螺桿泵的結構和工作原理
   由缸套，主, 動螺桿組成。 主、從動螺桿轉向相反。 各嚙合螺桿之間以及螺桿與缸套間的間隙很小， 在泵內形成多個彼此分隔的容腔轉動時，下部容腔V增大，吸入液體，然后封閉。 封閉容腔沿軸向上升 新的吸入容腔又在吸入端形成。 一個接一個的封閉容腔上移，液體就不斷被擠出。螺桿反轉，則吸、排方向相反。圖2—8 船用三螺桿泵的典型結構圖2—8 三螺桿泵的幾何形狀和密 封三螺桿泵的嚙合線圖2-11 單螺桿泵結構和工作泵缸由丁晴橡膠制成 當螺桿回轉時，各分隔剖面即從右向左移動。而 排出液體。 螺桿軸線相對于泵缸軸線有圓周運動。所以設有 萬向軸3。2-2-1雙螺桿泵的結構和工作原 理雙螺桿泵有密封和非密封型兩類。密封型由漸開線和擺線組合而成 其ηv略遜于擺線嚙合的螺桿泵 但能使工藝簡化，成本降低。非密封型采用兩根D相同、單頭、定螺距、矩形或梯形齒形的螺桿 不能形成完全封閉的嚙合線，屬于非密封型螺桿泵。 為減少漏泄，需增加導程數，又要限制螺桿的長度，故不得 不減小螺旋的升角，從而導致螺桿自鎖。 因此，傳遞扭矩需靠齒輪，主動和從動螺桿彼此不直接接觸。圖2—14 雙螺桿泵外軸承式 - 同步齒 輪和軸承裝在泵體 外面，單獨潤滑 內軸承式 - 齒輪和 軸承置于泵體內部 上圖是兩側吸入、 中間排出結構，軸 向力可基本平衡。2-2-2 螺桿泵(screw pump)的流量運轉時，液體將從缸套與螺桿端面之間的 空隙部分連續(xù)流出，因此，其過流面積: A=缸套內腔橫截面積-螺桿端面橫截面積 而軸向流速: V=導程 ? 轉速 由于過流面積A和軸向流速都不隨時間而 變，故螺桿泵的流量十分均勻，其理論流量 Q =60Atn m2／h,2-2-2 螺桿泵的實際流量主要內漏泄途徑：螺桿頂圓與泵缸或襯套之間（徑向間隙）減少徑向間隙可減少內漏，但間隙太小使摩擦功 率損失增加嚙合螺桿之間之間（嚙合間隙）密封型泵嚙合線漏泄少，而非密封型較大。泵內各封閉容腔P是從排出向吸入端遞減 三螺桿泵 ηv =0.75～0.95 單螺桿泵 ηv =0.65～0.75 雙螺桿泵 ηv ＝0.5 ～ 0.85。選擇題 單螺桿泵的螺桿與傳動軸的連接一般采用A 剛性連接 接 B 彈性連接 C 摩擦離合器連接。D 萬向軸連三螺桿泵封閉腔長度。A 等于一個導程 B 略大于一個導程 C 略小于一個導程 D 略大于一個螺距下列泵中額定揚程(或排壓)與轉速無關的是A 螺桿泵 B 旋渦泵 C 離心泵 D 水環(huán)泵。下列泵中流量最穩(wěn)定的是。A 葉片泵 B 齒輪泵 C 擺線齒輪泵 D 螺桿泵2-2-3三螺桿泵的受力分析-軸向 力有軸向推力
端面液壓力指向吸入端 螺旋面液壓力(hydraulic pressure)在凸螺桿上指向吸入端 在凹螺桿上指向排出端空間∞腔使螺旋面P上下不同于凸螺桿 部分抵消了端面軸向力�？偸芰�較小。 空轉期間，傳遞轉矩的力指向排出端，但這力不 大2-2-3三螺桿泵的受力分析-軸向 力為平衡螺桿軸向力，可采用的措施有：(1)設置止推軸承,常裝在軸向力較大的凸螺桿上 凹螺桿靠螺桿端面承受軸向力 這種方法適于工作壓力小于1.6MP的泵。(2)采用雙吸型式從兩端吸入，中間排出。 軸向力平衡，降低吸入流速，改善吸入性能 適用于大Q泵。2-2-3三螺桿泵的受力分析-軸向 力(3)液力平衡裝置 (圖2—8)凸螺桿有平衡活塞2上部有泄油管19�；钊�受力向上，大部分軸向力被平衡凸螺桿中鉆有油孔將壓力油液引到各螺桿下端的平衡軸套9、10之中，產生 與軸向力方向相反的平衡力 只要選擇平衡活塞的承壓面積和上述各軸套的大小，即 可使各桿軸向力完全平衡裝有推力墊圈1、8和推力墊塊12以彌補液力平衡系統(tǒng)可能出現(xiàn)的平衡不足2-2-3三螺桿泵受力分析-徑向力凸螺桿各處的徑向液 壓力完全對稱 凹螺桿承受徑向不平 衡力（一邊嚙合狀態(tài)， 圓周液壓力不同） 但兩凹螺桿所受力大 小相同、方向相反。