雙頭單螺桿泵短幅內(nèi)擺線線型優(yōu)化模型

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(dá)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。

針對雙頭單螺桿泵襯套在實際使用中受到流體壓力、襯套外殼以及螺桿的作用,容易發(fā)生磨損和變形,影響螺桿泵的壽命和效率的問題,采用ansys軟件對雙頭單螺桿泵襯套進(jìn)行有限元仿真模擬。將襯套的有限元模型簡化為平面應(yīng)變模型求解,分析了3種常用型線雙頭單螺桿泵襯套在受到均勻壓力與非均勻壓力下,襯套內(nèi)各點的變形、應(yīng)力與應(yīng)變的分布情況。模擬分析結(jié)果表明,在均勻壓力作用下,普通內(nèi)擺等距型線襯套的法向位移曲線呈正弦規(guī)律變化,其余2種呈v形變化,在1個周期內(nèi)剛好有3個波峰、波谷,與襯套形狀特征相對應(yīng);短幅內(nèi)擺等距型線應(yīng)力變化相對均勻,沿自然路徑變化曲線呈u形。

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(jìn)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。

根據(jù)單螺桿泵井的工作特點,對斜井中單螺桿泵抽油桿柱進(jìn)行受力分析,建立了抽油桿運(yùn)動模型,利用數(shù)值積分方法進(jìn)行求解。該模型克服了以往運(yùn)動模型僅適用于直井的缺點,考慮了井斜以及各種橫向力的影響,因此更接近抽油桿柱的實際情況。利用該模型可獲得井筒中任意部位及螺桿泵處抽油桿扭矩的變化情況。計算實例表明,該數(shù)學(xué)模型及其所得解是穩(wěn)定的。這為螺桿泵井生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計、進(jìn)行工況診斷提供了理論基礎(chǔ)。

-------------精選文檔----------------- 可編輯 g型單螺桿泵性能參數(shù)： 固定轉(zhuǎn)速時的性能參數(shù) 型號 流量 (m3/h) 壓力 (mpa) 允許最 高轉(zhuǎn)數(shù) (r/min) 電機(jī) 功率 (kw) 必需汽 蝕余量 (m) 進(jìn)口法 蘭通徑 (mm) 出口法 蘭通徑 (mm) 允許顆 粒直徑 (mm) 允許纖 維長度 (mm) g10-1 0.1 0.6 960 0.55 3.62525 0.815 g10-21.20.55 g13-1 0.4 0.6 960 0.55 0.815 g13-21.20.55 g15-1 0.6 0.6 960 0.75 120 g15-21.21.1 g20-1 0.8 0.6 960 0.75 4 25251.525 g20-21.21.5 g25-1 2 0.6 960 1.5 32252

g型單螺桿泵產(chǎn)品概述： 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開頭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)部流速代低，容積保持不變。壓力穩(wěn)定,因而 不會產(chǎn)品渦流和攪動。每級泵的輸出壓力為0.6mpa,揚(yáng)程60m（清水）， 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 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(zhuǎn)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(jī)，三角帶，變速箱 等裝置變速。 這種泵零件少，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，維修簡便，轉(zhuǎn)子和定子是本 泵的易損件，結(jié)構(gòu)簡單，便于裝拆。 g型單螺桿泵型號意義： 例如:fg35-1 f-表示泵體和

運(yùn)用有限元方法對三種線型的雙頭單螺桿泵襯套進(jìn)行力熱耦合模擬研究。給出了在額定工況下,螺桿泵襯套溫度場分布云圖。揭示了螺桿泵襯套的溫度分布規(guī)律,彌補(bǔ)了螺桿泵襯套溫度場難以測量的問題。為雙頭單螺桿泵襯套的熱分析、型線選擇、性能優(yōu)化等提供參考依據(jù)。

針對雙頭單螺桿泵在工作過程中,還沒有能夠直接對井下工況襯套橡膠的溫度場分布等進(jìn)行有效的測試,定子襯套又容易實效、襯套型線對螺桿泵工作性能影響很大的現(xiàn)狀,對雙頭單螺桿泵襯套進(jìn)行計算機(jī)仿真模擬研究則是一個嘗試。鑒于雙頭單螺桿泵襯套的特殊形狀將三維模型合理簡化為平面應(yīng)變模型進(jìn)行模擬研究。運(yùn)用有限元方法對三種線型的雙頭單螺桿泵襯套進(jìn)行力熱耦合模擬研究。給出了在額定工況下,螺桿泵襯套溫度場分布云圖。揭示了螺桿泵襯套的溫度分布規(guī)律,彌補(bǔ)了螺桿泵襯套溫度場難以測量的問題。為雙頭單螺桿泵襯套的熱分析、型線選擇、性能優(yōu)化等提供參考依據(jù)。

