SNS210R54UHJ92NW21

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黃山螺桿泵泵業有限公司

Huangshan Tieren Pumps Group Co.,Ltd

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    SNS210R54UHJ92NW21螺桿的軸向力分析
    三螺桿泵工作中主桿近似等角速度旋轉帶動從桿運動。主、從桿螺旋槽內的介質充當了螺母的作用,螺桿旋轉運動,螺桿凹槽中的介質做近似勻速直線運動,實現介質傳送。考慮介質與螺桿的相互作用從軸向與徑向2方面進行分析。

    1.1 3根螺桿所受總的軸向力設3根螺桿的端截面面積為Ad,過流面積為Aj。若已知進出油腔的壓力差為Δp,3根螺桿所受到的軸向力的合力

    Fh=Δp(Ad+Aj)  (1)
    過流面積上所受到的軸向力就是螺桿螺旋面上受到的軸向力,由3部分組成:2根從桿螺旋面上受到的液*向力Fzc,主桿螺旋面上液體施加的軸向力Fu。

    ΔpAj=2Fzc+Fzz  (2)
    端截面上,因主桿一端要伸出泵外接受傳入的扭矩,壓差與受力面積改變,設主桿伸出部分的壓力差為Δp′,該壓力差下的承載面積為Azd,剩余承載面積為AS,該部分的軸向力為Δp′Azd+ΔpAS,于是總的軸向力

    Fh=Δp′Azd+ΔpAS+2Fzc+Fzz (3)
    1.2從桿所受軸向力從桿軸向力也是由2部分組成:端截面上的軸向力ΔpAc和螺旋槽上的軸向力Fzc。從桿的軸向力

    Fc=Fzc+ΔpAc  (4)
    (1)從桿螺旋槽上軸向力計算
    可將螺旋槽的軸向力分成2部分考慮:進出油口和封閉回路。封閉回路內的介質上升高度和下降高度是相同的。介質對從桿所產生的作用力是平衡的,不造成螺桿軸向的竄動。

    進油、出油處受力面積不平衡,產生的軸向力由受力面積決定。除去平衡區域面積,得到產生正的軸向力的面積Acp,和產生負的軸向力的面積Acn。

    于是從桿螺旋槽上所受的軸向力
    Fzc=Δp(Acp-Acn)
    Acp面積計算如圖2所示分成3部分:A2是扇形面積的一部分,根據從桿根圓直徑和頂圓直徑的關系可以得到

    A2=12α′(dh/2)2-12α′(d/6h)2=α′dh2/9
    A1是由曲線eff、g、gh、he圍成的封閉區域,根據格林公式
    A1=1/2∫xdy-ydx=1/2(∫ef+fg+gh+heLxdy-ydx
    經計算
    A1=1/2×0·115 71dh2
    將A1、A2代入x
    Acp=2(A2+2A1)=2(α′dh2/9+0·115 71dh2) (5)
    負壓面積Acn基本特征,可以看作是由2倍的A1′、A2′之和組成,求法可以通過扇形面積減去三角形面積獲得。

    負壓面積基本參數確定中心角α1、α2
    cosα1/2=(5/6dh)2+dh2-(1/2dh)2/5/3dh2
    cosα2/2=dh2+(1/2dh)2+(5/6dh)2/dh2
    分別求反函數即可得到α1、α2值,代入式(6)得
    A1′=12(dh2)2(α2-sinα2)=0·129 96d2hA2′=12(5dh6)2(α1-sinα1)=0·062 46d2h(6)
    由A1′、A2′可以求出Acn。將施力面積代入Fzc=Δp(Acp-Acn)中,就得到了從桿螺旋槽所受到的軸向力
    Fzc=Δp(2α′9-0·153 42)d2h(7)
    (2)從桿端截面上的軸向力 
    從桿兩端都浸在進出油液中時Ac=π(dh/2)2Acp那么在該情況下端截面上受到的軸向力
    ΔpAc=Δp[(0·25π-0·231 4)d2h-2α′d2h/9]
    安裝時從桿一端要伸出與支撐件裝配在一起,伸出端端部面積上的壓差就發生了改變,設這部分的面積為Ac′、壓差為Δp′,那么該部分的軸向力就應該等于Δp′A′c。于是從桿端截面軸向力Fdc=Δp′A′c+Δp(Ac-A′c)(8)

    (3)從桿總的軸向力
    Fc=Δp′Ac′+Δp(Ac-A′c)+Δp(2α′9-0·153 42)d2h(9)
    1.3主桿軸向力系統總的軸向力等于從桿與主桿軸向力之和,主桿產生的軸向力
    Fzh=Fh-2Fc  (10)

    目前,在我國螺桿泵已在石油、化學、電力、機床、化纖、冶金、浩叭等工業部門逐漸得到應用。較多的是代替離心呆、齒輪泵或往復泵;作輸送泵,潤滑泵,搬油泵,液壓泵用。近年來這種泵在冶金行業中的應用推廣較炔,一尤其在軋鋼系統中的應用較多。現麟窗鴦個柯題談點粗淺的看法。 

    (一)三螺桿泵的特點 三螺桿泵由瑞典C.O.S蒙特瑞烏斯發明,后由該國投資建立IMO公司開始生產、簡稱IMO型泵。該泵的結構是由主動螺桿和與其嚙合的兩個從動螺桿所組成,井且將三根相互嚙合的螺桿放在泵的襯套內。這樣相互嚙合的一組螺桿按每個導程形成密封腔,當主動螺汗旋轉時,這個密封腔就沿著螺桿軸向移動,可以看成螺桿與“液體螺帽”的相對運動,從吸入口輸送到排出口。這時的液體不是因軸轉而作旋轉運動,而是連續從排口流出。所以一方而沒有攪功,另一方面一也沒有受到旋轉力,振運一也很小,運轉情況平穩。 

    在同樣工作參數下,三螺桿泵與其他泵比較,優點是結構簡單,休積小,允許高轉速,壓力脈動和噪音小,工作平穩可靠,官干輸送枯稠液體。從能耗的角度看,它還是一個很好的節能產品。但是,到現在為止,由于螺桿泵的螺桿制造困難,成術高,仍給)一泛使用帶來影響。