【摘要】：三螺桿泵是一種先進(jìn)的容積式泵,因其結(jié)構(gòu)緊湊、壽命長、工作平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn),得到了廣泛的應(yīng)用。近年來,國內(nèi)外對(duì)三螺桿泵進(jìn)行了大量的研究工作,但是主要集中在螺桿型線的設(shè)計(jì)、加工以及檢測等方面,對(duì)于實(shí)際工作中泵與相關(guān)附件的相互影響并無太多關(guān)注。 本文以135型三螺桿泵用安全閥為主要研究對(duì)象,利用Matlab/Simulink仿真軟件,對(duì)泵用安全閥進(jìn)行了仿真和研究,分析了閥瓣開啟時(shí)沖擊壓力對(duì)螺桿的作用,從而了解泵與泵用安全閥的相互影響,對(duì)泵以及安全閥的設(shè)計(jì)工作具有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。 為研究沖擊壓力對(duì)螺桿的作用,本文采用矢量代數(shù)的方法,推導(dǎo)了螺桿曲面的矢量方程。通過曲面積分,計(jì)算螺桿工作中各壓力腔的受力,研究了合力的作用范圍以及螺桿的變形。計(jì)算結(jié)果更準(zhǔn)確地表示了螺桿工作中的受力狀態(tài),為螺桿與襯套的設(shè)計(jì)工作提供指導(dǎo)。提出了平衡螺桿徑向力的方法,能夠有效減小螺桿的徑向作用力,從而減少螺桿與襯套的磨損以及泄漏量。 在安全閥的開啟特性研究中,引入了高壓腔體積變化對(duì)控制體容積的影響,建立了動(dòng)態(tài)特性方程。利用Matlab/Simulink仿真軟件,建立仿真模型,并仿真了安全閥的開啟特性。通過仿真得到安全閥開啟時(shí)的閥前最大瞬時(shí)壓力,計(jì)算了沖擊壓力對(duì)螺桿的作用。仿真并分析了高壓腔體積波動(dòng)與安全閥開啟過程壓力波動(dòng)的相關(guān)性,結(jié)果表明兩者是相關(guān)的�；诜抡娼Y(jié)果,對(duì)螺桿泵用安全閥提出了改進(jìn)意見。 最后,通過試驗(yàn)測量安全閥開啟時(shí)螺桿泵高壓腔的壓力變化,并與仿真結(jié)果對(duì)比。試驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果較為接近,驗(yàn)證了仿真結(jié)果的正確性。 通過以上的研究工作,提出了螺桿泵研究中的新方向,對(duì)于螺桿泵的系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有積極的意義。
【圖文】：

把液體封閉在嚙合腔中，并推動(dòng)液體從吸入口沿著螺桿軸向作連續(xù)、勻速地運(yùn)動(dòng)，直至排出口[4]。按螺桿根數(shù)，通�？煞譃閱温輻U泵、雙螺桿泵、三螺桿泵和五螺桿泵等幾種，如圖1.1所示。其工作原理基本相似，只是螺桿齒形和使用場合有所不同。委委扛j揚(yáng)哪斌哪婦甸咚嚼 嚼(b)肇?cái)偙家患浊z愕繪允杖鱉州州(e)(d)a、單螺桿泵b、雙螺桿泵c、三螺桿泵d、五螺桿泵圖1.1單、雙、三、五螺桿泵(1)單螺桿泵由螺桿轉(zhuǎn)子與襯套定子組成，如圖1.1(a)所示。當(dāng)轉(zhuǎn)子在定子型腔內(nèi)繞定子的軸線作行星回轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子與定子之間形成的密封腔就沿轉(zhuǎn)子螺線產(chǎn)生位移，將介質(zhì)連續(xù)、均勻地從吸入口送到排出口。單螺桿泵不僅具有螺桿泵的共同優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)能夠輸送含有固體顆粒和短纖維的懸浮液，高粘度介質(zhì)，以及很多非牛頓液體。它廣泛地運(yùn)用于石油、化工、建筑、環(huán)保、船舶、紡織、冶金、采礦、印刷與造紙業(yè)、食品、釀造、醫(yī)藥和日用化工等領(lǐng)域【’]。(2)雙螺桿泵結(jié)構(gòu)形式如圖1.1(b)所示，按照螺桿嚙合時(shí)泵內(nèi)的密封腔在理論上能否把排出腔和吸入腔完全隔開的原則

