不鏽鋼單螺桿泵

簡介

不鏽鋼單螺桿泵

不鏽鋼單螺桿泵是一種單螺桿式輸運泵,它的主要工作部件是偏心螺旋體的螺桿（稱轉子）和內表面呈雙線螺旋面的螺桿襯套（稱定子）。其工作原理是當電動機帶動泵軸轉動時,螺桿一方面繞本身的軸線旋轉,另一方面它又沿襯套內表面滾動,於是形成泵的密封腔室。螺桿每轉一周,密封腔內的液體向前推進一個螺距,隨著螺桿的連續轉動,液體螺旋形方式從一個密封腔壓向另一個密封腔,最後擠出泵體。螺桿泵是一種新型的輸送液體的機械,具有結構簡單、工作安全可靠、使用維修方便、出液連續均勻、壓力穩定等優點。

一種利用螺桿的旋轉來吸排液體的泵，它最適於吸排黏稠液體.

工作原理

螺桿泵是利用螺桿的迴轉來吸排液體的。圖中表示三螺桿泵的剖視圖。圖中，中間螺桿為主動螺桿，由原動機帶動迴轉，兩邊的螺桿為從動螺桿，隨主動螺桿作反向旋轉。主、從動螺 桿的螺紋均為雙頭螺紋。

由於各螺桿的相互嚙合以及螺桿與襯筒內壁的緊密配合，在泵的吸 入口和排出口之間， 就會被分隔成一個或多個密封空間。隨著螺桿的轉動和嚙合，這些密封空間在泵的吸入端不斷形成，將吸入室中的液體封入其中，並自吸入室沿螺桿軸向連續地推移至排出端，將封閉在 各空間中的液體不斷排出，猶如一螺母在螺紋迴轉時被不斷 向前推進的情形那樣，這就是

不鏽鋼單螺桿泵工作時，液體被吸入後就進入螺紋與泵殼所圍的密封空間，當主動螺桿旋轉時，螺桿泵密封容積在螺牙的擠壓下提高螺桿泵壓力，並沿軸向移動。由於螺桿是等速旋轉，所以液體出流流量也是均勻的。

不鏽鋼單螺桿泵特點為：螺桿泵損失小，經濟性能好。壓力高而均勻，流量均勻，轉速高，能與原動機直聯。

不鏽鋼單螺桿泵可以輸送潤滑油，輸送燃油，輸送各種油類及高分子聚合物，用於輸送黏稠液體。

輸送高粘度介質：

根據泵的大小不同可以輸送粘度從37000-200000厘泊的介質。

含有顆粒或纖維的介質：顆粒直徑可以這30mm（不超過轉子偏心距）。纖維長可以350mm（相當0.4位轉子的螺距）。其含量一般可達介質窖的40%，若介質中的固體物為細微之粉沫狀時，最高含量可達 60%或更高也能輸送。

要求輸送壓力穩定，介質固有結構不愛破壞時，選用單螺桿泵輸送最為理想。

泵體劇烈振動或產生噪音：

產生原因：水泵安裝不牢或水泵安裝過高；電機滾珠軸承損壞；水泵主軸彎曲或與電機主軸不同心、不平行等。

處理方法：裝穩水泵或降低水泵的安裝高度；更換電機滾珠軸承；矯正彎曲的水泵主軸或調整好水泵與電機的相對位置。

傳動軸或電機軸承過熱：

產生原因：缺少潤滑油或軸承破裂等。

處理方法：加注潤滑油或更換軸承。

水泵不出水：

產生原因：泵體和吸水管沒灌滿引水；動水位低於水泵濾水管；吸水管破裂等。

螺桿與殼體之間的密封面是一個空間曲面。 在這個曲面上存在著諸如ab或de之類的非密封區，並且與螺桿的凹槽部分形成許多三角形的缺口abc、def。這些三角形 的缺口構成液體的通道，使主動螺桿凹槽A與從動螺桿上的 凹槽B、C相連通。而凹槽B、C又沿著自己的螺線繞向背面， 並分別和背面的凹槽D、E相連通。由於在槽D、E與槽F(它屬 於另一頭螺線)相銜接的密封面上，也存在著類似於正面的三 角形缺口a’b’c’，所以D、F、E也將相通。這樣，凹槽ABCDEA也就組成一個“∞” 形的密封空間(如採用單頭螺紋，則凹槽將順軸向盤饒螺桿， 將吸排口貫通，無法形成密封)。不難想像，在這樣的螺桿 上，將形成許多個獨立的“∞”形密封空間，每一個密封空間所占有的軸向長度恰好等於累桿的導程t。因此，為了使螺桿 能吸、排油口分隔開來，螺桿的螺紋段的長度至少要大於一個導程。

