文献综述

双螺杆泵介绍

双螺杆泵是由两根螺杆转子啮合构成的泵，其分类方式很多，如根据密封性分为密封型和非密封型；根据泵体内安放轴承的位置分为内支撑式和外支撑式；根据螺杆转子头数分为单头和双头；还可以根据不同的螺杆螺旋端面(型线)形状来划分，如A型B型等[l]。

在国际上，发达国家对于大排量的双螺杆泵的研究技术已经很成熟，制造工艺先进，性能参数多样，品种规格齐全，适用范围更加广泛[2]。而对于大排量双螺杆泵的研究和应用，德国ALLWEILLER公司、德国鲍诺曼公司等则占据着领导地位[3]。世界上制造螺杆泵最大的厂家是美国的科尔法泵业，它有五个子公司，且均是家喻户晓的品牌，其销售的网络分布到了全球将近一百个国家[4-5]。国际上的国家如英国、法国、加拿大、美国、挪威等从上个世纪70年代就开始了对多相混输泵的研制，且其中一些石油公司都认为双螺杆混输泵有较好的发展前途，因此很早就投入到了油田实验和开发工作中。 螺杆泵在我国已经诞生并发展了二十几年，目前生产三螺杆泵的厂家最多，其产量最大，双螺杆泵的产量很少，其原因是制造双螺杆转子成本较高，结构复杂且加工制造困难[6]。在国内只有有限的几个厂家生产双螺杆泵，如天津工业泵厂、沈阳工业泵厂等。天津泵业机械集团成立于1956年，是目前国内生产螺杆泵品种最多、实力最雄厚的公司。几年来天津泵业机械集团先后陆续引进德国、英国的螺杆磨床铣床等国外先进机床设备，在国内同行业中具有无可比拟的能力和优势地位。天津泵业集团的双螺杆泵有W和V两种系列，分别为卧式泵和立式泵。双螺杆泵的转速分为950r／min和1450r／min，压差从0．2Mpa到4Mpa的范围内变化，粘度可以达到3000mm2／s．生产的双螺泵规格种类多、自吸能力强，还可实现自动控制，市场每年需求在200套以上[7-8]。

双螺杆泵螺杆转子型线设计

相互啮合的双螺杆转子是影响双螺杆泵性能的关键部件，在不同的转子型线可以形成不同类型螺杆转子的基础上，通过改良型线，螺杆泵的性能可以得到改善，以提高生产率，这样的设计与改进工作现己成为研究中的一个重要组成部分[9-10]。螺杆转子的型线是构成转子端面的曲线，也是转子的螺旋面与轴线相垂直面的交线。型线有多种类型，如摆线、圆弧、点、椭圆、渐开线等，不同类型组合而成的齿形曲线构成不同品种的螺杆泵[11]。摆线综合了多种曲线的性能优点，在实际中被广泛使用。摆线定义为在某一平面上，一个动圆沿着某一定圆作纯滚动时，与动圆关联的某一点的轨迹曲线[12]。根据动圆在定圆的内、外圆滚动的不同分为内摆线和外摆线，根据观察点在动圆的位置位于动圆上、动圆外、动圆内的不同分为普通摆线、长幅摆线和短幅摆线。本文的螺杆转子是基于摆线和圆弧建立的。

小结

建立螺杆转子端面廓型。根据坐标变换和包络原理求出原廓型曲线的共轭曲线，为后续主动和从动转子的建立提供理论基础。然后研究了转子的几何特性如螺旋角、齿间容积、螺旋面和接触线等。最后对双螺杆泵的理论流量进行了计算。