| 单螺杆泵采油系统是近几年迅速发展起来的机械采油设备，因其流量均匀连续、振动小、噪音低等优点，该系统在稠油和出砂采油井中正成为重要的采油方式。 螺杆泵的主要工作部件是偏心螺杆和固定衬套，其相互之间运动方式特殊，构造曲面比较复杂。以前的研究主要基于单头单螺杆泵二维平面模型，根据以往的经验预计实际工况下密封腔室的液压分布规律，进而探讨在液压作用下衬套的变形规律以及螺杆泵出现漏失和磨损问题的主要原因。与单头单螺杆泵相比，三头单螺杆泵流量大，效率高，流体输送比较稳定，但是目前国内外对三头单螺杆泵的研究很少，尤其缺乏实际工况下三头单螺杆泵密封腔的三维实际模型的液压分布规律的研究，以及该液压分布对橡胶定子影响的研究。 由于三头单螺杆泵偏心螺杆高速运转，实际工况复杂，橡胶衬套磨损、漏失的问题成为影响螺杆泵工作性能的主要因素。本论文主要对三头单螺杆泵密封腔的三维模型进行数值模拟计算并优化了螺杆泵的线型。基于齿轮啮合原理，建立参数优化后的实体模型。采用数值模拟技术对螺杆泵密封腔内的流场进行数值模拟，探讨不同转速下密封腔内液压分布规律。基于有限元理论研究了腔内液压对橡胶定子的影响，并且为合理选择螺杆泵过盈量提供了参考数据和研究方法。与此同时，依据数值计算的结果说明了过盈量与螺杆泵转子转速的关系。本论文有效地解释了螺杆泵的运行机理，为单螺杆泵的优化设计提供一定的参考价值。 |