螺桿泵技術(shù)說(shuō)明

　　螺桿泵是容積泵的一種，是由幾個(gè)相互嚙合的螺桿間容積變化來(lái)輸送液體的容積轉(zhuǎn)子泵。根據(jù)互相嚙合同時(shí)工作的螺桿數(shù)目的不同，螺桿泵通?？煞譃閱温輻U泵和多螺桿泵(雙螺桿、三螺桿、五螺桿等)。
 

　　1.單螺桿泵
 

　　單螺桿泵是一種按回轉(zhuǎn)內(nèi)嚙合容積式原理工作的泵，主要由偏心轉(zhuǎn)子和固定的襯套定子構(gòu)成。轉(zhuǎn)子和定子都具有特殊的幾何形狀，它們?cè)诒玫膬?nèi)部形成多個(gè)密封的工作腔，隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，這些密封工作腔在一端不斷地形成，在另一端不斷地消失。各密封腔可連續(xù)無(wú)脈動(dòng)地從一端吸入液體，并從另一端壓出。單螺桿泵中的液體是沿軸向均勻流動(dòng)的，且內(nèi)部流速較低，由于容積保持不變，因而不會(huì)形成渦流和攪動(dòng)，從而對(duì)所輸送的液體無(wú)壓損。典型的單螺桿泵結(jié)構(gòu)如圖1所示。
 

　　圖1 單螺桿泵結(jié)構(gòu)示意圖
 

　　1—出料口；2—定子；3—螺桿軸；4—萬(wàn)向節(jié)總成；5—吸入口；6—連節(jié)軸；7—填料座；8—填料壓蓋；9—軸承座；10—軸承蓋；11—電動(dòng)機(jī)；12—聯(lián)軸器；13—軸套；14—軸承；15—傳動(dòng)軸；16—底座
 

　　單螺桿泵由于結(jié)構(gòu)和工作特性，與活塞泵、離心泵、葉片泵、齒輪泵相比具有下列諸多優(yōu)點(diǎn)：能輸送高固體含量的介質(zhì)；流量均勻，壓力穩(wěn)定，低轉(zhuǎn)速時(shí)更為明顯；流量與泵的轉(zhuǎn)速成正比，因而具有良好的變量調(diào)節(jié)性；泵多用于輸送不同黏度的介質(zhì)；泵的安裝位置可以任意傾斜，具有體積小、重量輕、噪聲低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單以及維修方便等特點(diǎn)。
 

　　單螺桿泵目前在石油鉆采和石油輸送中得到了廣泛的應(yīng)用。
 

　　2. 多螺桿泵
 

　　多螺桿泵有雙螺桿泵、三螺桿泵、五螺桿泵，其中常見(jiàn)的是雙螺桿泵和三螺桿泵。這種泵其中一根是主動(dòng)螺桿，呈右旋凸螺桿，其余為從動(dòng)螺桿，呈左旋凹螺桿。
 

　　1)雙螺桿泵
 

　　雙螺桿泵是外嚙合的螺桿泵，它利用相互嚙合、互不接觸的兩根螺桿來(lái)抽送液體，一根為主動(dòng)桿，另一根為從動(dòng)桿，其結(jié)構(gòu)和工作原理如圖2所示。雙螺桿泵作為一種容積式泵，泵內(nèi)吸入室應(yīng)與排出室嚴(yán)密地隔開(kāi)。當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，吸入腔容積增大，壓力降低，液體在泵內(nèi)外壓差作用下沿吸入管進(jìn)入吸入腔。隨著螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，密封腔內(nèi)的液體連續(xù)均勻地沿軸向移動(dòng)到排出腔，由于排出腔一端容積逐漸縮小，將液體排出。
 

　　圖2 雙螺桿泵的結(jié)構(gòu)組成及工作原理
 

　　1—齒輪箱蓋；2—齒條；3—滾動(dòng)軸承；4—后支撐；5—機(jī)械密封；6—螺套A、B；7—泵體；8—調(diào)節(jié)螺栓；9—襯套；10—主動(dòng)軸；11—前支架；12—從動(dòng)軸；13—滾動(dòng)軸承；14—壓蓋
 

　　對(duì)于外置軸承的雙螺桿泵，通過(guò)軸承定位，兩根螺桿在襯套中互不接觸，齒側(cè)之間保持恒定的間隙(其間隙值由工況及泵本身規(guī)格決定)，螺桿外圓與襯套內(nèi)圓面也保持恒定的間隙不變。兩根螺桿的傳動(dòng)由同步齒輪完成。齒輪箱中有獨(dú)立的潤(rùn)滑，與泵工作腔隔開(kāi)。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)大大拓寬了雙螺桿泵的使用范圍，即除了輸送潤(rùn)滑性良好的介質(zhì)外，還可輸送大量的非潤(rùn)滑性介質(zhì)，各種黏度(較高黏度可達(dá)3x 106mm2/s)的介質(zhì)以及具有腐蝕性(酸、堿等性質(zhì))、磨蝕性的液體。雙螺桿泵由于其恒定間隙的存在以及型線上的特點(diǎn)，其屬于非密封型容積泵，因此除了輸送純液體外，還可輸送氣體和液體的雜物，即氣液混輸，這也是雙螺桿泵非常優(yōu)點(diǎn)之一。
 

　　雙螺桿泵由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以自吸而無(wú)需專(zhuān)門(mén)的自吸裝置，而且由于軸向輸送軸流速度較小而具備很強(qiáng)的吸上能力，即很小的NPSHr值。雙螺桿泵還可干轉(zhuǎn)。由于運(yùn)動(dòng)部件在工作時(shí)互不接觸，因此短時(shí)的干轉(zhuǎn)不會(huì)破壞泵元件，這種特點(diǎn)給自動(dòng)控制的流程提供了極大的方便。但干運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間受多種因素限制，一般很短。
 

　　2)三螺桿泵
 

　　三螺桿泵的內(nèi)部由一根主動(dòng)螺桿、兩根從動(dòng)螺桿和包容三根螺桿的襯套組成密封腔，腔內(nèi)的液體隨著螺桿的旋轉(zhuǎn)做軸向移動(dòng)，達(dá)到輸送液體的目的。該泵的特殊結(jié)構(gòu)保證了主從桿不受徑向力的作用，軸向力采用液壓平衡，軸承只承受螺桿的自重及很小的剩余軸向力，從動(dòng)桿插入平衡套(平衡套起平衡軸向力的作用，又作滑動(dòng)軸承使用)，螺桿的幾何尺寸保證主桿到從桿不傳遞扭矩。從動(dòng)桿是由輸送液體的壓力作用而旋轉(zhuǎn)的，從而保證了三螺桿具有很長(zhǎng)的使用壽命和較高的機(jī)械效率，線型設(shè)計(jì)及加工工藝，使各密封腔隔開(kāi)，從而具有較高的容積效率。
 

　　三螺桿泵在油庫(kù)和泵站中常作為輔助用泵來(lái)輸送潤(rùn)滑油及中等黏度的油品，油氣混輸用的雙吸臥式三螺桿泵廣泛用于各油田的油氣集輸。三螺桿泵的結(jié)構(gòu)如圖3所示。