鲁春萌[1]2001年在《高粘度熔体泵结构设计理论研究》文中指出能源短缺是当今社会面临的首要问题，所以在工业生产的各个部门，开发研制新产品的过程中都把降低消耗和提高产品质量作为首先考虑的问题。高聚物加工行业亦是如此，在过去的十几年中，熔体泵辅助挤出机在聚合物加工中的应用得到了较大的发展。由于其易增压，能显着消除压力波动等优点，应用熔体泵的挤出系统，几乎能加工所有热塑性塑料，并且生产出各种优质产品，如片材、吹塑膜、拉伸膜、管材、桶材和型材等。在许多发达的工业国如美国、日本和德国，熔体泵的开发和应用已经取得了很好的成果。而由于种种原因，我国有关熔体泵技术的研究工作还处于起步阶段。 就是在这种背景下，本课题在阐述了熔体泵的性能特点和输送机理的同时，针对熔体泵设计中的诸难点进行了进一步的剖析，如润滑和密封结构，建立了相应的数学模型，得出了动压反输粘滞密封的计算公式并通过大量的有限元分析，绘制了特定轴承尺寸、物料特性下轴承的转速、承载能力和偏心率的关系曲线(即润滑曲线)。这些理论在化工二厂使用的日本神户制钢所生产的熔体泵中得到了验证。 本文的第一个特点是将单螺杆的熔体输送理论巧妙地应用于动压反输粘滞密封装置中，得出了一套简便易行的计算密封结构尺寸的公式，这部分工作是所查前人文献中所没有的。经实际验证表明，其可靠程度高，基本可以用来指导熔体泵密封装置的设计工作。 本文的第二个特点是作者所提供的润滑曲线，是本文作者首次提出的解决熔体泵非牛顿流体润滑问题的方法。有限元模拟是当今科学领域中普遍应用的一种数学方法，其可靠性得到了广泛的认可和赞同。在滑动轴承中，润滑介质的流动状态很难进行测量，而非牛顿流体的流变行为又非常复杂，所以尝试用其它的方法来描述和求解。本文所给出的润滑曲线是经过大量的计算并得到了实际生产装置的验证，其精度可以满足设计中的要求。 本文的第叁个特点是将动压推力润滑的原理应用到熔体泵中。在确定影响熔体泵容积效率的主要因素为轴向间隙的基础上，以减少磨损、维持设计间隙为前提，比较了几种保证壁面润滑结构的优缺点，并用有限元方法计算出了自制熔体泵特定尺寸和工作条件下的承载效果。 从第叁章的一般设计程序可以看出，本文的另一特点就是提出了一套比较系统的熔体泵设计理论，为以后开发研制各类规格高粘度熔体泵奠定了一定的理论基础。
邓建江[2]2003年在《熔体齿轮泵在TSSJ40双螺杆挤出机中的工程应用设计》文中提出高粘度熔体齿轮泵是一种正位移泵送设备，靠齿谷的不变容积来输送熔体，从而使出口压力不随入口压力的变化而变化，是优良的增压、稳压设备。现已广泛应用于管材、型材、片材、薄膜、线缆、复合共挤以及大型挤出造粒等热塑性塑料挤出生产线上，且其工程应用的深度和广度日趋扩大。 聚合物加工中应用齿轮泵辅助挤出，不仅可以获得所需的压力，降低能耗，同时可以减少剪切热，降低扭矩需求和削减压力波动，从而提高产品尺寸稳定性，控制熔体质量，减少原材料浪费，增加产量，延长设备使用寿命。 本文较为详尽地概括、分析了高粘度熔体齿轮泵的机理、主要性能特点及应用前景。通过对大量文献资料的提炼，结合工程应用实践，提出了高粘度熔体齿轮泵工程应用设计的一般方法和原则。同时，对应用研究中将面临的主要技术难点提出了可行的解决方案。 同时，成功完成了RTB40(36／36)型高粘度熔体齿轮泵在TSSJ40双螺杆挤出机中的工程应用设计，全套图纸达到施工要求。
