文章编号：10062971(2013)03-0015-04
同步回转混输泵主轴结构形式的研究刘鹏超，于贺，届宗长
（西安交通大学能源与动力工程学院压缩机研究所，陕西西安710049）
设计研究
摘要：对同步回转式混输泵的主轴进行了详细的受力分析与结构形式的讨论，计算了主轴最大许用形变，根据许用形变推算出主轴在不用工况下的最小直径。利用有限元分析软件对主轴受力及变形情况进行分析，并对不同直径的主轴强度进行讨论，提出了不同工况下主轴相应的结构形式的建议：当泵的排油压力小于2MPa时，主轴宜采用悬臂支撑的结构形式：当排油压力大于3MPa时，宜采用双支撑的结构形式；而当排油压力为2~3MPa时，宜根据泵的结构来灵活确定任何一种主轴的结构形式。
关键调：主轴；结构形式；有限元分析
中图分类号：TH455
文献标志码：A
ResearchontheStructureTypeofSpindleofSynchronousRotaryMultiphasePump LIU Peng-chao, YU He, QU Zong-chang
(Compressor Institute,School of Energy and Power Engineering,Xi'an Jiaotong University,Xi'an 710049,China)
Abstract:With the analysis of the force on spindle of synchronous rotary multiphase pump and the discussion of spindle in different diameters,the maximum allowable deformation of spindle is calculated.Based on this,the minumum diameter of spindle under differ-ent conditions is calculated.The force on spindle and the deformation is analyzed by the finite element simulation,and the strength of spindle in different diameters is discussed.So the recommendation that the structure type of spindle corresponding to under different conditions is proposed.When the oil discharge pressure is less than 2MPa,the spindle is cantileverd; when the oil discharge pressure is larger than 3MPa,the spindle is double bracing:while the oil discharge pressure is less than 3MPa and larger than 2MPa,we
should choose the structural type in aceordance with the structure of the pump. Key words : spindle;structural type ;finite element analysis
1引言
多项混输泵作为多项混输技术的关键设备，是一种集气体压缩机和液相泵为一体的增压装置。文献[1]开发出的同步回转式混输泵是一种新型的容积式混输泵，它的工作腔主要由转子、滑板和油缸组成，各零部件均易加工；泵运转时，转子与油缸各自绕自身中心旋转，二者间的相对速度极小，运转平稳；在工作过程中，泵的工作腔始终与进排口相通，对介质的油气比适应范围很大，同时各零件之间具有较理想的密封型线，具有相当强的抗沙能
收稿日期：2012-09-13
基金项目：国家科技重大专项（2011ZX05054） ■2013年03期(总第239期）
力。对于同步回转混输泵的理论研究已经较为成熟，相关文献对其原理、动力特性(1.2)、摩擦及泄漏[3-6做了深入阐述，并制造出样机进行试验，试验过程中曾经出现主轴严重破损至失效的情况，本文将对主轴的轴承的受力情况对主轴的安装方式进行详细的分析与讨论。
同步回转式混输泵的主要零部件包括主轴、滑板、转子、油缸及壳体，工作过程（如图1所示）为主轴驱动转子绕自身几何中心旋转，转子通过滑板带动油缸绕自身的旋转中心旋转，由油缸、转子和滑板构成月牙形的工作容积，在主轴旋转时，工作容积中的油气受到压缩，工质的压
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