單頭螺桿泵運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真及結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、螺桿泵是在油田生產(chǎn)過程中占有重要地位的舉升設(shè)備,其運(yùn)動(dòng)部件少,具有良好的吸入性,可在油氣比較大、原油較粘稠、以及含砂井中保持較高的工作效率,同時(shí)螺桿泵采油系統(tǒng)具有設(shè)備占地面積小,投資費(fèi)用低,管理簡便,排量調(diào)節(jié)方便,節(jié)能效果好等優(yōu)點(diǎn),其應(yīng)用的數(shù)量和范圍呈現(xiàn)出明顯上升的趨勢(shì).螺桿泵結(jié)構(gòu)簡單,但其主要工作部件轉(zhuǎn)子和定子的外部型面形狀復(fù)雜,運(yùn)動(dòng)方式難以理解,各點(diǎn)的速度、加速度差別較大.本文以螺桿泵主要工作部件轉(zhuǎn)子和定子為研究對(duì)象,根據(jù)單頭螺桿泵

2、轉(zhuǎn)子和定子骨線及輪廓線的形成機(jī)理,利用三維建模軟件SolidWorks對(duì)螺桿泵轉(zhuǎn)子和定子進(jìn)行參數(shù)化實(shí)體建模,并利用運(yùn)動(dòng)學(xué)分析軟件COSMOSMotion對(duì)轉(zhuǎn)子和定子進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)的仿真分析,充分理解轉(zhuǎn)子和定子相互配合方式:轉(zhuǎn)子在定子中的運(yùn)動(dòng)方式；轉(zhuǎn)子和定子之間立體型腔的形成機(jī)理、運(yùn)動(dòng)方式；轉(zhuǎn)子在定子中運(yùn)動(dòng)時(shí)各點(diǎn)的軌跡、位移、速度、加速度以及它們的變化規(guī)律.螺桿泵轉(zhuǎn)子為金屬結(jié)構(gòu),定子為鋼套內(nèi)部澆注橡膠組成,對(duì)其進(jìn)行受力狀態(tài)下的受力、應(yīng)變等分析

3、較為困難,在目前還沒有能夠直接對(duì)實(shí)際情況下的受力和變形進(jìn)行狀態(tài)測(cè)試的有效手段,而計(jì)算機(jī)及有限元技術(shù)的發(fā)展為零件虛擬建模和虛擬分析提供了有力的幫助,在以往的利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行有限元分析的文獻(xiàn)中,因?yàn)槁輻U泵的轉(zhuǎn)子和定子零件的外型面較為復(fù)雜,所以大多是以平面模型代替立體三維的來進(jìn)行分析,分析過程中存在著一定的誤差,本文利用在SolidWorks中建立的三維實(shí)體模型,應(yīng)用與其無縫接合的有限元分析軟件CosmosWorks對(duì)定子橡膠襯套進(jìn)行工作壓力下