张伟[3]2007年在《聚合物熔体泵及其输运系统的研制与开发》文中研究指明聚合物熔体泵及其输运系统是安装在螺杆挤出机和挤出模具之间的熔体输运设备,其突出特点是熔体输出端压力几乎不受输入端压力波动的影响,可以为挤出模具提供均匀、稳定的熔体。作为建压、稳压装置,熔体泵技术在精密挤出领域的应用已愈加广泛。本文首先介绍了熔体泵的工作原理及其性能特点,对熔体泵的稳压稳流机理、流量特性以及能量效率和总效率的计算进行了深入的分析,探讨了熔体泵的排量、工作温度与压力以及扭矩等主要技术参数以及如何选择。然后全面总结和介绍了熔体泵设计的思路,并得出了一套熔体泵设计程序。熔体泵的总体设计包括:齿轮的结构设计、转速的确定、润滑系统的设计、密封结构的设计、泵体结构设计、加热系统设计、传动系统的设计以及控制系统的设计。熔体泵设计的技术难点是润滑系统的设计,由于输送介质的特殊性,只能使用自身输送的熔体进行自润滑。本文深入分析了熔体泵的自润滑机理,得出滑动轴承的承载能力是靠动压润滑产生的,也就是说,轴承的偏心率、熔体的粘度和转速决定产生的动压压力的大小,并影响润滑油膜的形成。本文通过有限元方法,运用polyflow软件,对熔体泵的自润滑进行了数值模拟,分析了熔体压力、速度、剪切速率以及粘度分布规律,得到了偏心率、熔体粘度、转速和动压压力的一系列关系曲线,可为熔体泵自润滑系统的设计提供理论参考。根据所得到的熔体泵设计程序,以及实际的工程应用,设计出一台熔体泵样机。
徐欢[4]2007年在《熔体泵的计算机辅助设计系统开发》文中认为熔体泵辅助聚合物挤出已在聚合物加工业得到越来越广泛的应用。由于其特有的增压、计量功能，以及能显着消除挤出压力波动的特点，使应用熔体泵的挤出系统，几乎能加工所有热塑性塑料。熔体泵在塑料挤出加工业的应用已涉及造粒、挤板、挤管、吹膜、挤出涂覆、型材挤出、连续吹塑等领域。在总结前人研究成果的基础上，本文建立形成了一套比较完整的，能够进行熔体泵的性能参数和结构参数设计的计算公式与数据，设计开发了熔体泵计算机辅助设计系统。该辅助设计系统的主要特点之一是易于操作，方便快捷，能够就熔体泵的主要结构部件的参数进行求解。该系统中的VB程序设计部分主要可以完成以下任务：根据熔体泵排量的设计需求对圆柱齿轮参数进行优化；对圆柱齿轮的结构参数进行求解；对齿轮轮齿和齿轮轴进行强度校核；对熔体泵的性能参数进行设计计算；对螺旋密封结构参数进行优化；对螺旋密封结构参数进行求解；对螺旋密封的密封性进行检测；对滑动轴承间隙进行求解；对滑动轴承卸荷槽的结构参数进行求解；对轴承中熔体温升进行求解。该辅助设计系统的主要特点之二是完成熔体泵主要结构部件的参数化设计，从而实现了熔体泵中齿轮轴、螺旋密封和滑动轴承叁维建模的自动化。本文所做的研究工作和所开发的熔体泵辅助设计系统可以缩短熔体泵的设计周期，有助于简化建模过程和提高建模效率，进而显着提高熔体泵技术参数确定和整体结构设计等方面的工作效率。
李旭东[5]2009年在《双驱动熔体泵的性能结构研究》文中指出在聚合物挤出加工系统中配置熔体泵,可以降低对挤出机建压和输送能力的要求,生产线的产量及稳定性大幅提高,挤出物料的温升与能耗显着降低。在石化行业中使用大型双驱动熔体泵已成为一种趋势。与单驱动熔体泵相比,其齿轮轮齿处于啮合非接触状态,工作时不产生啮合力,从而有效降低单根齿轮轴(尤其是从动轴)因负载过大而产生疲劳破坏的可能性。本文在前人对单驱动熔体泵的研究基础上,针对大型双驱动熔体泵的一些主要结构与性能参数的设计问题进行研究。归纳了熔体泵齿轮结构参数对熔体泵排量、流量脉动等参数的影响,通过采用非标设计齿轮齿形,提出一种增大几何排量的齿形方案;使用visual basic语言得到一套熔体泵齿轮结构参数的设计计算模块,该模块可根据熔体泵排量、传动原理与强度条件的要求优选求解齿轮结构参数;对双驱动熔体泵齿轮轴所受径向力和扭矩进行了理论分析和推导,用visual basic语言得到一套熔体泵的性能参数设计计算模块,可以实现对双驱动泵的输入扭矩、输入功率、泵的流量等性能参数进行求解。针对熔体泵轴承采用聚合物熔体润滑的特殊性,本文应用polyflow软件对一套大型熔体泵的动压滑动轴承流场进行了模拟分析,使用5种不同转速边界条件,得到了每种转速下轴承润滑油膜的速度场、粘度场及压力场,考查了转速对以非牛顿流体为润滑介质的轴承承载力的影响。本文使用visual basic语言得到的两套设计计算模块可以简化熔体泵的设计工作,提高设计效率。对动压滑动轴承流场的模拟分析,可为大型熔体泵确定工作转速范围和轴承结构参数设计提供一定的参考。
