基于Solidworks的单头单螺杆泵参数化建模及运动仿真

根据单头单螺杆泵转子和定子型面的成型机理,利用三维建模软件solid Works建立了螺杆泵转子和定子的实体模型.通过对SolidWorks软件进行二次开发,实现了转子和定子模型的参数化.利用运动学分析软件COSMOSMotion对转子和定子进行了运动学仿真和分析,结果表明,①转子外型面上的点的运动轨迹为椭圆,不同的点所形成的椭圆大小及位置不同;②转子外型面上点的速度和加速度曲线为周期性简谐曲线,在定子型线直线段中点处,速度最大,加速度最小;在定子型线圆弧部分顶点处,速度最小,加速度最大.     

具有内压缩过程的潜油螺杆泵设计与数值模拟

传统的全金属单螺杆泵的螺杆转子与定子在结构上没有内压缩过程,在用于井下潜油时需要较长的螺杆.为减小潜油螺杆泵的长度,提高其在油井中的通过性,提出一种具有内压缩过程且具有卸压通道的变啮合间隙全金属单螺杆泵.推导变啮合间隙全金属单螺杆泵截面的型线方程,研究啮合间隙的变化规律,得到新型变啮合间隙全金属单螺杆泵的设计方法.采用...     

单螺杆泵定、转子最大滑动速度

针对国内各大油田逐步进入后期开采,螺杆泵采油技术是一种很有效的方法。选择合理的螺杆泵转速,是确保螺杆泵能否发挥最佳功效和工作寿命的关键,因为单螺杆泵定、转子相对运动速度,决定着定、转子表面的磨损。限制泵运行时转子与定子之间的最大滑动速度就显得尤为重要。因此根据螺杆泵运行原理,推导出了单螺杆泵转子在做行星运动时的最佳滑动速度,目的是为我们自主研发“电潜螺杆泵采油系统”中减速器方案的设计提供理论依据。     

螺杆泵转子三维运动仿真分析及型线优化设计

利用三维有限元模型计算螺杆泵在过盈条件下的转子运动轨迹,分析在液压条件下液压力对定、转子相互作用的影响,得到液压条件下转子的运动规律,解释螺杆泵在运行过程中转子运动轨迹发生变化的机制。以改善螺杆泵的运行特性、降低扭矩为目的,提出同时改变螺杆泵转子节圆直径与偏心距的型线优化设计方法。结果表明,新方法能够较好地修正螺杆泵转子在定子内部的运动轨迹,提高螺杆泵的举升特性,延长螺杆泵的使用寿命。     

采油螺杆泵磨损机理试验性研究

现今油田螺杆泵抽油井普遍采用的是单螺杆泵进行采油作业,针对螺杆泵转子与定子橡胶间的磨损问题,本文模拟GLB120-27型采油单螺杆泵螺杆-衬套副进行磨损试验研究,利用变频器改造MPX—2000型磨损试验机的参数及设计进行磨损试验的夹具,查阅相关文献并结合现场实际工况确定试验方案及试验参数,通过试验结果分析摩擦系数和磨损量与速度、载荷、环境介质之间的规律,为分析螺杆泵橡胶衬套磨损机理提供依据。     

用矢量代数研究三螺杆泵转子齿形

螺杆泵的转子型线比较复杂,其基本齿形采用多种摆线,转子型线方程的推导方法有多种,如解析法、几何法等.用矢量代数推导<135>型三螺杆泵的转子齿形型线方程,包括理论齿形和修正齿形型线参数方程以及参数值范围的完整推导过程,对中间过程和相关概念给出了必要的解释.对比其他方法,用矢量代数进行型线推导,方法简单,过程清晰,便于工程技术人员理解和运用.     

基于 SolidWorks 的单头采油螺杆泵有限元分析及其线型优化

利用在SolidWorks软件中建立的螺杆泵定子的三维实体模型,在有限元分析软件COSMOSWorks环境下,进一步建立了定子的有限元分析模型,并分析了定子橡胶衬套内表面在均匀压力作用下其应力、应变和位移的分布规律.结果表明,定子刚体部分的应力较大,应变较小;橡胶衬套部分应力较小,沿其内表面半圆处应变较大,直线段处应变较小;在橡胶衬套内表面,直线段中点处的位移最大,使该直线变成外凸曲线,导致转子与定子之间在该处产生间隙,影响螺杆泵的工作性能.将螺杆泵定子型线的直线段优化成内凸圆弧,通过有限元重分析表明,该处的相对位移均匀,使转T与定子间产生均匀的过盈,从而提高了螺杆泵的工作性能.     

一种新型螺杆式真空泵等螺距内凹转子型线

通过分析现有特殊爪型转子型线与单头螺杆内凹转子型线的构成特点,设计出了一种新型螺杆式真空泵等螺距内凹爪型转子型线。这种转子由两对称的叶片组成,每个叶片型线有七段曲线组成。通过数学推导得到了该型线完整的端面方程,导出了该型线的面积利用系数和抽速的公式,为进一步的研究奠定了理论基础。根据这种型线的特点可知新型等螺距内凹转子型线具有较好的动平衡性。最后利用Solidworks软件绘制出了这种转子的三维实体模型,通过模拟啮合验证了端面型线的正确性。     

采油单螺杆泵接触压力有限元分析

单螺杆泵转子与定子橡胶间接触压力是影响磨损的重要原因,根据其工作原理和结构特点,用SolidWorks建立了油田用单螺杆泵的实体模型,利用基础试验确定了定子衬套橡胶的本构关系是Mooney-Rivlin模型,以及确定了本构关系中所需要的常数,适应了材料非线性.利用有限元分析软件ANSYS,经过多次尝试选用SOLID45和SOLID185单元,模拟螺杆泵工作参数建立有限元模型,运用ANSYS进行力学分析,得出接触压力的分布规律,为分析螺杆泵的磨损和寿命问题奠定基础.     

