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螺桿泵轉(zhuǎn)子與定子的關(guān)系


到目前為止,我們假設(shè)螺桿泵轉(zhuǎn)子和定子之間是理想的(零)合作。對于實際的泵或螺桿鉆具,這種合作可能不是零合作。為了減少滑動(獲得高容積效率,即泵流量盡可能大),轉(zhuǎn)子直徑應(yīng)稍大,或螺桿泵的定子直徑應(yīng)較小,產(chǎn)生過剩(即減少滑動)。典型的例子是與低粘度流體緊密配合,粘度阻力小,從高壓到低壓容易滑動(流體泄漏)。但如果配合過緊,金屬轉(zhuǎn)子和定子橡膠襯套之間會有很大的摩擦,需要高運行和高啟動扭矩來降低整個系統(tǒng)的效率。高啟動扭矩非常重要。眾所周知,如果螺桿泵轉(zhuǎn)子和定子的配合設(shè)計太緊密,就很容易出現(xiàn)問題。過早磨損,包括逐漸或突然磨損(稱為橡膠老化),是過緊的信號。在流量和扭矩之間,以及泵的可靠性和橡膠的使用壽命之間要有妥協(xié)的解決方案。


有時,為了應(yīng)用于高溫場所,設(shè)計人工放大間隙,以適應(yīng)高溫環(huán)境中溫度升高引起的熱膨脹,使配合更加緊密。對于這種設(shè)計,根據(jù)應(yīng)用條件、橡膠性能等,配合可以減少到0.020~0.080in。顯然,在這樣的例子中,工廠測試減小尺寸的設(shè)計意義不大,因為過冷間隙滑動(即泵流量明顯減少)在高溫下很難檢測螺桿泵,而且很少。


徑向配合在尺寸值之間發(fā)生變化,并沿密封線發(fā)生變化。由于各種因素,決定改變哪個直徑(螺桿泵轉(zhuǎn)子和定子)以獲得所需的配合。例如,轉(zhuǎn)子尺寸的理論值保持不變。通過使用不同定子橡膠注入的襯芯來改變配合,轉(zhuǎn)子可以標準化。泵的制造商要向襯芯注入大量定子橡膠,以制造小于標準尺寸的定子。相反,如果只有一個定子襯芯(定子尺寸標準化),則要制造不同配合的轉(zhuǎn)子,以滿足各種配合的需要。每種方法都有其優(yōu)缺點。定子標準化方法不允許橡膠在開發(fā)過程中出現(xiàn)錯誤和錯誤。由于熱膨脹系數(shù)高的橡膠硫化過程復(fù)雜,其他工藝變化,橡膠微調(diào)總是非常困難。一旦橡膠設(shè)計完成,制造商通常希望一勞永逸地使用,并可能更喜歡通過不同的轉(zhuǎn)子尺寸獲得不同的配合。螺桿泵轉(zhuǎn)子的加工工藝相對簡單。相反,用戶更有可能嘗試使用不同的螺桿泵轉(zhuǎn)子。

假設(shè)螺桿泵轉(zhuǎn)子的尺寸沒有改變(保持理論值),通過改變螺桿泵定子的尺寸來滿足合作的需要。因此,我們增加了理論尺寸測量(零刻度)(即dmo、djo、dmo和djo。


因此,螺桿泵定子的實際尺寸是:


Dj=-Djo+2cj(26)

Dm=Dmo12cm(27)

(但dj=djo,dm=dmo)

  即

2Cj=Dj-Djo(28)

=Dm-Dmo(29)


建立上述關(guān)系的符號協(xié)議:正配合表示間隙配合,負配合表示過盈配合。


+0.020in表示20mil間隙(用大定子襯芯做大定子),0.030in表示30mil過盈(即用小定子襯芯做小定子)。


配合過程障礙物是根據(jù)螺桿泵轉(zhuǎn)子和定子尺寸計算的。首先,假設(shè)螺桿泵轉(zhuǎn)子的理論尺寸等于測量尺寸。然后可以計算螺桿泵定子的理論尺寸。定子測量值與理論值的區(qū)別在于配合尺寸,即間隙配合和負過盈配合。


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