑機械密封正常運行時,端面間的膜厚一般為1~15μm,液體表面張力對密封性能的影響不可忽略。本文以激光加工多孔端面機械密封(lst-ms)為研究對象,提出了疏水型面的幾何結(jié)構(gòu)模型,從理論上證明了疏水型面的自密封性;采用有限元方法求解雷諾方程,分析了密封介質(zhì)表面張力系數(shù)在不同轉(zhuǎn)速、不同介質(zhì)壓力等操作條件下對端面液膜剛度、開啟力和泄漏率的影響規(guī)律,指出了潤濕性對密封性能影響的重要性,并從理論上證明采用疏水型面的lst-ms完全可以實現(xiàn)零泄漏。結(jié)果表明,在轉(zhuǎn)速n≤100r.min-1、介質(zhì)壓比po≤2的低速、低壓工況條件下,采用疏水型面的lst-ms在保持高液膜剛度和開啟力的同時,可使泄漏率大幅度降低;在端面發(fā)生軸向振動導(dǎo)致液膜厚度較大時,仍然可以使用具有高值表面張力系數(shù)的封液或沖洗液控制泄漏率;疏水型面寬度比γ的取值范圍為:0.01≤γ≤0.10。

以核主泵所用u型槽動壓密封環(huán)為對象,研究了密封端面因介質(zhì)中微粒所引起的磨損問題.結(jié)果表明:端面動壓槽根部產(chǎn)生的初期磨損將造成剛度和泄漏率增加,且隨著磨痕數(shù)量的增加,泄漏率呈線性增加;當(dāng)磨痕貫穿密封壩而使u型槽根部與端面低壓側(cè)短路時,將會造成泄漏率的階躍上升和剛度急劇下降.在實際使用的過程中,多個u型槽將會同時出現(xiàn)磨痕,當(dāng)一處磨痕貫穿密封壩時,將造成大量介質(zhì)泄漏,且磨痕越深,其泄漏率越大,最終導(dǎo)致密封失效.

針對亞洲硅業(yè)（青海）有限公司-20度冷凍鹽水螺桿壓縮機機械密封經(jīng)常泄漏問題。分析了其產(chǎn)生原因，提出并采取了相應(yīng)的改進措施，從根本上解決了機械密封機械密封泄漏的問題，確保了機組長周期安全運行。

在對各種擺線分析比較的基礎(chǔ)上,提出采用短幅內(nèi)擺線作為原始齒形曲線用于定子骨線設(shè)計,其共軛曲線用于轉(zhuǎn)子的雙頭單螺桿泵設(shè)計。推導(dǎo)出這種雙頭單螺桿泵的轉(zhuǎn)子和定子線型的數(shù)學(xué)方程式,并利用pro/e對其進行虛擬建模,為雙頭單螺桿泵的加工及改進提供參考。

麥克維爾——單螺桿式冷水機組-R22

根據(jù)單螺桿泵定子骨線及其等距曲線的形成原理,利用matlab軟件對單螺桿泵定子骨線打扣現(xiàn)象進行了深入剖析,并利用數(shù)值法繪出了單螺桿泵定子頭數(shù)、變幅系數(shù)和不打扣條件下的最大等距半徑之間的關(guān)系圖形。結(jié)果表明:當(dāng)定子頭數(shù)確定時,變幅系數(shù)與不打扣最大等距半徑的關(guān)系曲線為遞減規(guī)律;當(dāng)變幅系數(shù)確定時,定子頭數(shù)越小,允許的不打扣半徑越大。

通過軸封測溫試驗,分析噴油量和軸封腔擋油結(jié)構(gòu)對軸封溫度的影響。試驗結(jié)果表明,增加軸封腔噴油量可以有效降低軸封溫度,增加擋油結(jié)構(gòu)可使軸封各處升溫均勻,這兩項措施都有利于提高螺桿式制冷壓縮機運行的可靠性。

麥克維爾單螺桿式水源熱泵機組

麥克維爾——單螺桿式冷水機組-R22

麥克維爾單螺桿式PFS冷水機組 (2)

采用含高階項的mooney-rivlin本構(gòu)模型對在機械密封溝槽中單側(cè)受限丁腈橡膠o形圈的密封性能進行了數(shù)值計算,重點研究了預(yù)壓縮率和介質(zhì)壓力對o形圈接觸應(yīng)力、接觸寬度和峰值應(yīng)力的影響。模擬計算結(jié)果表明:計算值與lindley半經(jīng)驗公式值和wendt實驗值較為一致;o形圈預(yù)壓縮率對主接觸面上的接觸應(yīng)力分布有較大影響,而對受限側(cè)接觸面上的接觸應(yīng)力分布影響較小;預(yù)壓縮率越大主接觸面上峰值應(yīng)力越大,而側(cè)接觸面上峰值應(yīng)力基本不變;介質(zhì)壓力作用會對o形圈產(chǎn)生二次壓縮,介質(zhì)壓力越大,主接觸面和側(cè)接觸面上的峰值應(yīng)力越大。被預(yù)壓縮橡膠o形圈承受介質(zhì)壓力時,具有"自緊密封"特性,接觸應(yīng)力曲線具有拋物線特性;較小的o形圈預(yù)壓縮率可以產(chǎn)生較大的接觸應(yīng)力。因此,建議機械密封o形圈的預(yù)壓縮率不宜過大,以滿足機械密封補償環(huán)浮動性和端面追隨性的要求。