為了更好地對比和分析短幅外擺線和短幅內擺線的等距曲線曲率半徑的變化趨勢及特點，對短幅外擺線和短幅內擺線的等距曲線曲率半徑都取絕對值，如圖1可以看出，短幅外擺線和短幅內擺線的等距曲線曲率半徑都隨著A值的增大而減小，相對而言，短幅內擺線的等距曲線曲率半徑取值范圍相對大些。根據(jù)相關的資料可知，直越小定子內凸中點處磨損越嚴重，并且過流面積也就越小，為了延長定子的使用壽命和獲得較大的過流程面積，常常需要)H直盡量接近于1。在保證擺線等距曲線不出現(xiàn)打扣情況下，可以看出短幅內擺線等距曲線曲率半徑要大于短幅外擺線等距曲線曲率半徑，因此工程上通常選擇短幅內擺線。
圖1：短幅外擺線和短幅內擺線的等距曲線曲率半徑對比圖
前面采用包絡線共軛法下的方程進行分析，并選擇短幅內擺線作為三頭單螺桿泵的擺線線型。但包絡共軛法方程比較復雜，不利于三維模型的建立。由于齒廓法線法和包絡線法生成的共軛線型都是一樣的，因此建立單螺桿泵的三維模型時，采用齒廓法線法下的方程根據(jù)運動軌跡建立相應的方程；提出了兩種求解共軛線型的方法，即包絡法和齒廓法線法，根據(jù)共軛理論建立相應的共軛方程。由于擺線的等距線型常常出現(xiàn)打扣現(xiàn)象，因此對普通內擺線、普通外擺線、短幅外擺線和短幅內擺線的等距曲線曲率半徑進行分析和研究，得出普通內擺線和普通外擺線的等距曲線都會出現(xiàn)打扣現(xiàn)象，而短幅外擺線和短幅內擺線在一定范圍內不會出現(xiàn)打扣現(xiàn)象，并進一步證明了短幅內擺線在A接近1時，等距半徑選擇范圍相對比較大，因此工程上通常選用短幅內擺線作為單螺桿泵的擺線線型。
選擇短幅內擺線作為單螺桿泵的線型，并說明了短幅內擺線等距曲線在不打扣的情況下，等距半徑r的選擇范圍較寬。但是單螺桿泵在實際工作過程中，還需要考慮排量，使用壽命等相關因素對線型參數(shù)進行優(yōu)化，從而提高單螺桿泵的綜合性能。
在設計變頻增壓泵單螺桿泵時，應從排量、使用壽命等方面來考慮，選擇合理的評價指標，為參數(shù)優(yōu)化奠定基礎。從上面短幅內擺線等距線型的參數(shù)計算可以看出，定子外廓直徑，轉子頭數(shù)，幅長系數(shù)A，等距半徑系數(shù)/是線型設計的基本參數(shù)。由于受到實際油井直徑的限制，定子外廓直徑^一般已經(jīng)確定。只要給出轉子頭數(shù)，幅長系數(shù)A，等距半徑系數(shù)/就能得到單螺桿泵線型的所有幾何參數(shù)。在進行參數(shù)優(yōu)化之前，應選擇合理的評價指標。
為了獲得較大的排量，可以通過提高管道泵的轉子轉速，增多單螺桿變頻增壓泵泵頭數(shù)，增加定子導程以及增大過流面積。但是單螺桿泵的轉速與傳輸介質的形態(tài)、密度有一定的關系，不能隨意增加，根據(jù)相關的資料表明，單螺桿泵的磨損與轉速的平方成正比，增加轉速會增加定子與轉子間的滑動速度，轉子與定子接觸區(qū)域的溫度升高，加速定子橡膠的磨損，降低單螺桿泵的使用壽命。通常情況下，單螺桿泵的轉速范圍為300?500r/min，對于流體的粘度較大時，轉速范圍為10?50r/min。因此，通過增加轉速來提高排量存在諸多的弊端；過流面積隨著轉子頭數(shù)的增加而降低，也就是說，增加轉子頭數(shù)并不一定會增加流量，可能會減少流量，轉子頭數(shù)與過流面積存在反比例關系，轉子的離心慣心力與轉子頭數(shù)的平方成正比，增加轉子頭數(shù)會增加轉子的離心慣心力，使得轉子壓向定子，破壞了轉子與定子的理論嚙合狀況，也會引起單螺桿泵的橫向振動，增加變頻增壓泵轉子頭數(shù)也會增加轉子的軸向力，使得萬向軸的軸向負荷增加，從而導致萬向軸零件發(fā)生磨損；由于定子與轉子通過接觸形成連續(xù)的密封空間，接觸區(qū)域隨著定子導程的增加而增加，使得單螺桿泵的密封性能下降，容易導致流體的泄露，反而不利于增加排量，同時受到結構的影響，定子導程應限定在一定范圍內，所以通過增加定子導程來提高排量的方式不可行；通過增大過流面積來提高排量，雖然會增加轉子的軸向力，但是相對于其他因素來說，造成的不利因素比較小。也就是說，通過增大過流面積是提高排量的最佳方式。因此，可以把過流面積作為單螺桿泵的排量評價指標。
