螺杆泵几种型线的浅析及探讨

发布时间:2018-8-10 14:07:40     来源:

在牛顿流体、非牛顿流体和气一液两相流体输送中,螺杆泵有其独特的优势。而单、双和三螺杆泵的结构、工作原理截然不同。从经济适用角度考虑,此三类螺杆泵都有其它泵不能取代的应用领域。单螺杆泵价格低是由于型线简单、型面精度要求不高,可采用无屑加工的高效工艺,在其结构及适应性等方面也有诸多优点,如非润滑介质、含固体介质和腐蚀性介质的输送。    

    目前,国内生产单螺杆泵的企业远多于生产双、三螺杆泵企业。国际上已逐步推广先进的双头单螺杆泵(即2/3型面)。

    1型线种类

    1.1常规型线(1/2型面横截面型线如图l例所示,简称A型,是最古老的型线,由法国工程师Myan0首先提出。转子截形为圆。其直径D=2a,偏心距e,节距t,单头。定子截形是两半径为a,圆心相距4e的长圆。其参数:节距T=2t,双头。转子运动轨迹是转子截面重心以e为半径在2e为半径的圆内滚动r即所谓卡丹诺圆问鄹的行星运动。转子头数与定子头数之比为12。

    1.2新型线(2/3型面)

    如前述卡丹诺圆运动,滚动半径为1.5e,以e为半径的圆上一点运动轨迹谓之骨线(图2的三棱状内摆线K)。转子运动时,其对称轴线49问线段与骨线共轭,运动过程中转子外廓的展成线即为定子型线。虽运动轨迹相同,由于转子截形不同,所展成的定子型线差异甚大,B型为三瓣花形C型为类三角形。其节距丁=1.5t,三头。转子头数与定子头数之比为23。

    2型线方程

    AB型转子型线方程相同iC型转子型线方程为类椭圆。

    新型线定予方程与骨线相关。B型定子廓形是以a为半径的骨线等距线(侣线)与以a为半径的圆弧组成。侣线方程为式(2)。纯圆弧段是圆心不在原点的圆方程为式(3)。X0和Y0为骨线尖点坐标。C型定子型线方程与B型类似,故略。

    3各型面优缺点

    (1)A型

    优点:转子和定子型线简单,生产历史长,加工经验丰富,有高效、经济的工艺方法。如转子采用连续冲压工艺制造空心螺杆厂,不仅高效、省材,而且可提高泵的效率和寿命。通常,定子多采用模具加工的橡胶制品。然而在高压情况,因橡胶受压变形,使介质回流,泵效率急剧下降,有的高压泵效率仅l.0%左右。解决此问题,刚性套是一个有效途径。因A型定子型线简单,使其刚性套的制造较容易

    缺点:由于转子和定子接触面的相对运动并非纯滚动,尤其在定子两直线段滑动速率较大,易磨损。

    2:2/3型

    同参数情况下,2/3型较A型流量大,因而同流量时体积较小。例如..e=0.2cm,D亍1.75cm,理论流量Q(m/r):

    A型:Q=1.36T

    B型Q=1.612T

    C型Q=1.6041T

    同参数情况下,B型理论流量较A型大2πe2值,C型流量略小于B型。

    转子是双头,因而其重心偏移率是A型的一半。从而可允许较高的转速,且噪声较小。每转的腔室由2x3代替1x2,使泵脉动降低较多。腔室的增加也使滑动速率较大的区问瞬时速度比A型低,由此可减少磨损,提高寿命。此外,新型面密封性强,可提高容积效率。

    在新型线中,由于B型定子型线是由非连续方程曲线展成,廓形存在6个硬过渡点(,骨线侣线与尖点圆弧过度处),显然对运转寿命有所影响。然而C型定子廓形是由连续方程曲线展成,故无此现象。

    综合分析,目前我国宜推广C型泵。

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