橢圓轉(zhuǎn)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(zhǔn)確的弊端。結(jié)合雙頭單螺桿泵定子輪廓線的形成理論,利用相關(guān)軟件,得到精確的定子輪廓曲線,并對1種油田實際應(yīng)用的橢圓轉(zhuǎn)子采油單螺桿泵進(jìn)行誤差分析。結(jié)果表明,ф88.9mm(3(1/2)英寸)油管橢圓轉(zhuǎn)子采油單螺桿泵定子在x=25.295mm處磨損最嚴(yán)重,線型誤差最大;理論計算的排量值接近實際排量。

通過對單螺桿泵嚙合過程中流動接觸點相對滑動速度和固定接觸點綜合曲率的分析,得出提高流動接觸點最小相對滑動速度就有利于延長單螺桿泵的使用壽命的結(jié)論,并給出了型線優(yōu)化的依據(jù).

根據(jù)螺桿泵轉(zhuǎn)子和定子型面成型機(jī)理,用三維建模軟件solidworks建立了普通內(nèi)擺線型雙頭螺桿泵的三維實體模型,并用運(yùn)動學(xué)分析軟件cosmosmotion對其進(jìn)行了運(yùn)動仿真和分析。結(jié)果表明,轉(zhuǎn)子型線上圓弧段各點以及靠近圓弧段的點的運(yùn)動軌跡都是類三角形,其他各點的運(yùn)動軌跡為打扣的類三角形。得出了:①轉(zhuǎn)子型線上各點的速度和加速度的變化規(guī)律;②齒凸和齒凹接觸點的相對滑動速度的變化規(guī)律。

為了提高雙頭單螺桿泵的工作效率和使用壽命,研究了結(jié)構(gòu)參數(shù)對其工作效率及使用壽命的影響。基于橡膠mooney-rivlin雙參數(shù)模型理論,考慮橡膠襯套材料具有非線性變形特性、內(nèi)壓及轉(zhuǎn)子慣性對橡膠襯套的作用,建立了雙頭單螺桿泵一個導(dǎo)程的定轉(zhuǎn)子三維嚙合模型,分析了過盈量、偏心距對螺桿泵定子襯套應(yīng)力和摩擦阻力矩的影響。數(shù)值模擬結(jié)果顯示,偏心距選擇7.5mm時,過盈量由0.2mm增加到0.6mm,螺桿泵摩擦阻力矩從88.52n·m增大到466.51n·m,襯套應(yīng)力峰值由1.4mpa增加到1.8mpa;而過盈量取0.4mm時,偏心距由7.3mm增大到7.5mm,摩擦阻力矩從240.00n·m僅增加到264.77n·m,襯套應(yīng)力峰值由1.28mpa增加到1.62mpa。這表明,合理搭配過盈量和偏心距可以提高螺桿泵的工作效率和使用壽命,為螺桿泵設(shè)計及結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化提供了理論依據(jù)。

用ansys對雙頭單螺桿泵襯套的受力情況作了有限元計算,為了提高計算效率,將螺桿泵襯套的有限元模型簡化為平面應(yīng)變模型求解。討論了雙頭單螺桿泵襯套在受到均勻壓力與非均勻壓力,以及襯套和螺桿在靜態(tài)接觸的情況下,襯套內(nèi)各點的變形、應(yīng)力與應(yīng)變的分布;揭示了雙頭單螺桿泵襯套的受力狀態(tài)和變形規(guī)律。為雙頭單螺桿泵的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計及性能改善提供了參考依據(jù)。

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(jié)構(gòu)和油井井身結(jié)構(gòu)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(shù)特點以及在勝利油田的應(yīng)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(yīng)用前景。

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(fèi)時費(fèi)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。

針對螺桿泵性能和特性的理解、認(rèn)識及合理應(yīng)用,首先應(yīng)從掌握螺桿泵的基本原理入手。根據(jù)單螺桿單頭螺桿泵定、轉(zhuǎn)子嚙合過程,推導(dǎo)了單螺桿單頭螺桿泵轉(zhuǎn)子曲線方程、定子曲線方程。而轉(zhuǎn)子螺旋型面是橫截面均為半徑為r的圓,定子內(nèi)腔型線由多段型線構(gòu)成封閉連續(xù)接觸線并與轉(zhuǎn)子型線形成密封單元。

