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恒壓供水控制柜控制單泵線(xiàn)型規劃分析
2017-11-22 16:26:33

恒壓供水控制柜控制單螺桿泵是由轉子和定子兩個(gè)零件構成,轉子在定子中的運動(dòng)既包括繞定子中心的旋轉又包括繞自身中心的旋轉,形成復雜的行星運動(dòng)。由于轉子和定子作行星運動(dòng),使得兩部件的腔體內產(chǎn)生一定的壓差,推動(dòng)液體向上移動(dòng),將機械能轉變成液體的動(dòng)能和勢能,從而實(shí)現泵的作用。為了滿(mǎn)足液體的連續性和移動(dòng)性,單螺桿泵的轉子和定子運動(dòng)副需要滿(mǎn)足一定的條件:

(1)連續嚙合,這是單螺桿泵運動(dòng)的基礎要求;

(2)連續密封,水泵轉子與定子之間形成多個(gè)連續密封的腔體來(lái)傳輸介質(zhì);

(3)連續推移,單螺桿泵轉子與定子的相對運動(dòng),使腔體的體積由大變小再變大的不斷變化,產(chǎn)生一定的壓差,推動(dòng)介質(zhì)不斷向上運動(dòng)。


恒壓供水控制柜控制單螺桿泵的轉子和定子端面曲線(xiàn)統稱(chēng)為線(xiàn)型。不同的轉子線(xiàn)型和定子線(xiàn)型形成不同的螺桿泵,在一定工況下,線(xiàn)型的幾何參數對單螺桿泵的性能存在緊密的聯(lián)系,通過(guò)對線(xiàn)型的分析和研究,為單螺桿泵的設計提供相應的參考信息,并提供相應的優(yōu)化方案。

擺線(xiàn)方程可以作為定子或者轉子的平面線(xiàn)型方程。轉子和定子的平面嚙合可以看成兩齒輪的嚙合,當知道了兩齒輪的瞬心線(xiàn)以及其中一個(gè)齒輪的齒形,可以通過(guò)包絡(luò )法和齒廓法線(xiàn)法求得另一個(gè)共軛齒形,即共軛線(xiàn)型。

圖1:包絡(luò )線(xiàn)形成示意圖


圖2:齒形嚙合基本足理


定子線(xiàn)型和轉子線(xiàn)型需要滿(mǎn)足共軛關(guān)系,但轉子骨線(xiàn)與定子骨線(xiàn)在固定接觸點(diǎn)處形成尖點(diǎn),加劇了轉子和定子之間的磨損。為了改善這種接觸狀況,在實(shí)際工作中,常常通過(guò)等距曲線(xiàn)來(lái)代替轉子骨線(xiàn)和定子骨線(xiàn)。由于骨線(xiàn)副為共軛副,那么與之對應的等距曲線(xiàn)副也為共軛副,滿(mǎn)足前面所說(shuō)的連續嚙合,連續密封和連續推移。


當前,單螺桿泵的螺桿-襯套副斷面齒形采用以下三種形式:

(1)以短幅內擺線(xiàn)的外等距曲線(xiàn)作為襯套的原始齒形曲線(xiàn),求得共軛曲線(xiàn)作為螺桿的齒形曲線(xiàn);

(2)以短幅外擺線(xiàn)的內等距曲線(xiàn)作為螺桿的原始齒形曲線(xiàn),求得共軛曲線(xiàn)作為襯套的齒形曲線(xiàn);

(3)以普通內外擺線(xiàn)作襯套或螺桿的原始齒形曲線(xiàn),即襯套凹處部分為普通外擺線(xiàn),凸處部分為普通內擺線(xiàn)或者螺桿凹處部分為普通內擺線(xiàn),凸處部分為普通外擺線(xiàn),求得共軛曲線(xiàn)作為螺桿或襯套的齒形曲線(xiàn)。


骨線(xiàn)上的曲率半徑隨著(zhù)線(xiàn)型發(fā)生變化,如果骨線(xiàn)上某點(diǎn)的曲率半徑小于等距半徑,那么在此處就會(huì )發(fā)生等距曲線(xiàn)打扣現象。打扣現象產(chǎn)生的危害:當打扣輕微,誤差較小時(shí),可以通過(guò)調整定子橡膠襯套來(lái)補償,但是當打扣比較嚴重時(shí),就會(huì )破壞定子和轉子配合精度,不能滿(mǎn)足實(shí)際工況的需求。另一方面,打扣現象對定子和轉子共軛副嚙合質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響,使得連續密封的空腔在密封處質(zhì)量下降,也可能導致定子和轉子的純滾動(dòng)轉變成摩擦滾動(dòng),大大縮短了定子和轉子的壽命。由此可以看出,打扣現象對恒壓供水控制柜控制單螺桿泵的性能具有一定的影響,選擇合理的等距半徑具有非常重要的意義。

 


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