四工位油田螺桿泵橡膠定子注射硫化機組的設(shè)計研究與三維動態(tài)模擬.pdf

1、油田螺桿泵目前在油田生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，其核心部件橡膠定子目前的傳統(tǒng)生產(chǎn)設(shè)備及方法已不能滿足“高質(zhì)、高效、低耗、低成本”的要求。針對其存在的缺點與不足，全新設(shè)計了四工位油田螺桿泵橡膠定子注射硫化機組。用一步法注射成型技術(shù)取代了傳統(tǒng)的兩步法和壓注法，大大提高了制品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 本文主要工作成果如下： 1、首次設(shè)計了橡膠定子注射設(shè)備的四工位移動系統(tǒng)。橡膠定子由于傳統(tǒng)的單機單工位生產(chǎn)使注射裝置閑置時間太長，不能有效地利用

2、注射機的效能。開發(fā)的四工位移動裝置，簡單實用，使單臺設(shè)備對多個模具進行注射，最大限度地發(fā)揮注射裝置的效能，大大地提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。 2、設(shè)計了螺旋嚙合喂料增壓裝置，獲得了必要的高注射壓力和高生產(chǎn)能力：設(shè)計了螺旋移動壓合裝置，壓合系統(tǒng)作用力與注射機螺桿在同一軸線，大大增強了對中性能，消除了偏心力矩；提高了設(shè)備的工作可靠性，延長了整機壽命。 3、設(shè)計了全新的塑化-注射同步進行的一步法電動注射裝置，與傳統(tǒng)采用液壓注射

3、方法或液壓壓注方法相比較，具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、節(jié)省能源、維護保養(yǎng)方便、造價低廉等優(yōu)點，易于實現(xiàn)文明生產(chǎn)和改善工作環(huán)境。 4、設(shè)計中運用了先進的數(shù)字-傳感技術(shù)，以實施對機頭壓力、壓合力和軸向力的監(jiān)控，實現(xiàn)膠料的信息定量和壓合裝置的數(shù)字操作，使設(shè)備運行安全可靠，易于實現(xiàn)自動化和保證制品質(zhì)量的穩(wěn)定性。 5、用CAD技術(shù)對注射硫化機組進行了三維設(shè)計，并由此作為CAE的物理模型，進一步應(yīng)用CAE技術(shù)對螺桿、定板、壓合螺旋副螺母進行了

4、三維有限元(FEA)分析，對其結(jié)構(gòu)強度和剛度進行了精確地分析；并對有肋板與無肋板加強的定板進行了有限元分析的對比，進而對零部件進行優(yōu)化設(shè)計。 6、設(shè)計了一體式的硫化-模具系統(tǒng)，突破了傳統(tǒng)的注射模具與硫化裝置分體的布置方案與結(jié)構(gòu)。 7、利用三維模擬軟件3dsmax對注射裝置進行三維動態(tài)模擬仿真，運用三維爆炸效果來表明各零部件的連接關(guān)系，以便驗證設(shè)計符合安裝、拆卸、尺寸配合和操作等要求，證明本設(shè)計達到了設(shè)計的目的。