凸轮转子泵送系统机电液复杂工况下流量输出特性

王 超，孔屹刚，刘志奇

(太原科技大学机械工程学院，太原 030024)

传统螺杆泵的终极承压由泵内各级腔室承压组合而成,使得出口处定转子间承压较大,易被击穿[1-2]。凸轮转子泵具有平滑、低剪切的特性，能够保 持输送介质的完整性，广泛应用于食品和饮料、制药、化学、纸浆和造纸、废水等行业[3]。转子泵两个凸轮由三相异步电机拖动泵轴实现旋转运动，其容积腔呈周期性转动变化，同时将流体介质由进口吸入再从出口排出。输出流量是衡量凸轮转子泵送系统排放性能的重要指标，其与泵本身的结构和工况参数紧密相关，如泵径向间隙(机)、电机转速(电)、流体浓度(液)、泵进出口压差(液)。由于间隙的存在，泵的容积腔并非处于密封状态，流体介质可通过间隙流出，从而导致泵的流量发生变化。在流体输送系统中，泵往往处于变工况运转状态，调节转子泵流量的主要方式是改变转速大小。流体介质性质往往会因产品批次不同而发生变化，流体介质的物性参数如浓度发生变化将会导致泵内部流动的复杂变化进而对流量产生较大影响。凸轮转子泵的工作方式决定了泵进口一般为低压侧，出口为高压侧。泵进出口压差可使流体克服阻力(包括管道阻力，运动件的摩擦阻力和外加负载等)而流动，流体在其作用下存在间隙回流，进而对泵输出流量产生很大影响。

实际生产中凸轮转子泵送系统随输送的流体介质不同，其电机转速、工作压力也应不同。……