[发明专利]基于装配误差的双螺杆泵转子干涉检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及螺杆泵干涉检测领域，尤其涉及一种基于装配误差的双螺杆泵转子干涉检测方法。

背景技术

螺杆泵按螺杆根数的不同分为单螺杆泵、双螺杆泵、三螺杆泵、五螺杆泵等。其中双螺杆泵由于其优越的性能，主要表现在结构合理，节能环保，螺杆转子不会出现单边磨损，泄漏点少，泄漏量低，有效降低油污对环境的影响。按理论齿形设计刀具、进行加工，将获得一对转子轴线平行、相互接触的(即没有间隙的)具有理论齿面的螺杆，但实际加工出的螺杆转子往往由于不可避免的制造、安装误差(轴线不平行等)，运转时受力变形，受热膨胀，以及机件的磨损等因素，而不能正常运转，甚至由于转子干涉造成转子擦伤、咬死等事故。

因此，需要一种基于装配误差的双螺杆泵转子干涉检测方法，该方法能够在装配误差的真实运转状态下检测螺杆转子空间位置及齿间间隙分布变化，从而量化螺杆泵的泄漏量，而且计算各种位置偏差下转子齿间间隙分布的变化，为壳体、转子加工和轴承选配等工作提供精确的量化指标。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于装配误差的双螺杆泵转子干涉检测方法，该方法能够在装配误差的真实运转状态下检测螺杆转子空间位置及齿间间隙分布变化，从而量化螺杆泵的泄漏量，而且计算各种位置偏差下转子齿间间隙分布的变化，为壳体、转子加工和轴承选配等工作提供精确的量化指标。

本发明的基于装配误差的双螺杆泵转子干涉检测方法，包括以下步骤：a.通过坐标变换将产生装配误差的主动螺杆和从动螺杆的转子曲面分别从动坐标系o₁x₁y₁z₁和动坐标系o₂x₂y₂z₂变换至固结于泵体上的静坐标系OXYZ内；

为了考虑双螺杆泵转子的整个转装配过程，分别建立OXYZ、o₁x₁y₁z₁、o₂x₂y₂z₂三个坐标系(如图1所示)，设MN为处于静坐标系OXYZ中任意位置的螺杆轴，M的坐标为(M_X，M_Y，M_Z)，_N点的坐标为(N_X，N_Y，N_Z)，通过以下坐标变换找到OXYZ分别与o₁x₁y₁z₁、o₂x₂y₂z₂的坐标关系(如图2所示)：

⑴固结在螺杆泵泵体上的静坐标系OXYZ；

⑵固结在主动螺杆上的动坐标系o₁x₁y₁z₁；

⑶固结在从动螺杆上的动坐标系o₂x₂y₂z₂；

①将M点经坐标平移变换与O点重合，其坐标变换矩阵为P；

可求得的坐标为：

②将平移后的MN投影到OXY平面内得到其绕X轴的旋转角度α，且则绕X轴的旋转变换矩R_X为：

③将绕X轴旋转后的MN绕Y轴旋转-β角，且使得动坐标系o₁x₁y₁z₁与静坐标系OXYZ完全重合。其中

则绕Y轴的旋转变换矩阵R_Y为：

综合上述三步，得到主动螺杆上的动坐标系o₁x₁y₁z₁上的任一点在泵体上的静坐标系OXYZ的坐标；同理可得到从动螺杆上的动坐标系o₂x₂y₂z₂上的任一点在泵体上的静坐标系OXYZ的坐标。

[X Y Z 1]＝[x₁ y₁ z₁ 1]·R₁