董磊[6]2004年在《单螺杆—熔体泵串联挤出系统的研究》文中研究说明将单螺杆挤出机与熔体泵串联组合起来的挤出设备，本文定义为“单螺杆—熔体泵串联挤出系统”（Tandem Extrusion System of Single Screw—Melt Pump），简称SP系统或“S P机组”。在总结前人研究成果的基础上，经过理论与实验方面的分析研究，本文对SP系统的工作原理、性能特点，进行了较为系统全面的论述。指出，将单螺杆与熔体泵适当组合，为全面提升挤出成型主机的性能,提供了有效途径与拓展空间。可以说，单螺杆—熔体泵串联挤出系统（或机组），是一种高性能的挤出主机设备。与传统的常规单螺杆挤出机相比，它在熔融混合能力、挤出塑化质量、产量、流量的均匀性、排气挤出稳定性、广泛的适应性与良好的操作性能等方面，都有明显的优势。SP系统的主要特点之一是流量稳定。本文研究了SP系统的流量特性，提出了SP系统的流量数学表达式、流量—压力特性线及工作区间，指出影响SP系统流量稳定性的主要因素是泵的结构参数、泵的转速、压差和物料粘度。同时指出SP系统的流量稳定也取决于SP系统内部挤出机与熔体泵两者之间的流量匹配或平衡，讨论了影响平衡的因素和获得流量平衡的方法。SP系统的主要特点之二是高产量和高的熔融塑化能力。为了满足<WP=4>SP系统对挤出螺杆的高产能要求，提出了SP型螺杆的概念、设计思想和结构参数特点。并就SP型螺杆的熔体输送段建立数学模型进行有限元模拟数值分析，通过一系列的挤出实验验证了理论分析与实验结果有较好的一致性。本文的研究工作和得出的结论对SP系统的实际应用和设备研发具有一定的指导意义。同时，对熔体泵挤出技术在塑料挤出成型领域的其他应用也有较好的参考价值。
孙雪丽[7]2014年在《旁路式在线流变仪设计开发与性能优化》文中研究说明聚合物的主要流变性能是指聚合物熔体的粘度随设定的剪切应变速率的变化而变化的性能,它与聚合物的加工过程密切相关。通过对聚合物流变性能的研究,可以指导加工工艺,提高产品质量。用于测定聚合物熔体的流变性能的仪器通称为流变仪。流变仪又分为离线流变仪和在线流变仪两种,离线流变仪可以对聚合物样品的流变性能进行精确测量,在线流变仪则是直接安装在聚合物的合成或加工生产线上,可以实时测量聚合物的流变性质,以达到监控生产稳定性及产品质量的目的。本文的目的是开发设计一种旁路式流变仪,这种流变仪可以安装在聚合物的加工设备,例如螺杆挤出机的一侧,并将挤出机中的物料引入到流变仪中,进行实时测量,得到挤出机中物料的流变参数和流变曲线,测试完成后又能将物料返回到挤出机中,不会造成物料的浪费。与串联式流变仪相比,旁路式流变仪不会影响挤出机的生产产量,也不会造成物料浪费,非常适用于大规模生产线上的应用。围绕设计目标,本文主要做了以下工作:1.提出了叁熔体泵的流变仪结构方案,利用串联的测量双泵可以精确控制流经测量回路狭缝口模的聚合物熔体流量,即可以精确设定测量所需的剪切应变速率。而利用并联的第叁个泵可以控制从挤出机引入的熔体流量及熔体压力,进一步保证测量精度。2.依据狭缝口模流变测量原理及仪器量程要求,对叁熔体泵旁路在线流变仪进行了整体设计和结构设计,包括泵体结构设计、口模设计、齿轮设计、滑动轴承设计、密封结构设计、加热系统设计、传动系统选型设计等。3.依据制定的流变仪测量流程和主要功能,进行了测控系统的硬件系统设计及软件设计,重点是基于Lab VIEW平台对流变仪的上位机测控程序进行了编写。4.针对关键的单个齿轮熔体泵的输送特性,通过自行设计的单螺杆-熔体泵串联系统(含调压模头)研究了熔体泵的线性输出特性和稳压稳流特性。并通过串联式在线流变仪系统(含狭缝口模)进一步验证了本设计中熔体泵输送单元的可靠性。
