电动潜油金属双螺杆泵对石油开采方式的改进具有重要影响。国内电动潜油金属双螺杆泵的开发研究现处于起步阶段,尚无相应产品。螺杆转子作为双螺杆泵的核心部件对其性能影响很大,因此研究螺杆转子的端面型线设计、动力学性能及螺杆运动干涉检测具有重要的理论意义和现实指导作用。 本文主要在螺杆转子的端面型线设计、螺杆转子的动态特性、瞬态响应特性和螺杆转子运动干涉检查问题上进行了研究和探讨,并开发了初步的螺杆转子设计分析软件。 本文简要介绍了螺杆泵转子端面型线的类型及发展,并以双摆线型线为例,参照螺杆压缩机的型线设计理论,详细介绍了解析法求解转子型线的共轭型线、接触线及密封性能判定的过程。 利用PRO/E和ANSYS软件,建立了整体的螺杆转子动态特性分析模型,对螺杆转子进行了动态特性分析,得到转子的固有频率和振型。 建立了螺杆转子瞬态分析模型,利用有限元思想将连续变化的压力承载面离散处理,利用ANSYS APDL程序实现动压力的加载,进行转子瞬态响应求解。 基于PRO/E MECHANISM模块的干涉检查功能进行了螺杆转子的空载状态下静、动态的干涉检查;在螺杆转子动力学分析的基础上,编写了“单步检测”程序,检查了负载状态下的运动干涉情况。 利用VC++语言,结合MATLAB的符号计算功能、PRO/E的PRO/TOOLKIT开发工具包以及ANSYS软件的APDL语言,开发了螺杆转子设计软件,完成了螺杆转子端面型线设计模块、螺杆三维造型模块、螺杆转子CAE分析模块的初步设计和集成。 通过本文研究,为双螺杆泵转子开发设计提供了有效的设计工具和参考数据,缩短了螺杆转子的开发周期。