单螺杆钻具马达线型分析

螺杆钻具的工作特性主要取决于其动力机——单螺杆马达的平面线型和结构尺寸。本文简述了单螺杆钻具马达线型研究中的四个方面的主要内容,提出了构成这种容积式马达的转子和定子应满足的基本条件,阐明了在单螺杆马达理论研究方面的六条主要结论,介绍了一种进行线型研究的一般方法——逆解法。在此基础上,本文列出了利用逆解法所求得的线型分析的部分主要结果:包括短幅外摆线(作转子)等距线型、短幅内摆线(作定子)等距线型、普通内摆线等距线型、普通外摆线线型和内外摆线法线型等五种线型的转子、定子的骨线方程和骨面方程,马达最小长度、过流面积和线型曲率半径等主要几何量的计算公式。另外,本文进一步从理论上讨论了线型参数对螺杆钻具工作特性的影响,提出了在设计线型时选择参数的基本原则。文末给出了六点结论。     

螺杆钻具马达线型的替代和修正

针对螺杆钻具马达在设计和制造过程中遇到的转定子理论线型打扣和定子橡胶收缩变形问题 ,以普通内摆线等距线型螺杆钻具马达为例 ,从线型理论上进行了分析和研究 ,在保证马达转子 定子副正确啮合的前提下 ,提出了用变距线替代和修正马达转定子线型的新方法 ,该方法比用圆弧法替代和修正马达线型更科学、更方便 ,对优化螺杆钻具马达设计 ,提高马达制造质量和马达工作效率 ,改善马达工作特性具有重要的指导意义。     

单螺杆井底马达线型理论的研究

本文根据单螺杆井底马达啮合原理,用解析法对其线型理论进行了研究,并对普通内摆线等距线型进行了详细的探讨,揭示了线型参数与马达性能的内在联系,将研究结果用于计算机绘制齿廓曲线,这既可作为辅助作图,也可用来制作马达加工样板和刀具。     

单螺杆钻具马达普通内摆线等距线型分析

本文采用文献[2]中介绍的逆解法,对i=N/(N+1)普通内摆线等距线型的骨线共轭副和等距曲线共轭副进行了理论分析。在此基础上,推导了该线型几何量的计算公式,并提供了计算实例。简要讨论了普通内摆线的头数和等距半径系数对线型几何量和钻具特性参数的影响。     

单螺杆钻具马达的普通外摆线线型分析

本文采用逆解法对i=N/(N+1)普通外摆线线型进行理论分析,指出该线型的骨线共轭副满足理论密封性,但因其等距曲线存在着严重打扣现象而不能用于实际线型设计。另外,由公式推导表明,普通外摆线线型的马达最小长度L_(min)与线型有关,且为头数N的函数。文末给出了五条结论。     

全金属单螺杆泵结构优化设计

利用Matlab软件对全金属单螺杆泵的结构参数进行了数值分析,从理论上分析了短幅内摆线等距型和短幅外摆线等距型的线型特点。结合设计实例,对比相应理论性能参数优化设计了全金属单螺杆泵线型和头数;应用ANSYS软件对定、转子做了热力耦合分析,同时建立了全金属螺杆泵的三维流场模型,利用Fluent软件研究了全金属螺杆泵在不同黏度下的泵效随配合间隙的变化规律。分析结果表明,全金属螺杆泵定转子的断面线型选择短幅内摆线等距型更加合理,头数比优选1∶2或2∶3;全金属螺杆泵在热采环境中优势明显,配合间隙考虑在0.10⁰.30 mm之间选取,冷采环境在0.300.30 mm之间选取,冷采环境在0.30⁰.50 mm之间选取,给出了各种黏度下的间隙优选图。该项研究成果对全金属螺杆泵的优化选型有着重要的指导意义。     

