以三螺桿為例
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。
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。
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。
2 三螺桿泵的結構
3 螺桿泵的性能
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。
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。
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
有關標準
CBM2224-1982 船用電動三螺桿泵技術條件
CB/T3708-1995 船用螺桿泵修理技術要求
GB/T10831-2008 船用電動單螺桿泵
GB/T10886-2002 三螺桿泵
GB/T11035-2008 船用電動雙螺桿泵
GB/T11705-2009 船用電動三螺桿泵試驗方法
GB/T21411.1-2008 石油天然氣工業井下設備人工舉升用螺桿泵系統1泵
JB/T8091-1998 螺桿泵試驗方法
JB/T8644-2007 單螺桿泵
JB/T8645-1997 潛水螺桿泵
JT/T547-2004 船用螺桿泵修理技術要求
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