優點

1)壓力和流量範圍寬闊。壓力約在3.4-340千克力/cm 2，流量可達18600cm3/分；

2)運送液體的種類和粘度範圍寬廣；

3)因為泵內的迴轉部件慣性力較低，故可使用很高的轉速；

4)吸入性能好，具有自吸能力；

5)流量均勻連續，振動小，噪音低；

6)與其它迴轉泵相比，對進入的氣體和污物不太敏感；

7)結構堅實，安裝保養容易。

螺桿泵的缺點是，螺桿的加工和裝配要求較高；泵的性能 對液體的粘度變化比較敏感。

結構

它主要是由固定在泵體中的襯套(泵缸)以及安插在泵缸 中的主動螺桿和與其嚙合的兩根從動螺桿所組成。三根互相 嚙合的螺桿，在泵缸內按每個導程形成為一個密封腔，造成 吸排口之間的密封。

泵工作時，由於兩從動螺桿與主動螺桿左右對稱嚙合， 故作用在主動螺桿上的徑向力完全平衡，主動螺桿不承受彎 曲負荷。從動螺桿所受徑向力沿其整個長度都由泵缸襯套來支承，因此，不需要在外端另設 軸承，基本上也不承受彎曲負荷。在運行中，螺桿外圓表面和 泵缸內壁之間形成的一層油膜，可防止金屬之間的直接接觸，使螺桿齒面的磨損大大減少。

不鏽鋼單螺桿泵工作時，兩端分別作用著液體的吸排壓力，因此對螺桿要產生軸向推力。對於壓差小於10千克力/cm2 的小型泵，可以採用止推軸承。此外，還通過主動螺桿的中央油孔將 高壓油引入各螺桿軸套的底部，從而在螺桿下端產生一個與軸向推力方向相反的平衡推力。

螺桿泵和其它容積泵一樣，當泵的排出口完全封閉時，泵內的壓力就會上升到使泵損壞或使電動機過載的危險程度。所以，在泵的吸排口處，就必須設定安全閥。

不鏽鋼單螺桿泵的軸封，通常採用機械軸封，並可根據工作壓力的高低採取不同的形式。

性能

3.1 排量

螺桿泵的理論排量可由下式計算：

Qt=60Ftn m3/h

式中：F—泵缸的有效截面積，cm2；t—螺桿螺紋的導程， m；n—主動螺桿的每分鐘轉數。

不鏽鋼單螺桿泵的內部泄漏量Qs：

Qs=αp/σm

式中：p—泵的工作壓力；σ—所排送的液體的粘度；α—與 螺桿直徑和有效長度有關的係數；m=0.3-0.5。

泵在壓送不同粘度的液體時，其排量會發生變化。排量和 粘度的關係可由下式表示：

Q2=Qt-(Qt-Q1)(σ1/σ2)m

式中：Q1—粘度為σ1時的排量；Q2—粘度為σ2時的排量。

3.2 功率

泵的軸功率一般為水功率、摩擦功率和泄漏損失功率這三部分的總和。

水功率Nc是指單位時間內泵傳給液體的能量，也稱輸出 功率，可用下式計算：

Nc=PQ×10-3 千瓦

式中：P—泵的排出壓力和吸入壓力之差，帕；Q—泵的實 際排量，m3/s。

摩擦功率是指液體粘性阻力產生的摩擦損失，可由下式表示：

Nf=Kn1.5D2 σm 千瓦

式中：n—轉速；D—主動螺桿的外徑；—粘度；K—與螺桿長度有關的係數；m=0.3-0.5。

由上可見，當泵運送的液體粘度不同時，泵的軸功率也將不同。

泄漏損失是指液體從高壓處漏回低壓處所造成的功率損失。

所以，當計算泵的軸功率時，如採用理論排量，則泵的軸功率由下式表示：

N=NfPQt10-3 千瓦

管理

4.1 起動

不鏽鋼單螺桿泵應在吸排停止閥全開的情況下起動，以防過載或吸空。

不鏽鋼單螺桿泵雖然具有乾吸能力，但是必須防止乾轉，以免擦傷工作表面。

假如泵需要在油溫很低或粘度很高的情況下起動，應在吸排閥和旁通閥全開的情況下起動，讓泵起動時的負荷最低，直到原動機達到額定轉速時，再將旁通閥逐漸關閉。

當旁通閥開啟時，液體是在有節流的情況下在泵中不斷循環流動的，而循環的油量越多，循環的時間越長，液體的發熱也就越嚴重，甚至使泵因高溫變形而損壞，必須引起注意。

4.2 運轉

不鏽鋼單螺桿泵必須按既定的方向運轉，以產生一定的吸排。

泵工作時，應注意檢查壓力、溫度和機械軸封的工作。對軸封應該允許有微量的泄漏，如泄漏量不超過20-30秒/滴，則認為正常。假如泵在工作時產生噪音，這往往是因油溫太低，油液粘度太高，油液中進入空氣，聯軸節失中或泵過度磨損等原因引起。

