双螺杆真空泵新型椭圆弧修正正弦螺旋线螺杆转子设计与模拟

螺杆转子的几何性能直接决定双螺杆真空泵的工作性能。针对现有的螺杆转子存在空间接触线长,泄漏三角形面积大的问题,建立正弦螺旋线和椭圆弧及其共轭曲线的啮合模型,设计了一种新型正弦螺旋线-椭圆弧转子,并推导了其型线方程;通过对螺杆转子几何特性的分析和工作过程的数值模拟,比较了传统螺杆转子和新型转子的不同。结果表明:所提出的新型转子接触线长度缩短了2.54%,泄漏三角形面积减小了27.77%,且齿顶泄漏深度明显小于现有转子,具有更好的密封性能,显著提高了双螺杆真空泵的工作性能,对于改善双螺杆真空泵泄漏具有重要的理论意义和实际工程价值。

双螺杆真空泵工作过程数值模拟

对等螺距和变螺距2种螺杆真空泵分别进行了分析,通过能量守恒、质量守恒方程及泄漏模型分别计算了2种真空泵工作过程中的气体压力变化及极限真空度、功耗、抽速等性能参数,由此搭建了真空泵实验系统试验台,展开了双螺杆真空泵压力变化及泄漏的实验研究,分析了2种真空泵性能差别的原因及变螺距螺杆真空泵的优势,并对变螺距真空泵性能进行了实验研究。数值模拟结果表明,变螺距真空泵不论在极限真空压力,还是在指示功率大小方面,均优于等螺距真空泵。实验结果表明,所建物理模型能很好地描述真空泵的实际工作过程,对于所研究的机型,变螺距齿型相对于等螺距齿型,其极限真空压力从3.75Pa降低到2.32Pa,指示功率降低了11%。以上内容在螺杆真空泵设计和改型,以及螺杆真空泵产品开发和性能的预测方面都有指导意义。

双螺杆真空泵的全光滑螺杆型线及其性能研究

为了解决现有的螺杆型线存在尖点的问题,本文提出了圆弧和摆线等距曲线的啮合模型,可以解决同步异向双回转运动的容积式流体机械的转于型线尖点修正问题;构建了一种新型全光滑螺杆型线,使得气体密封方式由点与曲线的啮合转变为曲线与曲线的啮合,讨论了齿背圆弧半径对全光滑螺杆型线结构和性能的影响,得到了接触线最短的螺杆型线;通过内部流场的数值模拟,将全光滑螺杆型线与现有的螺杆型线进行比较。研究结果表明:所提出的新型全光滑螺杆型线具有连续的接触线,在工作中通过齿顶面的级间返流泄漏更少,不存在泄漏通道。

双螺杆真空泵新型正弦螺旋线型螺杆转子的设计与分析

现有螺杆转子的截面型线有尖点且接触线不连续。针对该问题,同时为了简化截面型线的组成,本文采用正弦螺旋线光滑连接齿顶与齿根圆弧,进而提出了一种新型全啮合的正弦螺旋线型螺杆转子。构建了正弦螺旋线及其共轭曲线的啮合模型,进而推导得到了截面型线的方程。分析了新型截面型线的半径比和螺旋线中心角对双螺杆真空泵工作性能的影响,并给出了其合理的取值范围。结果表明,所提出的新型全啮合螺杆转子的截面型线完全光滑,空间接触线连续,有利于提高双螺杆真空泵的性能。

双螺杆真空泵变截面锥形螺杆转子的构建与几何性能研究

为提高等截面螺杆转子的内容积比,本文提出了一种新型变截面螺杆转子的构建方法,进而构建了变截面锥形螺杆转子。研究了几何参数对所提出的锥形螺杆转子性能的影响,并与传统的等截面螺杆转子进行对比。结果表明:所提出的变截面锥形螺杆转子具有更大的进气容积和更小的排气容积,提高了内容积比,同时齿厚分布更加合理,实现了气体压力升高方向与齿厚增大方向的一致性。所提出的新型变截面双螺杆真空泵具有极限真空度高、级间密封性能好和抽气速率大等优点。

单头等螺距梯形齿螺杆转子型线的干涉问题研究

本文针对无油螺杆式真空泵中一种常用的单头等螺距梯形级齿的螺杆转子型线,研究讨论了二转子级齿间的干涉问题。提出了保证二转子不发生干涉的二种解决方案———平移齿面法和内凹齿面法。分别推导得到齿面平移距离和内凹齿面母线方程的计算公式。

螺杆转子的建模及模态分析

为了研究双螺杆真空泵中阴、阳螺杆转子的固有属性对真空泵工作性能的影响,利用有限元方法对某型双螺杆真空泵的阴、阳螺杆转子的振动特性进行研究。在MATLAB软件中,通过数值计算的方法,推导出阴、阳螺杆转子型线的生成过程。以某型双螺杆真空泵为研究对象,在UG软件中建立阴、阳转子的三维模型,根据实际工作条件,在ANSYS软件中对其进行模态分析,得到阴、阳转子前6阶模态振型。对比各阶的模态发现:在第5阶和第6阶阴转子的扭转变形量最大且出现在排气轴端,而在第3阶和第4阶阳转子的扭转变形最大也出现在排气轴端;并对其是否产生共振进行了验证,为螺杆转子实际工作情况提供借鉴。

干式真空泵在炼油厂装置中的应用

随着石油化工业的快速发展,真空泵的应用日益广泛。干式双螺杆真空泵是非接触式真空泵的一种,其核心部件是一对带啮合间隙的主从动螺杆。这种典型的结构特征具有重要的应用价值和工程意义,广泛用于含有易燃易爆或毒性介质的石油化工装置、热力发电装置、输油或油气公司等大型生产装置,在生产中占有重要地位。本文根据近年来使用干式螺杆真空泵出现的故障,对其常见故障进行了分析,并提出了处理措施。

皮芯型低熔点复合长丝纤维设备与工艺控制

介绍了新型国产皮芯低熔点复合丝的设备技术和工艺控制特点。皮层LMPET熔融采用真空双螺杆及增压控制技术,芯层PET采用单螺杆挤出,配以北京中丽特殊设计的双组份纺丝系统及新型拉伸卷绕装备技术,纺制低熔点皮芯FDY纤维。生产实践证明,真空双螺杆技术能有效控制低熔点熔体水分,保持压力及黏度降稳定,本套生产线设备和工艺能实现皮芯低熔点复合FDY丝的稳定生产,产品品质优良。