双头双螺杆齿形型线啮合原理

采用长幅摆线作为双头螺杆原始齿形型线，根据啮合理论推导了长幅摆线型双头双螺杆的平面和空间共轭齿形型线和啮合线方程，建立了双螺杆啮合副坐标系，并给出了各段长幅摆线空间螺旋曲面的方程。分析了双头双螺杆泵密封腔的密封原理。所设计的齿形符合齿形啮合理论，两螺杆啮合线封闭，接触线连续，能够形成密封的工作基元。双头螺杆泵比单头螺杆泵工作腔室多，泄漏少，泵的排量大，效率高。     

MATLAB在双作用叶片泵定子过渡曲线中的应用

双作用叶片泵定子过渡曲线对叶片泵的各项性能都有重要影响．高次曲线凭借其优越性能,常被选作定子过渡曲线,但高次曲线方程比较复杂,如何绘制曲线是个难题．运用MATLAB强大的绘图功能,通过编辑高次曲线（5次、6次）方程,并通过debug运行之后即可绘制出双作用叶片’泵定子的过渡曲线,同时可方便地列出各极角对应的极径,对双作用叶片泵定子过渡曲线的设计及检验都有一定的参考价值．     

基于BP神经网络的螺杆泵井故障诊断技术研究

提出了基于BP神经网络和专家系统的螺杆泵井故障诊断方法:将螺杆泵井工况类型细分为10类,选取表征油井生产状态的7个特征参数作为输入量,采用Active X技术,借助VB调用Mat-lab人工神经网络工具箱函数,构建和训练网络模型.用该方法对新疆油田吉7井区吉101井和吉002井进行实例分析,验证了模型的正确性.     

GLB120-27型采油螺杆泵的静力学特性分析

针对单螺杆泵转子与定子橡胶间的磨损,根据其工作原理和结构特点,用SolidWorks 2007建立了油田广泛应用的GLB120-27单螺杆泵的实体模型.利用有限元分析软件ANSYS11.0,选用四面体单元SOLID45和六面体单元SOLID185,并采用映射网格与自由网格相结合的网格划分方法,再模拟螺杆泵工作参数,即压力、扭矩、过盈量以及温度等环境因素,建立多种工况的有限元模型.运用ANSYS进行力学分析,得出剪应力、接触压力等力学参量的分布规律,为分析螺杆泵的磨损机理奠定基础.     

圆弧齿形单螺杆式水力机械的啮合原理及应用

分析用于单螺杆式水力机械的圆弧齿形成形原理,阐述求共轭齿形曲线的内滚包络法和齿廓法线法,提出圆弧齿形的定转子断面面积、过流面积的计算方法,用圆弧齿形进行采油用螺杆泵实例设计;同时对该实例进行容积效率预测。结果表明:提出的原始齿形曲线的设计方案和数学方程正确可用,圆弧齿形不仅齿形简单且曲率容易控制,对设计加工制造很有利;三头采油用圆弧齿形螺杆泵在设计压差下容积效率超过97%,能够满足设计要求。     

迷宫螺旋泵内部流动的CFD模拟

利用CFD分析软件Fluent及其前处理软件Gambit对迷宫螺旋泵的内部流场进行数值模拟,通过对泵内流场流动特点的分析,讨论了速度和压力分布,结果表明螺旋转子区域的流场内流体速度高,压力相对较低,螺旋转子对泵的增压效果比螺旋定子贡献更大,对该泵的设计和进一步研究提供了一定的依据。     

地面驱动螺杆泵负载扭矩波动机制

地面驱动螺杆泵采油技术在大庆油田深井、三元复合驱油井应用时,负载扭矩出现大幅度周期波动,出现系统杆断、脱胶等问题,免修期很短。建立螺杆泵系统黏滑物理模型,推导黏滑发生的临界速度,提出防治措施并分析现场实施效果。研究表明:螺杆泵负载扭矩波动是由于金属转子和橡胶定子静摩擦系数明显大于动摩擦系数或者在动摩擦系数随时间的变化率在某个转速下为负值时,系统在恒定驱动扭矩及转速下产生的一种黏滑现象;螺杆泵系统黏滑现象对现场设备危害大,可以通过降低黏滑发生的临界速度解决。     

螺杆泵定,转子主要参数及定子模芯设计

详细论述了螺杆泵定、转子的主要几何参数,分析了定子模芯的设计问题,并给出了较为实用的理论和经验公式。     

双热源作用下螺杆泵定子非稳态温度场数值模拟

为了进一步探讨螺杆泵在油气田开发中出现的高温破坏问题,基于汽车滑移理论,采用单向解耦法,以GLB500和DGLB500螺杆泵为例分析定子温度场分布规律及散热性能,研究不同过盈量、转速下的定子增温。结果表明:螺杆泵定子温度场沿长轴对称分布,最高温度点位于定子橡胶衬套厚壁中心处,考虑摩擦生热时,最高温度点沿短轴方向向定子中心偏移;等壁厚螺杆泵散热性能较好且比较均匀,常规螺杆泵长轴方向散热能力优于短轴方向;不考虑摩擦生热时,定子增温与转子转速正相关,随定转子过盈量的增加呈抛物线趋势增加;在双热源作用下,定子增温随过盈量和转速急剧增加,并且等壁厚螺杆泵表现更为敏感。