4.3 停車

泵停車時，應先關閉排出停止閥，並待泵完全停轉後關閉吸入停止閥。

4.4 螺桿泵因工作螺桿長度較大，剛性較差，容易引起彎曲，造成工作失常。對軸系的連線必須很好對中；對中工作最好是在安裝定位後進行，以免管路牽連造成變形；連線管路時應獨立固定，儘可能減少對泵的牽連等。此外，備用螺桿，在保存時最好採用懸吊固定的方法，避免因放置不平而造成的變形公元前三世紀，阿基米德發明的螺旋桿，可以平穩連續地將水提至幾米高處，其原理仍為現代螺桿泵所利用。

性能參數

型號	壓力0.3Mpa	壓力0.6Mpa	可調轉數
轉數 (r/min)	流量 (m3/h)	電動機 功率 (kw)	轉數 (r/min)	流量 (m3/h)	電動機 功率 (kw)	轉數 (r/min)	流量 (m3/h)	電動機 功率 (kw)
G20-1	960	0.96	0.75-6級	960	0.8	0.75-6級	125～1250	0.1～1.5	1.1
720	0.8	0.55-8級	720	0.5	0.75-8級
510	0.4	0.55-4級/齒輪箱	510	0.3	0.75-4級/齒輪箱
G25-1	960	2.4	0.75-6級	960	2	1.5-6級	125～1250	0.1～3	1.5
720	1.5	0.55-8級	720	1.27	1.1-8級
510	1.08	0.55-4級/齒輪箱	510	0.9	1.1-4級/齒輪箱
G30-1	960	3.6	1.5-6級	960	3	2.2-6級	125～1250	0.2～4	2.2
720	2.28	1.1-8級	720	1.9	1.5-8級
510	1.63	1.1-4級/齒輪箱	510	1.35	1.5-4級/齒輪箱
G35-1	720	4.8	2.2-8級	720	4.04	3-8級	125～890	0.3～5	3
510	3.36	1.5-4級/齒輪箱	510	2.8	2.2-4級/齒輪箱
380	1.92	1.1-4級/齒輪箱	380	1.60	1.5-4級/齒輪箱
G40-1	510	6.8	2.2-4級/齒輪箱	510	5.6	3-4級/齒輪箱	125～890	0.3～10	4
380	5.1	1.5-4級/齒輪箱	380	4	2.2-4級/齒輪箱
252	2.65	1.1-6級/齒輪箱	252	2.2	1.5-6級/齒輪箱
G50-1	510	13.8	4-4級/齒輪箱	510	11.5	5.5-4級/齒輪箱	80～750	1～18	5.5
380	10.2	4-4級/齒輪箱	380	7.5	5.5-4級/齒輪箱
252	5.6	3-6級/齒輪箱	252	4.4	5.5-6級/齒輪箱
G60-1	510	20.8	7.5-4級/齒輪箱	510	16	11-4級/齒輪箱	63～630	1～20	11
380	15.6	7.5-4級/齒輪箱	380	12	11-4級/齒輪箱
252	7.8	5.5-6級/齒輪箱	252	6	7.5-6級/齒輪箱
G70-1	510	26	11-4級/齒輪箱	510	20	11-4級/齒輪箱	56～560	1～22	11
380	17	7.5-4級/齒輪箱	380	13	11-4級/齒輪箱
252	9.1	7.5-6級/齒輪箱	252	7	7.5-6級/齒輪箱
G85-1	380	32	11-4級/齒輪箱	380	25	15-4級/齒輪箱	37～370	2～24	15
252	21	7.5-6級/齒輪箱	252	16	11-6級/齒輪箱
189	11	5.5-8級/齒輪箱	189	8	11-8級/齒輪箱
G105-1	380	80	15-4級/齒輪箱	380	65	22-4級/齒輪箱	29～290	3～50	22
252	44	15-6級/齒輪箱	252	34	22-6級/齒輪箱
189	29	11-8級/齒輪箱	189	22	15-8級/齒輪箱
G135-1	380	132	37-4級/齒輪箱	380	120	45-4級/齒輪箱	18～180	3～56	45
252	95	30-6級/齒輪箱	252	80	37-6級/齒輪箱
189	65	18.5-6級/齒輪箱	189	53	30-8級/齒輪箱