张伟, 孙红镱, 李延龙[8]2006年在《聚合物熔体泵的结构设计》文中指出聚合物熔体泵输送的是高温高压熔体,与传统的齿轮泵相比结构更为复杂,它的齿轮与轴合为一体,采用自润滑系统实现其润滑功能并采用填料密封和机械密封相结合的密封方式。本文以某一熔体泵为例,探讨了熔体泵的工作原理,给出了聚合物熔体泵的设计原则。
李福勇[9]2002年在《聚酯生产装置高参数齿轮泵的研制》文中研究指明随着大型聚合物生产装置的迅猛发展，高参数齿轮泵的应用日益广泛。聚合物熔体输送增压用高参数齿轮泵的研究制造是齿轮泵技术发展的一个重要方面。本论文是对国产第一台聚酯生产装置高参数齿轮泵的研制工作的总结，提出了聚合物输送用高参数齿轮泵的设计程序、关键参数的设计计算方法、以及结构设计的关键技术，并对该类型泵制造的关键技术作了总结。本论文的主要工作及结论如下： 1)给出了高参数齿轮泵关键技术参数的计算、选用方法，包括齿轮泵的转排量、齿轮泵的转子型式及其参数、齿轮泵的工作间隙、卸荷槽、齿轮泵的输入扭矩的计算选择方法，并用实验方法检验了关键技术参数选择的合理性。 2)解决了高参数齿轮泵结构设计中的技术难题。本文提供了齿轮泵的壳体，齿轮转子，轴瓦的材料的选择方法，结构设计方法以及需要注意的问题，并提供了在高温高压下密封的解决方法。 3)对高参数齿轮泵制造的关键技术进行研究。指出了齿轮泵关键零部件泵壳、转子、轴瓦的技术要点，包括生产工艺研究，关键工序生产加工方法的研究；对齿轮泵装配的关键技术进行了总结。 4)对高参数齿轮泵样机作了运转试验并对其生产现场运行进行了测试。分析了齿轮泵性能的影响因素以及理论计算结果与实际运行结果的比较。验证了齿轮泵结构设计、材料选用、加工制造、驱动装置设计等技术研究的可行性与合理性。 该齿轮泵装置研制的成功，为高参数齿轮泵产品的系列化打下坚实的基础，为进一步的理论研究提供了样机的实验数据；同时表明我们已经拥有生产聚合物熔体输送增压用高参数齿轮泵的技术，可以实现国产化。对于国内即将投资兴建的新的聚酯生产装置，该齿轮泵可以替代进口产品，除可以降低投入成本外，还可以减小各种维护方面的费用。与国外进口装置相比较，大大降低了生产企业的成本。它带来的直接经济效益显着，并且有着良好的市场前景。
张伟, 孙红镱, 李延龙[10]2006年在《聚合物熔体泵的结构设计》文中进行了进一步梳理聚合物熔体泵由于输送的是高温高压熔体,因此在齿轮设计、润滑及密封等方面比传统的齿轮泵更为复杂。本文以某一具体熔体泵为例,探讨了熔体泵的工作原理,给出了聚合物熔体泵的设计原则。
参考文献：
[1]. 高粘度熔体泵结构设计理论研究[D]. 鲁春萌. 北京化工大学. 2001
[2]. 熔体齿轮泵在TSSJ40双螺杆挤出机中的工程应用设计[D]. 邓建江. 四川大学. 2003
[3]. 聚合物熔体泵及其输运系统的研制与开发[D]. 张伟. 哈尔滨理工大学. 2007
[4]. 熔体泵的计算机辅助设计系统开发[D]. 徐欢. 北京化工大学. 2007
[5]. 双驱动熔体泵的性能结构研究[D]. 李旭东. 北京化工大学. 2009
[6]. 单螺杆—熔体泵串联挤出系统的研究[D]. 董磊. 北京化工大学. 2004
[7]. 旁路式在线流变仪设计开发与性能优化[D]. 孙雪丽. 华南理工大学. 2014
[8]. 聚合物熔体泵的结构设计[J]. 张伟, 孙红镱, 李延龙. 机床与液压. 2006
[9]. 聚酯生产装置高参数齿轮泵的研制[D]. 李福勇. 清华大学. 2002
[10]. 聚合物熔体泵的结构设计[C]. 张伟, 孙红镱, 李延龙. 第四届全国流体传动与控制学术会议论文集. 2006
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