内环流活塞泵转子型线的研究及其间隙的分析

【摘要】： 内环流活塞泵是一种性能优良的新型转子泵,但国内对其研究工作严重滞后,至今尚未解决其内外转子啮合型线的设计问题。本文以内环流活塞泵为研究对象,分别从该泵的转子型线、结构及其间隙大小等进行了理论分析、运动仿真分析及结构创新方面的研究,提出并建立了该泵的外转子齿形型线的设计计算方法。主要研究工作包括： 1.提出了一种内环流活塞泵总体结构方案,介绍了该泵的结构特征及工作原理。 2.流量特性的研究。参考内啮合齿轮泵的流量计算公式,分析推导得出了内环流活塞泵的实际流量公式和瞬时流量公式以及流量脉动系数。 3.转子型线的研究。根据内环流活塞泵转子运动规律,基于内转子齿形型线为圆弧,建立动坐标系。在假定外转子不动,内转子作相对运动条件下,首次推导出外转子齿形型线的设计计算公式,填补了国内内环流活塞泵转子齿形型线设计的空白,为该泵的转子型线设计计算奠定了理论基础。通过实例计算并应用CAXA软件,得到了外转子齿形型线的理论曲线图。应用Cosmosmotion对转子运动仿真分析,验证了齿形型线方程及计算公式的正确性。上述型线较好地解决了内外转子啮合时的干涉问题,使泵运行更加平稳,噪音更低。 4.间隙的分析。通过对内环流活塞泵的间隙情况的详细分析,基于平行平板缝隙的理论模型,从流体力学、流体力学在流体机械中的应用两方面,分析推导出该泵径向间隙的最佳间隙、无泄漏间隙公式以及泄漏流量公式,最后借助流体计算软件FLUENT对径向间隙实例进行了分析仿真。