常規(guī)螺桿泵定子是由丁睛橡膠澆鑄在鋼泵筒內(nèi)形成的。橡膠定子內(nèi)表面是雙螺旋曲面，其厚薄不均。這種結(jié)構(gòu)存在著諸多不足，如螺桿泵定子工作時(shí)摩擦產(chǎn)生的熱量主要聚集在橡膠較厚的部分，容易導(dǎo)致定子過早失效；不同厚度橡膠的溶脹、溫脹不相同，由此改變了定轉(zhuǎn)子嚙合作用，增大了磨損，降低泵的工作效率和使用壽命；使橡膠定子的受力和變形不同，造成局部過度疲勞而損壞。因此為了進(jìn)一步延長螺桿泵工作壽命，改善常規(guī)螺桿泵使用性能，提高螺桿泵采油經(jīng)濟(jì)效益，必須對(duì)常規(guī)螺桿泵進(jìn)行改進(jìn)。目前，對(duì)常規(guī)螺桿泵改進(jìn)的技術(shù)有很多，如金屬定子橡膠轉(zhuǎn)子螺桿泵、全金屬螺桿泵、等壁厚螺桿泵。但大部分新技術(shù)由于制造成本等原因都處于試驗(yàn)階段，只有等壁厚螺桿泵具有了一定的現(xiàn)場使用，因此本文作者主要對(duì)等壁厚螺桿泵進(jìn)行模擬計(jì)算，分析其密封性能，并與常規(guī)螺桿泵進(jìn)行比較，確定其優(yōu)點(diǎn)。 1等壁厚螺桿泵結(jié)構(gòu) 為了保證橡膠層具有均勻厚度，必須改變定子鋼筒的形狀。目前常用的等壁厚螺桿泵是采用能滿足定子泵筒尺寸精度及機(jī)械性能的精鑄工藝來加工的直筒式等壁厚定子外筒。 2等壁厚螺桿泵有限元分析 螺桿泵在工作中主要承受密封腔油液壓力的作用。可以將此壓力分解成兩部分，一部分是垂直作用在密封腔室內(nèi)壁的內(nèi)壓力，使螺桿泵橡膠襯套壓縮，螺桿泵密封腔室體積增大；另一部分是相鄰密封腔室間的壓差，使螺桿泵定子型線發(fā)生幾何形狀變化。 螺桿泵橡膠襯套體積壓縮量的大小與所受應(yīng)力有關(guān)，而決定應(yīng)力大小的因素就是密封腔室內(nèi)的壓力。壓力越大應(yīng)力越大.體積壓縮量越大.實(shí)際過盈量越小，密封性能降低，直至實(shí)際過盈量為Q產(chǎn)生泄漏。 由于螺桿泵定子形狀復(fù)雜，因此對(duì)于定子橡膠幾何變形后的形狀以及變形的大小無法用理論公式計(jì)算，只能采用有限元的方法計(jì)算。下面利用有限元方法計(jì)算密封腔室間壓差對(duì)接觸壓力的影響，分析壓差對(duì)等壁厚螺桿泵的密封性能的影響。 隨著內(nèi)壓力的增加，螺桿泵定子與轉(zhuǎn)子間的接觸壓力相應(yīng)減小，等壁厚螺桿泵比普通螺桿泵接觸壓力更大，而且減小速度更慢，等壁厚螺桿泵密封性能更好。 cnlfpump