三螺桿泵中與原動(dòng)機(jī)直接相連的螺桿稱為主動(dòng)螺桿，，另外兩根對(duì)稱配置于主動(dòng)螺桿的兩側(cè)，稱為從動(dòng)螺桿。相互嚙合的主、從動(dòng)螺桿與襯套一起形成一個(gè)個(gè)彼此隔離的密封腔，從而把泵的吸入端和排出端隔開[4]。如圖1.2所示，密封腔1與吸入端相連通，密封腔5與排出端相連通，其余中間各腔為相互隔離的密封腔。主動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，液體在密封腔內(nèi)沿著軸向運(yùn)動(dòng)，從吸入端輸送至排出端。排出吸入圖1.2螺桿工作腔圖1.3為三螺桿泵的常用結(jié)構(gòu)。主動(dòng)螺桿2與原動(dòng)機(jī)相連接，傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);從動(dòng)螺桿3與主動(dòng)螺桿相嚙合，保證螺桿的密封性，阻止流體從排出端泄流到吸入端;襯套4的兩端分別與泵體5的進(jìn)出口相連通。螺桿的螺紋部分被封閉在襯套孔內(nèi)，它們之間存在著一定的間隙，以保證泵的工作性能和可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。封閉在襯套內(nèi)的螺紋部分的長度叫螺桿工作長度
【學(xué)位授予單位】：南京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TH327;TH134

【參考文獻(xiàn)】

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1 呂慶軍;周廣明;席軍強(qiáng);;一種溢流閥特性分析[J];車輛與動(dòng)力技術(shù);2006年01期

2 賈立君,王敏,龐秀偉;安全閥起座過程中的動(dòng)態(tài)分析[J];閥門;2003年02期

3 王澤清;安全閥的特性曲線及試驗(yàn)[J];閥門;2005年01期

4 郭大儒;安全閥工作動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的探討[J];閥門;1995年02期

5 李學(xué)能;韓艷艷;;基于SIMULINK的閥控液壓缸的仿真[J];裝備制造技術(shù);2010年02期

6 葛順源;安全閥的選用及喉徑計(jì)算[J];化學(xué)工程;1997年03期

7 楊凱,林富來,丁峰,王增昌;螺桿泵的應(yīng)用及雙螺桿泵的發(fā)展[J];機(jī)床與液壓;1999年04期

8 袁桂鋒;趙連春;王傳禮;;直動(dòng)式純水溢流閥的動(dòng)態(tài)特性仿真[J];機(jī)床與液壓;2006年06期

9 王裕清，荊雙喜;平面密封型安全閥的動(dòng)態(tài)特性分析[J];焦作工學(xué)院學(xué)報(bào);1996年03期

10 江卓遠(yuǎn);;大型客機(jī)座艙壓力控制系統(tǒng)安全閥仿真研究[J];計(jì)算機(jī)仿真;2009年03期

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1 宋超;135型螺桿泵螺桿的設(shè)計(jì)過程及力學(xué)性能研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2005年

2 曾敏;三螺桿泵設(shè)計(jì)及轉(zhuǎn)子型線優(yōu)化研究[D];重慶大學(xué);2008年

3 秦建艷;三螺桿泵中螺桿的刀具設(shè)計(jì)及型面檢測[D];南京林業(yè)大學(xué);2009年

4 王彥斌;三螺桿泵參數(shù)化建模及有限元分析[D];南京林業(yè)大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2523045