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主动螺杆单头螺旋、从动螺杆双头螺旋的双螺杆泵

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:由于衍生双螺杆泵为密封型螺杆泵,其容积效率要高于非密封型的A型双螺杆泵,因此实际流量比1.16805倍还要高些。由上可知,衍生的双螺杆泵在螺杆工作长度和螺杆螺旋最大横向尺寸和A型双螺杆泵相同情况下,在输送清洁的润滑性介质时,要优于A型双螺杆泵。主动螺杆承受一侧从动螺杆传递的径向压力,不像三螺杆泵主动螺杆有对称于两侧的从动螺杆,径向压力自动平衡。

主动螺杆单头螺旋、从动螺杆双头螺旋的双螺杆泵

(1)理论流量Ql

1)工作长度段过流断面面积A。由图3-19和式(3-32)可得螺杆衬套孔的过流断面面积A3

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从动螺杆为双头螺旋的齿形横截面面积A2由式(3-59)知A2=0.442278dj2

主动螺杆为单头螺旋的齿形横截面面积A1,由式(3-42)、式(3-46)和式(3-47)可知为

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A=A3-A1-A2=1.127268dj2 (4-176)

2)理论流量Ql。假设衍生的双螺杆泵主动螺杆的螺旋导程T1和原型三螺杆泵的螺杆螺旋导程相同,则其从动螺杆的螺旋导程为T2=2T1,故每转介质容积VAT2

理论流量Ql=AT2n (4-177)

(2)与原型三螺杆泵相比较 比较式(3-60)和式(4-176),可以得出衍生双螺杆泵的A比原型三螺杆泵小0.093192倍,所以当二类泵从动螺杆的螺旋导程T2相同时,衍生双螺杆泵的理论流量小于原型三螺杆泵,因此这种衍生的泵就变得毫无意义。

若原型泵的螺旋导程978-7-111-29794-9-Chapter04-356.jpg,其每转理论流量由式(3-60)可得

AT=2.071858dj3 (4-178)

而衍生的双螺杆泵从动螺杆的螺旋导程978-7-111-29794-9-Chapter04-357.jpg,故其每转理论流量为

AT2=3.75756d3j (4-179)

可见,这种情况下,衍生双螺杆泵每转的流量比原型三螺杆泵要大1.89445倍,这样就可利用一台三螺杆泵衍生出另一个流量规格的产品。这个衍生产品的前提是原型三螺杆泵的工作长度l能满足衍生后产品的第三类密封性的要求。

若原型三螺杆泵螺旋导程978-7-111-29794-9-Chapter04-358.jpg,则由于衍生双螺杆泵从动螺杆的螺旋导程978-7-111-29794-9-Chapter04-359.jpg,通常这种情况下轴向流速过大,易发生汽蚀,就不适合衍生泵。这种情况下唯一可能的就是将衍生产品作降速运行,但流量也就下降了,这种衍生产品即使能符合第三类密封性要求,其存在也是没有意义的。

作为新设计产品,即主动螺杆的螺旋导程978-7-111-29794-9-Chapter04-360.jpg和从动螺杆的螺旋导程978-7-111-29794-9-Chapter04-361.jpg978-7-111-29794-9-Chapter04-362.jpg,若和螺杆导程为978-7-111-29794-9-Chapter04-363.jpg的三螺杆泵相比,由式(4-179)和式(3-60)知,理论流量略低于三螺杆泵,但生产成本下降,其存在价值仅此而已。

(3)与A型双螺杆泵相比较 由三螺杆泵衍生的双螺杆泵结构比A型双螺杆泵简单些,主动螺杆和从动螺杆的螺旋头数也比A型泵要少,因此加工时间和生产成本较低。

若按两根螺杆螺旋的最大横向尺寸相同时来比较两者的理论流量,由表4-2可知,A型双螺杆泵两根螺杆螺旋的最大横向尺寸为(www.xing528.com)

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由第三章第三节知衍生双螺杆泵两根螺杆螺旋的最大横向尺寸为

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由于式(4-180)和式(4-181)两式相等,故

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所以 978-7-111-29794-9-Chapter04-367.jpg

由式(4-176)和式(4-182)得衍生双螺杆泵的A

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由式(4-110)和A型双螺杆泵的AA=2.680792r22j,可见A型双螺杆泵工作长度段的过流面积要小于衍生的双螺杆泵。考虑到衍生的双螺杆泵978-7-111-29794-9-Chapter04-369.jpg978-7-111-29794-9-Chapter04-370.jpg,其每转理论流量由式(4-179)知为

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由表4-2知,A型双螺杆泵从动螺杆导程通常取T2A=5rj2,故从式(4-111)可知,其每转理论流量为13.40396r3j2

可见,衍生的双螺杆泵每转理论流量为A型双螺杆泵的1.2978倍。考虑到衍生的双螺杆泵和三螺杆泵一样,通常可配二级电动机,而A型双螺杆泵通常配四级电动机,因此,实际的理论流量,衍生双螺杆泵的Ql就比A型双螺杆泵的要大2.5956倍。

考虑到衍生双螺杆泵的978-7-111-29794-9-Chapter04-372.jpg大于A型双螺杆泵的T2A=5rj2=3dj,故相同转速下理论上其吸上性能会略差于A型双螺杆泵。若这两类转速相同,从动螺杆螺旋导程取rj2,则由式(4-110)和式(4-176)知,衍生双螺杆泵的每转理论流量比A型双螺杆泵要大1.16805倍。由于衍生双螺杆泵为密封型螺杆泵,其容积效率要高于非密封型的A型双螺杆泵,因此实际流量比1.16805倍还要高些。若再考虑到通常泵可取的转速大一倍,则实际的流量要大于2.3361倍。

由上可知,衍生的双螺杆泵在螺杆工作长度和螺杆螺旋最大横向尺寸和A型双螺杆泵相同情况下,在输送清洁的润滑性介质时,要优于A型双螺杆泵。

因此这类摆线啮合的双螺杆泵在输送清洁润滑性介质时可取代A型双螺杆泵。

(4)轴向压力和径向压力 轴向力的计算和平衡与三螺杆泵相同。

主动螺杆承受一侧从动螺杆传递的径向压力,不像三螺杆泵主动螺杆有对称于两侧的从动螺杆,径向压力自动平衡。主动螺杆是由泵内的滚珠轴承定位,故径向压力由滚珠轴承承受。从动螺杆的径向压力计算可参看三螺杆径向压力的计算。考虑到这类泵代替A型双螺杆泵,是用于低压工况,故径向压力较小,可以不必计算。

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