單頭螺桿泵運動學(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,其運動部件少,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,同時螺桿泵采油系統(tǒng)具有設(shè)備占地面積小,投資費用低,管理簡便,排量調(diào)節(jié)方便,節(jié)能效果好等優(yōu)點,其應(yīng)用的數(shù)量和范圍呈現(xiàn)出明顯上升的趨勢.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,運動方式難以理解,各點的速度、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理,利用三維建模軟件SolidWorks對螺桿泵轉(zhuǎn)子和定子進(jìn)行參數(shù)化實體建模,并利用運動學(xué)分析軟件COSMOSMotion對轉(zhuǎn)子和定子進(jìn)行運動學(xué)的仿真分析,充分理解轉(zhuǎn)子和定子相互配合方式:轉(zhuǎn)子在定子中的運動方式；轉(zhuǎn)子和定子之間立體型腔的形成機理、運動方式；轉(zhuǎn)子在定子中運動時各點的軌跡、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實際情況下的受力和變形進(jìn)行狀態(tài)測試的有效手段,而計算機及有限元技術(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,在以往的利用計算機進(jìn)行有限元分析的文獻(xiàn)中,因為螺桿泵的轉(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中建立的三維實體模型,應(yīng)用與其無縫接合的有限元分析軟件CosmosWorks對定子橡膠襯套進(jìn)行工作壓力下