單螺桿泵在工作過程中，電機提供的功率可分為兩部分，一部分對被輸送的液體做功，另一部分是克服單螺桿泵自身各元件之間尤其是螺桿與襯套之間的摩擦力所做的功。在保證單螺桿泵可靠工作的同時，有效地減小各元件之間的摩擦力是降低單螺桿泵能耗的有效途徑。因此，本文從分析單螺桿泵阻力耗功人手，提出一種改變單螺桿泵定子(襯套)截面形狀的設(shè)想，以期到達(dá)減小單螺桿泵定子與轉(zhuǎn)子之間的摩擦力，降低單螺桿泵能耗的目的。
襯套截面幾何形狀的改變方案
如前所述，單螺桿泵的螺桿與襯套之間必須有一定的過盈量，而且其過盈量受到制作襯套的膠種、溫度、配方等影響，很難精確控制，因此也難以控制螺桿轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的無用功耗。因此，將傳統(tǒng)的襯套截面類似橢圓形修改的形狀，這樣除了圖中所示的凸緣部位與螺桿有過盈外，其它部分與螺桿配合均可以存在一定的間隙，這樣不但可以減小螺桿與襯套之間的摩擦功耗，而且可降低襯套制作中的各種不確定因素的影響，從而降低襯套制造難度。
單螺桿泵驗證試驗
由于改變襯套截面形狀后，過盈接觸部位呈小面積凸起，使得局部摩擦力增大，這樣是否會引起此處磨損加快而降低使用壽命呢?為此作者委托一單螺桿生產(chǎn)廠家制作兩種不同截面形狀的襯套分別裝在型號為G20一I的泵上進(jìn)行干摩擦運轉(zhuǎn)試驗，試驗中泵上裝有干摩擦保護(hù)器，保護(hù)器的極限溫度設(shè)置在80C，結(jié)果裝有原襯套的單螺桿泵運轉(zhuǎn)半小時左右停機，而裝有改進(jìn)后襯套的泵運轉(zhuǎn)12h仍在繼續(xù)運轉(zhuǎn)，拆下襯套后測量其幾何尺，寸與干運轉(zhuǎn)前相同。這樣就可以肯定地說改進(jìn)后的襯套不會影響泵的使用壽命。分析其原因主要有三點:
1)凸緣部位恰好是襯套橡膠壁厚最厚的地方，給橡膠沿螺桿截面法線方向壓縮提供了位移空間。
2)凸緣以外的部分與螺桿為間隙配合，這樣給橡膠沿螺桿截面切線方向流動提供了空間。
3)由于凸緣以外的部分與螺桿為間隙配合，不會產(chǎn)生摩擦熱，但可以吸收來自凸緣部分的摩擦熱，容易達(dá)到熱平衡。
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公安備案號：32128202000474
