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為(wéi)分(fèn)析轉子(zǐ)式稠油泵工作過(guò)程中其工作腔容積的變化過程(chéng),本(běn)章對其核心工作部件展開圖進行了研究。轉子式稠油泵核心工作部件UG三維(wéi)模型(xíng),側板(bǎn)上的開口為該泵的進油口,襯套上(shàng)的開(kāi)口為該泵的出油口,襯套上開有(yǒu)一個供滑塊作往複(fù)運動的槽。通(tōng)過該(gāi)展開圖可以清楚(chǔ)的看到轉子、滑塊、襯套、側板之間的(de)位置關(guān)係。隨著轉子的旋轉,轉子型線位(wèi)置發生變化,從而帶來吸油(yóu)腔及壓油腔容積的變化,實現吸油與(yǔ)排油。兩個轉子的吸油、排(pái)油的工作(zuò)過程是相同的,為簡化分析,隻(zhī)取一個轉子進行分析。
當轉子進油(yóu)口(kǒu)被轉子的高平麵段擋住(zhù),出油口(kǒu)被轉(zhuǎn)子圓周麵擋(dǎng)住,此時工作腔容積與進油口和出(chū)油口都不連通,形成 封閉的空間,稱為困油區域。整個工作腔此時為困油區0。當轉(zhuǎn)子(zǐ)處於隻需按圖示轉(zhuǎn)向(xiàng)轉動一個很小(xiǎo)的角度,即可使工作腔(qiāng)與(yǔ)出油口連通,困油時(shí)間非常短。此外,由(yóu)於轉子(zǐ)式稠油泵的結構,在該困油階段,隨著(zhe)轉子的旋轉(zhuǎn),工作腔容(róng)積並不會發生改變,也就是說,雖然這個階段存在一部(bù)分困油容積,但是(shì)並不會產生困油所帶來(lái)的衝擊(jī)、振動、噪聲、氣蝕(shí)等影響(xiǎng)。
轉(zhuǎn)子式稠油泵性能測(cè)試試驗中,轉子式稠油泵噪聲非常小、運轉平穩,證明轉子式稠油泵(bèng)困油影響非常小。
當轉子轉到高平麵依然將進油口擋住(zhù),而轉子圓周麵已(yǐ)經不能 將出油口擋住,工作腔開始與出油口連通。工作腔容(róng)積在逐漸(jiàn)減小,將油(yóu)液(yè)從出(chū)油口壓出,整個工作腔此(cǐ)時為排油腔。當轉子轉到高平麵已經不(bú)能(néng)擋住(zhù)進油(yóu)口,轉子圓周麵也不能擋住出油口,此時工作腔被滑塊和(hé)轉子(zǐ)高(gāo)平麵隔開,分為2個區(qū)域即區域1和區域2。區域1為(wéi)排油腔,它(tā)與出油口連通,隨著(zhe)轉(zhuǎn)子的繼續轉(zhuǎn)動,區(qū)域1的體積逐漸減(jiǎn)小,油液從出油口排出;區域2為(wéi)吸油腔,它與進油口連通,隨著轉子的繼續轉動,區域2的(de)體積逐漸增大,增大(dà)的體積形成吸力將油(yóu)液從進油口吸入。
當轉子轉到進油口與吸油腔 連通,而轉子圓周(zhōu)麵剛(gāng)好 將出油口擋住,此時吸油腔繼續(xù)吸油,排油口(kǒu) 封閉。局部放大圖可以看到,此時工作腔容積有一部分既未與進(jìn)油口連通,也未與出油口連通,形成了一個困油容積。隨(suí)著(zhe)轉子的轉動,該容積逐漸變小,其中油液的壓力將會增大(dà),帶來 的衝擊和噪聲,並(bìng)導致(zhì)油液溫度升高(gāo)。該困油容積的大小與轉子(zǐ)型線有關,故在(zài)轉子型線設計時應該考慮到困油容積的影響。
轉子轉到高平麵即將將進油口 遮(zhē)住,出油口也將與工作腔連通。再轉(zhuǎn)過(guò) 角度即回到的位置,這樣轉子就完成一周的旋轉(zhuǎn)。轉子旋轉一周,工作腔的變化規律是:困油區1—排油腔一排油腔+吸油腔一吸油腔+困油區2—吸油(yóu)腔。其中困油區1的困油容積即整(zhěng)個工作腔容積,該困油階段困(kùn)油容積的體積不變,不會帶來一(yī)般困油現象的不良影響;困油區2體積(jī)較小,隨轉子的轉動體積逐漸變為零(líng),使該困油階段的油液(yè)壓力增大,將會產生 的噪(zào)聲和振(zhèn)動。在(zài)轉子型線設計時,在液壓泵正常平穩工(gōng)作的前提下,應盡量使困油區2的(de)容積小,如果(guǒ)由該部分困油所引起(qǐ)的噪聲和振動較大的話,還可采用在襯套上(shàng)開設卸荷槽等方法(fǎ)來(lái)減(jiǎn)小甚至困油現象。這(zhè)兩個困油過程均不存在困油容(róng)積增(zēng)大的過程,不(bú)會產生氣蝕現象。
從上述分(fèn)析可知,轉子旋轉一周,完成(chéng)吸油、排油各(gè)一次。
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