双头单螺杆泵短幅内摆线线型的优化模型研究

根据双头单螺杆泵线型优化的总体原则确定优化目标、约束条件，建立短幅内摆线线型的优化数学模型。在Visual C＋＋编程语言基础上，采用复合形法对建立的数学模型进行优化，求出当变幅系数k=0．5，等距线半径趋于无穷大时线型结果最好。结合具体实例，计算出优化范围内各点的双头单螺杆泵的几何参数，为双头单螺杆泵的深入研究提供参考。     

单螺杆马达的普遍线型

单螺杆马达的线型不限于摆线,给定任意曲线都可以构成线型.转子曲线和定子曲线均可分为齿顶和齿根,在这四段曲线中只有一段是独立的,对其中的任一段给定任意曲线,只要离原点足够远,用包络法求出其余三段,这样得出的曲线必定满足线型条件,无需逐一证明.过去已知的摆线线型仅为本文的特例.     

双头单螺杆泵的线型设计及虚拟建模

在对各种摆线分析比较的基础上，提出采用短幅内摆线作为原始齿形曲线用于定子骨线设计，其共轭曲线用于转子的双头单螺杆泵设计。推导出这种双头单螺杆泵的转子和定子线型的数学方程式，并利用Pro／E对其进行虚拟建模，为双头单螺杆泵的加工及改进提供参考。     

螺杆钻具和多头单螺杆马达的基本原理

本文介绍了螺杆钻具的工作原理及分类方法,分析了容积式液马达转子与定子必须满足的条件,并对转子轴向力、马达最小长度和万向轴内交变应力循环频率的计算进行了探讨。在对螺杆钻具的实际特性进行一系列研究的基础上,文章还提出了“负載效率”这个概念,并给出一组换算关系式。本文所推导的计算公式适用于任何线型的i=N/(N+1)的单螺杆马达和螺杆钻具。     

短幅内摆线型单螺杆式水力机械螺杆—衬套副的评价指标及参数的优选

文章在全面分析影响单螺杆式水力机械性能和寿命因素基础上,提出了评价该种机械线型的四项结构指标,系统地计算和分析了短幅内摆线型单螺杆式水力机械各单项指标随结构参数的变化规律;用优化法探讨了该型机械结构参数的选择问题;推荐了综合指标最优的参数选择方法。     

短幅外摆线等距线型单螺杆式水力机械的评价指标及其参数的优选

本文分析了影响单螺杆式水力机械的性能和寿命的因素,提出了评价该种机械的线型的四项结构指标,系统地分析了短幅外摆线型单螺杆式水力机械的各单项指标随结构参数的变化规律,用优化法探讨了该型单螺杆式水力机械结构参数的选择问题,推荐了综合指标最优的参数选择方法。     

旋弦线单螺杆泵的基本理论与实践

从旋弦线单螺杆泵的基本理论出发 ,介绍了旋弦线系列泵的基本方程式、主要参数、受力分析和效率计算公式 ,从理论上揭示旋弦线螺杆泵的性能。旋弦线线型是泛摆线的极限型 ,特征是定子有直母线边 ,螺杆具有反向滑移啮合特性。它的 1∶2结构与普通内摆线 1∶2结构相同。通过系列方程式导出 2∶3结构旋弦线螺杆泵比 1∶2结构单螺杆泵 ,具有螺杆每转排量大、定子单级承压高、泵截面有液压力偶腔、螺杆受力状态好、定子支座反力小等长处。且其效率比 1∶2结构单螺杆泵高 5 %～ 10 %。     

单头单螺杆水力机械共轭线型分析

利用平面啮合理论的齿廓法线法研究了单头单螺杆水力机械螺杆－衬套副的共轭线型特征，并对其几何曲率、啮合线形状和滑动系数等基本特性进行了分析。认为单头单螺杆截面线型是一个偏心距为RG、半径为R的圆，与之共轭的衬套截面线型是由两个半径为R、圆心距为4RG的半圆和两条相距为2R的平行线所组成的光滑封闭曲线。单头单螺杆与衬套共轭线型相互啮合时的啮合线，是一个半径为等距圆半径R的圆，啮合圆圆心位置是变化的。     

