螺杆泵是运用螺杆的反转来吸排液体的。图1表明三螺杆 泵的剖视图。图中,中心螺杆为自动螺杆,由原动机带动反转, 两头的螺杆为从动螺杆,随自动螺杆作反向旋转。主、从动螺 杆的螺纹均为双头螺纹。
因为各螺杆的彼此啮合以及螺杆与衬筒内壁的紧密配合,在泵的吸进口和排出口之间, 就会被分隔成一个或多个密封空间。跟着螺杆的滚动和啮合,这些密封空间在泵的吸入端不断构成,将吸入室中的液体封入其 中,并自吸入室沿螺杆轴向接连地推移至排出端,将封闭在 各空间中的液体不断排出,犹如一螺母在螺纹反转时被不断 向前推动的景象那样,这便是螺杆泵的根本作业原理。
螺杆与壳体之间的密封面是一个空间曲面。 在这个曲面上存在着比如ab或de之类的非密封区,而且与螺杆的凹槽部分构成许多三角形的缺口abc、def。这些三角形 的缺口构成液体的通道,使自动螺杆凹槽A与从动螺杆上的 凹槽B、C相连通。而凹槽B、C又沿着自己的螺线绕向反面, 并别离和反面的凹槽D、E相连通。因为在槽D、E与槽F(它属 于另一头螺线)相衔接的密封面上,也存在着类似于正面的三 角形缺口abc,所以D、F、E也将相通。这样,凹槽ABCDEA也就组成一个“∞” 形的密封空间(如选用单头螺纹,则凹槽将顺轴向盘饶螺杆, 将吸排口贯穿,没办法构成密封)。不难想象,在这样的螺杆上,将构成许多个独立的“∞”形密封空间,每一个密封空间所占有的轴向长度刚好等于累杆的导程t。因而,为了使螺杆 能吸、排油口分隔开来,螺杆的螺纹段的长度至少要大于一个导程。
1)压力和流量规模宽广。压力约在3.4-340千克力/cm 2,流量可达18600cm3/分;
螺杆泵的缺陷是,螺杆的加工和安装要求比较高;泵的功能 对液体的粘度改变比较灵敏。
它主要是由固定在泵体中的衬套(泵缸)以及安插在泵缸中的自动螺杆和与其啮合的两根从动螺杆所组成。三根相互 啮合的螺杆,在泵缸内按每个导程构成为一个密封腔,构成 吸排口之间的密封。
螺杆泵作业时,因为两从动螺杆与自动螺杆左右对称啮合, 故作用在自动螺杆上的径向力彻底平衡,自动螺杆不接受曲折负荷。从动螺杆所受径向力沿其整个长度都由泵缸衬套来支承,因而,不需要在外端另设 轴承,根本上也不接受曲折负荷。在运转中,螺杆外圆外表和 泵缸内壁之间构成的一层油膜,可防止金属之间的直接触摸,使螺杆齿面的磨损大大削减。
螺杆泵作业时,两头别离作用着液体的吸排压力,因而对螺杆要发生轴向推力。关于压差小于10千克力/cm2 的小型泵,可以运用止推轴承。此外,还经过自动螺杆的中心油孔将 高压油引进各螺杆轴套的底部,从而在螺杆下端发生一个与轴向推力方向相反的平衡推力。
螺杆泵和其它容积泵相同,当泵的排出口彻底封闭时,泵内的压力就会上升到使泵损坏或使电动机过载的风险程度。所以,在泵的吸排口处,就必须设置安全阀。
式中:F—泵缸的有用截面积,cm2;t—螺杆螺纹的导程, m;n—自动螺杆的每分钟转数。
式中:p—泵的作业所接受的压力;σ—所排送的液体的粘度;α—与 螺杆直径和有用长度有关的系数;m=0.3-0.5。
泵在压送不同粘度的液体时,其排量会发生显着的改变。排量和 粘度的联系可由下式表明:
水功率Nc是指单位时刻内泵传给液体的能量,也称输出 功率,可用下式核算:
式中:P—泵的排出压力和吸入压力之差,帕;Q—泵的实 际排量,m3/s。
式中:n—转速;D—自动螺杆的外径;—粘度;K—与螺杆长度有关的系数;m=0.3-0.5。
假设泵需要在油温很低或粘度很高的状况下起动,应在吸排阀和旁通阀全开的状况下起动,让泵起动时的负荷最低,直到原动机到达额外转速时,再将旁通阀逐步封闭。
当旁通阀敞开时,液体是在有节省的状况下在泵中不断循环活动的,而循环的油量越多,循环的时刻越长,液体的发热也就越严峻,乃至使泵因高温变形而损坏,一定要引起留意。
泵作业时,应留意查看压力、温度和机械轴封的作业。对轴封应该答应有微量的走漏,如走漏量不超越20-30秒/滴,则以为正常。假设泵在作业时发生噪音,这往往是因油温太低,油液粘度太高,油液中进入空气,联轴节失中或泵过度磨损等原因引发。