8字形盘密封螺旋泵啮合特性分析

针对传统的圆盘密封单螺杆泵排量小、振动大、不能实现完全的自驱动等问题,创新性地提出了一种新型的8字形盘密封螺旋泵;基于空间啮合原理建立了8字形密封盘-螺杆转子啮合副的型面方程,研究了8字形盘任意圆心角位置处的啮合特性,并分析了啮合副的结构参数对啮合特性的影响。研究结果表明:在8字形盘转动过程中,不同圆心角截面处啮合角的上下浮动范围不同,圆心角β越接近0,啮合点的波动程度越剧烈;当圆心角β∈(0,π/2)时,啮合部位主要集中于中性面下方,当圆心角β∈(-π/2,0)时,啮合部位主要集中于中性面上方;8字形盘大圆半径对啮合角变化程度的影响最大,中心距及8字形盘边缘倒角半径的影响较小。上述研究结果对8字形盘密封螺旋泵的进一步研发设计具有一定的指导意义。

“8”字形盘密封螺旋泵排液特性

圆盘密封螺旋泵具有排量大、磨损小、介质适应性强等优点,但其使用过程中存在振动大、不能实现完全的自驱动等问题。针对这些问题,提出“8”字形盘密封螺旋泵,基于其工作原理构建泵送过程的几何模型,建立“8”字形密封螺旋泵排液体积的数学模型,分析啮合副型面参数对排液过程工作特性的影响机制。结果表明:单个转动周期内螺杆增压段螺槽被密封盘分为两个腔室,“8”字形盘密封螺旋泵排液体积较同半径下的圆盘密封螺旋泵提高了约55.7%;排液体积随密封盘大圆半径、密封盘过渡圆弧半径、螺杆半径变化均呈近似正比例线性关系。