介紹了短幅內(nèi)擺線型單螺桿式水力機(jī)械截面型線的形成。分析了短幅內(nèi)擺線型單螺桿式水力機(jī)械轉(zhuǎn)子骨線形成運(yùn)動與嚙合運(yùn)動之間的關(guān)系,建立了這兩種運(yùn)動之間的變換原理,據(jù)此推導(dǎo)出固定接觸點相對滑動速度的計算公式。

從旋弦線單螺桿泵的基本理論出發(fā),介紹了旋弦線系列泵的基本方程式、主要參數(shù)、受力分析和效率計算公式,從理論上揭示旋弦線螺桿泵的性能。旋弦線線型是泛擺線的極限型,特征是定子有直母線邊,螺桿具有反向滑移嚙合特性。它的1∶2結(jié)構(gòu)與普通內(nèi)擺線1∶2結(jié)構(gòu)相同。通過系列方程式導(dǎo)出2∶3結(jié)構(gòu)旋弦線螺桿泵比1∶2結(jié)構(gòu)單螺桿泵,具有螺桿每轉(zhuǎn)排量大、定子單級承壓高、泵截面有液壓力偶腔、螺桿受力狀態(tài)好、定子支座反力小等長處。且其效率比1∶2結(jié)構(gòu)單螺桿泵高5%～10%。

分析了幾種2/3型面和1/2型面單螺桿泵型線的優(yōu)缺點及工藝途徑,并介紹了cad型線設(shè)計實例

第一節(jié)軸向壓力和徑向壓力的計算 單螺桿泵軸向壓力和壓力的計算是確保泵能正常運(yùn)行的很重要的一環(huán)，其值也直 接決定了泵的軸承的計算和選型。計算軸向壓力值考慮正常狀態(tài)下的運(yùn)行，不考 慮泵起動時或運(yùn)行時發(fā)生干摩擦的情況，因為這些情況會出現(xiàn)軸向力非正常的增 大，造成運(yùn)行的不穩(wěn)定。目前關(guān)于軸向壓力的計算（軸向壓力直接影響徑向壓力） 尚無精確的計算公式，主要是泵運(yùn)行時摩擦力引起的軸向壓力的計算至今無法解 決，國內(nèi)外都采用經(jīng)驗公式的方法。 一、軸向壓力的計算： 認(rèn)為單螺桿泵的軸向壓力pz由以下幾部分構(gòu)成： 1)密封腔內(nèi)介質(zhì)移動時定子內(nèi)的分力pz1。pz1應(yīng)用彼得羅夫液體摩擦的公 式計算： 1 1 z avp （1） 式中μ——液體的動力粘度； a1——滑動表面面積，取a1為定子內(nèi)螺旋腔總的表面積； ν——表面相對滑動速度，取其值為軸向流速為tn/60； δ——摩擦面之間的液膜

【g型單螺桿泵】產(chǎn)品: 【g型單螺桿泵】產(chǎn)品簡介： 生產(chǎn)的g型單螺桿泵在發(fā)達(dá)國家已廣泛使用，國外多數(shù)稱單螺桿泵為“莫諾泵”《monopumps》，德國稱為“偏心轉(zhuǎn)子泵”。由于其優(yōu)良的性能， 近年來在國內(nèi)的應(yīng)用范圍也在迅速擴(kuò)大。 它的最大特點是對介質(zhì)的適應(yīng)性強(qiáng)、流量平穩(wěn)、壓力脈動動小、自吸能力高，這是其它任何泵種所不能替代的。 我們對國外（如：德、英、法、日本等國）生產(chǎn)的單螺桿泵及國內(nèi)同行業(yè)的產(chǎn)品，作了分析與研究，博取眾長，對自己的產(chǎn)品進(jìn)行不斷的 改革創(chuàng)新。目前我單位的產(chǎn)品已自成一個體系，壓力為0.6~1.2mpa,特殊要求壓力可達(dá)3mpa，可滿足廣大用戶對單螺桿泵的不同需求。 我單位生產(chǎn)的泵，質(zhì)量可靠，實行三包，價格也相對較低，同時確保備品備件的正常供應(yīng)。 本單位熱忱為廣大用戶服務(wù)，接受用戶對特殊要求單螺桿泵的設(shè)計和制造任務(wù) 【g型單螺桿泵】型號意義： 【g型單螺桿泵】工作原理

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(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(yáng)程60m(清水)，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(zhuǎn)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(jī)，三角帶，變速箱等裝置變速。 這種泵零件少，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，維修簡便，轉(zhuǎn)子和定子是本泵的易損件，結(jié)構(gòu)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