近年來，3G三螺桿泵以其占地面積小,、噪音和節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)成為世界各大油田的舉升設(shè)備,，是 一種既經(jīng)濟(jì)又減少環(huán)保投入、實(shí)現(xiàn)油田經(jīng)濟(jì)開發(fā)的良好采油方法,，,。對螺桿泵及其采油配套工藝技術(shù)還需要深入研究，以使得螺桿泵采油的技術(shù)優(yōu)越性得到充分發(fā)揮,。
過去許多學(xué)者對螺桿泵進(jìn)行研究，但主要是 基于經(jīng)驗(yàn)的解釋,，認(rèn)為液壓作用在轉(zhuǎn)子上的力是 螺桿泵系統(tǒng)漏失的主要原因,，造成泄漏的主要原因是 由于橡膠材料受密封腔室內(nèi)液體壓力作用，對螺桿泵系統(tǒng)進(jìn)行平面和三維的接觸分析,，綜合考慮了液壓作用在轉(zhuǎn)子上的力和腔室內(nèi)部流體壓力的作用,，并將腔室內(nèi)部流體壓力分為內(nèi)壓力和壓差兩種情況，提出了一種新的螺桿泵漏失機(jī)理,。螺桿泵定子橡膠襯套與轉(zhuǎn)子之間是 過盈配合,，橡膠襯套在過盈配合作用下產(chǎn)生變形，此變形抗力在襯套與螺桿密封處產(chǎn)生接觸應(yīng)力,，從而使相鄰腔室間密封,。在襯套與螺桿密封處產(chǎn)生接觸應(yīng)力，而且由于襯套變形,，使線接觸實(shí)際上成為面接觸,。在橡膠襯套的材料一定時，密封線的寬度越大,，流體越不容易通過密封線發(fā)生漏失,，那么其密封性能會更好。
1）螺桿泵定子橡膠襯套與轉(zhuǎn)子之間是 過盈配合,，橡膠襯套在過盈配合作用下產(chǎn)生變形,，此變形抗力在襯套與螺桿密封處產(chǎn)生接觸壓力，從而使相鄰腔室間密封,。隨著螺桿泵腔室中的內(nèi)壓力的增加,，額定接觸壓力在不斷的減小。
2）兩種泵在相同過盈量時，等壁厚螺桿泵的額定接觸壓力比常規(guī)螺桿泵高,。
3）如果以接觸壓力為零來說明密封極限,，在0.2mm過盈量時，常規(guī)泵螺桿泵的極限內(nèi)壓力是 5 MPa,，等壁厚螺桿泵的極限內(nèi)壓力是 12MPa,。
4）額定接觸壓力隨著密封腔室內(nèi)壓力增大而減小的原因，主要是 由于腔室內(nèi)壓力的增加使橡膠材料發(fā)生體積壓縮,，因此腔室內(nèi)壓力上升,，接觸壓力進(jìn)一步減小時就可能產(chǎn)生漏失。
泵腔室中壓差對漏失的影響
在三螺桿泵截面上下腔室中同時加載不同壓力,，過盈量為0.3mm,，橡膠襯套的彈性模量E= 4MPa，泊松比μm=0.49,，兩腔室中最小的壓力確定不變,，另一邊壓力不斷增加，計(jì)算不同壓差時的額定接觸壓力,，討論壓差對漏失的影響,。可以看出：
1）隨著螺桿泵腔室中的壓差的增加,，額定接觸壓力也在不斷的增加,。
2）額定接觸壓力隨著密封腔室內(nèi)壓差增大而增大的原因，主要是 由于腔室內(nèi)壓差的增加使橡膠發(fā)生變形,，從而使橡膠從壓力大的一方向壓力小的一方擠動,。這會導(dǎo)致接觸壓力更大。
3)對比腔室內(nèi)壓力和壓差對額定接觸壓力的影響,，我們 發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致螺桿泵漏失的原因是 腔室內(nèi)壓力的大小,，而不是 壓差，在一定范圍內(nèi),，壓差不會導(dǎo)致漏失,，反而會增強(qiáng)密封性能。
結(jié)論
1)額定接觸壓力隨著密封腔室內(nèi)壓力增大而減小,，原因主要是 由于腔室內(nèi)壓力的增加使橡膠材料發(fā)生體積壓縮,，螺桿泵密封性能減小，容易產(chǎn)生漏失,。
2)在一定程度內(nèi),，額定接觸壓力隨著密封腔室內(nèi)壓差增大而增大，主要是 由于腔室內(nèi)壓差的增加使橡膠從壓力大的腔室向壓力小的腔室擠動,，這會導(dǎo)致接觸壓力變大,，在一定程度內(nèi),，螺桿泵密封性能增強(qiáng)。
3)三維空間中,，腔室液壓力產(chǎn)生的力和力矩會使得轉(zhuǎn)子向橡膠襯套的一個方向擠壓,，這會導(dǎo)致另一邊的接觸壓力減小，從而容易產(chǎn)生漏失,。
4)螺桿泵的漏失是 腔室內(nèi)壓力,、壓差、腔室液壓力的間接作用這三者的共同作用下產(chǎn)生的,。
5)在相同橡膠性能和過盈量的情況下,，等壁厚螺桿泵極限內(nèi)壓力為12MPa，常規(guī)螺桿泵極限內(nèi)壓力為5MPa,，這說明等壁厚螺桿泵的密封性能更好,。
6)在壓差和內(nèi)壓力的綜合作用下，壓差一定時,，內(nèi)壓力越小,，密封性能越強(qiáng)。在瀝青保溫螺桿泵系統(tǒng)中,，泵出口的內(nèi)壓力是 大于入口的內(nèi)壓力的,，這意味著在泵出口的密封性能可能會小于泵入口的密封性能，為使得出入口的密封性能和磨損程度一致,，可以嘗試將轉(zhuǎn)子軸向的尺寸做成不相等的，即把出口端的轉(zhuǎn)子直徑適當(dāng)?shù)募哟蟆?/span>
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