泊頭市特種泵閥制造有限公司
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轉子式稠油泵工作過(guò)程分析
為分析轉子式稠油泵工作過(guò)程中其工作腔容積的變化過(guò)程，本章對其核心工作部件展開(kāi)圖進(jìn)行了研究。轉子式稠油泵核心工作部件UG三維模型，側板上的開(kāi)口為該泵的進(jìn)油口，襯套上的開(kāi)口為該泵的出油口，襯套上開(kāi)有一個(gè)供滑塊作往復運動(dòng)的槽。通過(guò)該展開(kāi)圖可以清楚的看到轉子、滑塊、襯套、側板之間的位置關(guān)系。隨著(zhù)轉子的旋轉，轉子型線(xiàn)位置發(fā)生變化，從而帶來(lái)吸油腔及壓油腔容積的變化，實(shí)現吸油與排油。兩個(gè)轉子的吸油、排油的工作過(guò)程是相同的，為簡(jiǎn)化分析，只取一個(gè)轉子進(jìn)行分析。
當轉子進(jìn)油口被轉子的高平面段擋住，出油口被轉子圓周面擋住，此時(shí)工作腔容積與進(jìn)油口和出油口都不連通，形成 封閉的空間，稱(chēng)為困油區域。整個(gè)工作腔此時(shí)為困油區0。當轉子處于只需按圖示轉向轉動(dòng)一個(gè)很小的角度，即可使工作腔與出油口連通，困油時(shí)間非常短。此外，由于轉子式稠油泵的結構，在該困油階段，隨著(zhù)轉子的旋轉，工作腔容積并不會(huì )發(fā)生改變，也就是說(shuō)，雖然這個(gè)階段存在一部分困油容積，但是并不會(huì )產(chǎn)生困油所帶來(lái)的沖擊、振動(dòng)、噪聲、氣蝕等影響。
轉子式稠油泵性能測試試驗中，轉子式稠油泵噪聲非常小、運轉平穩，證明轉子式稠油泵困油影響非常小。
當轉子轉到高平面依然將進(jìn)油口擋住，而轉子圓周面已經(jīng)不能 將出油口擋住，工作腔開(kāi)始與出油口連通。工作腔容積在逐漸減小，將油液從出油口壓出，整個(gè)工作腔此時(shí)為排油腔。當轉子轉到高平面已經(jīng)不能擋住進(jìn)油口，轉子圓周面也不能擋住出油口，此時(shí)工作腔被滑塊和轉子高平面隔開(kāi)，分為2個(gè)區域即區域1和區域2。區域1為排油腔，它與出油口連通，隨著(zhù)轉子的繼續轉動(dòng)，區域1的體積逐漸減小，油液從出油口排出；區域2為吸油腔，它與進(jìn)油口連通，隨著(zhù)轉子的繼續轉動(dòng)，區域2的體積逐漸增大，增大的體積形成吸力將油液從進(jìn)油口吸入。
當轉子轉到進(jìn)油口與吸油腔 連通，而轉子圓周面剛好 將出油口擋住，此時(shí)吸油腔繼續吸油，排油口 封閉。局部放大圖可以看到，此時(shí)工作腔容積有一部分既未與進(jìn)油口連通，也未與出油口連通，形成了一個(gè)困油容積。隨著(zhù)轉子的轉動(dòng)，該容積逐漸變小，其中油液的壓力將會(huì )增大，帶來(lái) 的沖擊和噪聲，并導致油液溫度升高。該困油容積的大小與轉子型線(xiàn)有關(guān)，故在轉子型線(xiàn)設計時(shí)應該考慮到困油容積的影響。
轉子轉到高平面即將將進(jìn)油口 遮住，出油口也將與工作腔連通。再轉過(guò) 角度即回到的位置，這樣轉子就完成一周的旋轉。轉子旋轉一周，工作腔的變化規律是：困油區1—排油腔一排油腔+吸油腔一吸油腔+困油區2—吸油腔。其中困油區1的困油容積即整個(gè)工作腔容積，該困油階段困油容積的體積不變，不會(huì )帶來(lái)一般困油現象的不良影響；困油區2體積較小，隨轉子的轉動(dòng)體積逐漸變?yōu)榱?，使該困油階段的油液壓力增大，將會(huì )產(chǎn)生 的噪聲和振動(dòng)。在轉子型線(xiàn)設計時(shí)，在液壓泵正常平穩工作的前提下，應盡量使困油區2的容積小，如果由該部分困油所引起的噪聲和振動(dòng)較大的話(huà)，還可采用在襯套上開(kāi)設卸荷槽等方法來(lái)減小甚至困油現象。這兩個(gè)困油過(guò)程均不存在困油容積增大的過(guò)程，不會(huì )產(chǎn)生氣蝕現象。
從上述分析可知，轉子旋轉一周，完成吸油、排油各一次。
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