基于齿条啮合的螺杆钻具定转子造型设计理论

用传统的线型设计方法设计的定转子轮廓线在摆线弧和圆弧连接处不平滑,该部位在运行过程中不断磨损定子橡胶,会加速橡胶衬套的损坏,缩短螺杆钻具的使用寿命。而基于齿条啮合方法的定转子造型设计不仅可以克服传统线型的造型缺点,而且还可设定更多参数,获得的线型也更加多样,除了用于螺杆钻具定转子线型外,还可供其他螺杆式水力机械使用。为此,利用数学分析方法详细论述了螺杆钻具定子及其啮合转子的线型生成过程,得到了不同参数下的定子及其共轭转子线型的参数方程,可通过基本参数对定转子线型进行精细控制。比较了不同水平偏移量下定子线型的变化情况,阐述了该参数对线型的影响。研究结果可为螺杆式水力机械定转子线型设计提供参考。     

单螺杆式水力机械的啮合理论及其作用力研究

目前,单螺杆式水力机械螺杆-衬套副的断面齿廓有短幅内摆线型和短幅外摆线型两种。本文论述了上述两种摆线型螺杆-衬套副的啮合理论,然后以此为基础,重点研究了螺杆-衬套副的作用力问题,包括螺杆所受的总轴向力及其三个分量(端面轴向力、液压差轴向力和正压力铀向力);倾倒力矩;横向力等。所获得的结论对单螺杆式水力机械的设计计算和科研工作有一定的参考价值。     

准等壁厚螺杆钻具马达断面型线设计

分析了等壁厚螺杆钻具马达的性能优点和马达金属外壳的加工方法。针对等壁厚螺杆钻具马达金属外壳内表面存在的加工难题,提出了准等壁厚螺杆钻具马达的设计思路。阐述了准等壁厚螺杆钻具马达金属外壳断面型线的绘制方法,并给出了设计实例。试验分析了准等壁厚和等壁厚螺杆钻具马达的性能。结果表明:准等壁厚螺杆钻具马达不仅具有等壁厚螺杆钻具马达的性能优点,还解决了等壁厚螺杆钻具马达金属外壳电解加工的难题。     

双头单螺杆泵衬套型线分析

针对双头单螺杆泵衬套在实际使用中受到流体压力、衬套外壳以及螺杆的作用,容易发生磨损和变形,影响螺杆泵的寿命和效率的问题,采用ANSYS软件对双头单螺杆泵衬套进行有限元仿真模拟。将衬套的有限元模型简化为平面应变模型求解,分析了3种常用型线双头单螺杆泵衬套在受到均匀压力与非均匀压力下,衬套内各点的变形、应力与应变的分布情况。模拟分析结果表明,在均匀压力作用下,普通内摆等距型线衬套的法向位移曲线呈正弦规律变化,其余2种呈V形变化,在1个周期内刚好有3个波峰、波谷,与衬套形状特征相对应;短幅内摆等距型线应力变化相对均匀,沿自然路径变化曲线呈U形。     

单螺杆钻具马达短幅内摆线等距线型分析

本文采用逆解法对i=N/(N+1)型的短幅内摆线 线型进行理论分析,求出了φ函数,建立了接触图,并用它从六个方面对短幅内摆线线型作了进一步的分析和讨论。     

国外单螺杆井底马达

<正> 井底马达主要包括涡轮钻、螺杆钻和电钻。由于钻定向井和深井的需要,井底马达的应用日益广泛,并越来越受到重视。本文只介绍单螺杆井底马达。 一、单螺杆井底马达的发展概况 螺杆马达是根据Rene Moineau原理做成的。Moineau是一位法国工程师,他在1930～1948年期间研究了多种不同的螺旋装置并取得了专利。单螺杆井底马达的起源可以追溯到1939年,由T·Hudson和W·Gerber发明并取得美国专利。第一台工业马达是根据W·