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VICKERS威格士高參數(shù)齒輪泵
隨著大型聚合物生產(chǎn)裝置的迅猛發(fā)展，高參數(shù)齒輪泵的應(yīng)用日益廣泛。聚合物熔體輸送增壓用高參數(shù)齒輪泵的研究制造是齒輪泵技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方面。大型齒輪泵調(diào)速傳動(dòng)裝置是集機(jī)、電、液于一體的新型傳動(dòng)裝置，其設(shè)計(jì)制造技術(shù)是一項(xiàng)復(fù)雜的綜合技術(shù)，特別是傳遞功率6000kW以上、轉(zhuǎn)速5000-6650r/min,配套60萬(wàn)千瓦、100萬(wàn)千瓦超臨界、超超臨界火電鍋爐給水泵機(jī)組的高參數(shù)齒輪泵傳動(dòng)調(diào)速裝置目前*從國(guó)外進(jìn)口。

VICKERS威格士高參數(shù)齒輪泵
本文以高參數(shù)齒輪泵調(diào)速傳動(dòng)裝置為研究對(duì)象，運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)計(jì)算方法對(duì)其內(nèi)部高功率密度齒輪泵副軸系系統(tǒng)、葉輪工作腔液力傳動(dòng)系統(tǒng)、勺管位移—工作腔進(jìn)油—勺管體排油控制系統(tǒng)等方面進(jìn)行了較全面的研究，基本掌握了高參數(shù)、高速度齒輪泵傳動(dòng)、液力傳動(dòng)及控制系統(tǒng)組成的大型齒輪泵調(diào)速裝置的關(guān)鍵設(shè)計(jì)制造技術(shù)，開(kāi)發(fā)出了超臨界、超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組中高速重載大型機(jī)電液調(diào)速傳動(dòng)裝置。論文研究?jī)?nèi)容涉及大型齒輪泵調(diào)速裝置調(diào)試運(yùn)行基本特性及工作匹配關(guān)系、軸系模態(tài)計(jì)算及滑動(dòng)軸承承載能力分析、葉輪工作腔內(nèi)流場(chǎng)數(shù)值模擬計(jì)算及工作油路系統(tǒng)控制等。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論有： （1）基于大型齒輪泵調(diào)速系統(tǒng)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)形式，建立了軸系動(dòng)力學(xué)模型，分別對(duì)主動(dòng)齒輪泵軸、泵輪軸、渦輪軸以及主動(dòng)齒輪泵軸與泵輪軸耦合狀態(tài)進(jìn)行了模態(tài)計(jì)算，從計(jì)算結(jié)果可以得出，主動(dòng)齒輪泵與齒輪泵-泵輪軸組成的系統(tǒng)在工作時(shí)是安全的?；诓?液體潤(rùn)滑軸承承載能力計(jì)算和液體潤(rùn)滑靜*承承載能力計(jì)算兩種方法分別對(duì)裝置關(guān)鍵位置徑向滑動(dòng)軸承和止推滑動(dòng)軸承等十個(gè)滑動(dòng)軸承進(jìn)行承載能力計(jì)算，提出了提高滑動(dòng)軸承承載能力的途徑。 （2）基于調(diào)速裝置葉輪工作腔內(nèi)流場(chǎng)液力傳動(dòng)特性，確定了內(nèi)流場(chǎng)三維數(shù)值模擬計(jì)算方法，選取相鄰三個(gè)葉片間的流體塊作為研究對(duì)象，采用流體分析軟件FLUENT進(jìn)行計(jì)算，得到額定功率7334kW、輸入轉(zhuǎn)速1490r/min齒輪泵調(diào)速裝置的制動(dòng)、牽引和額定三個(gè)代表性工況充液率分別為40%、80%及100%時(shí)流場(chǎng)壓力、速度分布及液相分布情況。并計(jì)算出力矩系數(shù)預(yù)測(cè)裝置輸出外特性曲線，經(jīng)對(duì)比符合理想特性曲線。 （3）在工作葉輪三維實(shí)體模型基礎(chǔ)上，對(duì)葉輪在循環(huán)流動(dòng)的工作液體中受力情況進(jìn)行了分析求解。分別針對(duì)泵輪和泵輪渦輪套連接體，應(yīng)用不同有限元分析軟件對(duì)葉輪進(jìn)行有限元分析，得到了液體作用在葉輪壁殼內(nèi)壁上的應(yīng)力與位移分布情況，找出了葉輪應(yīng)力zui大部位，泵輪zui大應(yīng)力發(fā)生在葉片根部與內(nèi)腔連接處。泵輪渦輪套連接體計(jì)算表明，渦輪套應(yīng)力主要是內(nèi)壁壓力的影響，整個(gè)葉輪中zui容易發(fā)生破壞的薄弱處位于渦套的中心圓處。 （4）基于大型復(fù)合式齒輪泵調(diào)速裝置油路控制系統(tǒng)原理，推導(dǎo)了調(diào)速裝置工作油量計(jì)算公式，進(jìn)而得到了工作油量的計(jì)算方法。以額定功率7334kW大型齒輪泵調(diào)速裝置為例，計(jì)算了不同速比下需要的工作油油量，得出當(dāng)速比為0.667時(shí)，齒輪泵調(diào)速裝置的zui高參數(shù)損失約為工作機(jī)械功率的16%。繪制了工作油量與速比的關(guān)系曲線，當(dāng)輸出轉(zhuǎn)速在20%—97%調(diào)節(jié)時(shí)，zui大所需工作油量約為zui小油量的5.25倍。分析了進(jìn)油控制閥體通油面積、勺管移動(dòng)位置及充液率的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了對(duì)勺管和油路系統(tǒng)的精確控制。

VICKERS威格士高參數(shù)齒輪泵
VICKERS威格士裝置研制的成功，為高參數(shù)齒輪泵產(chǎn)品的系列化打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為進(jìn)一步的理論研究提供了樣機(jī)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；對(duì)于即將投資興建的新的聚酯生產(chǎn)裝置，該齒輪泵除可以降低投入成本外，還可以減小各種維護(hù)方面的費(fèi)用，大大降低了生產(chǎn)企業(yè)的成本。它帶來(lái)的直接經(jīng)濟(jì)效益顯著，并且有著良好的市場(chǎng)前景。