2-2-3 三螺桿泵的受力分析-轉矩凸螺桿還產生切向分力，形成阻轉矩 主動桿向從動桿傳遞轉矩，也受到阻轉矩作用凹螺桿凹槽下螺旋面液壓力產生阻轉矩 凹槽上螺旋面液壓力產生助轉矩 這兩個轉矩大小不等（作用面積不同）設計良好時，凹槽中的油液除產生指向排出端的軸向推力外， 還能產生一個正好可以克服凹螺桿摩擦力矩的轉矩工作時，凹螺桿不是靠凸螺桿(而是通過壓力油)直接傳 遞轉矩而驅動，可大大減輕嚙合線的磨損2-2-4 螺桿泵的特點1．沒有困油現(xiàn)象，流量和壓力均勻故工作平穩(wěn)，噪聲和振動較少。2．軸向吸入，沒有離心力的影響，吸入性能好。三螺桿泵允許吸上真空高度可達8m水柱 單螺桿泵可達8.5 m水柱高轉速運轉，故流量范圍大三螺桿泵的Q一般在0.6—750 m3／h之間 非密封型雙螺桿泵已有1200m3／h 單螺桿泵由于采用橡膠泵缸，轉速一般不超過1500 r／min， 一般流量較小，目前多為0.3—40m3／h。3．三螺桿泵受力平衡和密封性能良好ηv高，允許的工作P高，可達20MPa 單螺桿泵和非密封型雙螺桿泵額定排出壓力不宜太高2-2-4 螺桿泵的特點4. 對所輸送的液體攪動少水力損失可忽略不計 適于輸送不宜攪拌的液體 適用的粘度范圍也很寬 單、雙螺桿泵還可輸送非潤滑性和含固體雜質的液體。5．零部件少，相對重量和體積小，磨損輕，維修 工作少， 使用壽命長。 缺點螺桿軸向尺寸較長，剛性較差。 加工和裝配要求較高。 三螺桿泵的價格較高，但雙和單螺桿泵低于往復泵.2-2-4 螺桿泵的使用場合三螺桿泵常用作: 主機的滑油泵 燃油泵以及貨油泵 液壓泵。 單螺桿泵多用作: 油水分離器的污水泵 廢物焚燒爐的輸送泵 糞便輸送泵、渣油泵、污油泵(sludge pump) 也可作海水泵和甲板沖洗泵等 雙螺桿泵: 除做各種油泵外 也可做壓載泵、消防泵、衛(wèi)生水泵和鍋爐給水泵等。2-2-5 螺桿泵的管理要點1．應防止干轉 以免嚴重磨損 單螺桿泵如斷流干轉，橡膠泵缸將很快會燒毀 初次使用或拆檢裝復后應向泵內灌入液體 工作中應嚴防吸空 停用時也需使泵內保存液體。 2．三螺桿泵吸入管路必須裝40—60目濾器，吸入油面應高 出吸入管口100mm以上 新接管路中的焊渣、鐵銹等固體雜質應予清除， 保持所排送液體的潔凈，及時清洗濾器， 工作時如有異常聲響，應立即停車檢查。2-2-5 螺桿泵的管理要點3．一般螺桿泵都有固定的轉向，不應反轉 否則推力平衡裝置就會喪失作用，使泵損壞。 4．運行注意 起動時應先將吸、排截止閥全開 停用時先斷電，后關排出閥，等停轉再關吸入閥，以免泵吸空泵出口裝有安全調壓閥（可在起動前將其調松，達到額定轉速后再把壓力回）泵不允許長時間完全通過調壓閥回流運轉 不應靠調壓閥大流量回流使泵適應小流量的需要節(jié)流損失嚴重，會使液體溫度升高，甚至使泵變形而損壞2-2-5 螺桿泵的管理要點5．螺桿的存放，安裝而使用螺桿較長，剛性較差，容易彎曲變形, 安裝時要注意保持螺桿表面間隙均勻 吸、排管路應可靠地固定，避免牽連泵體引起變形； 泵軸與電機軸的聯(lián)軸節(jié)應很好對中 螺桿拆裝起吊時要防止受力彎曲 備用螺桿保存時最好懸吊固定，以免放置不平而變形 使用中應防止過熱而使螺桿因膨脹而頂彎6．要防止吸油溫度太低、粘度過高，或吸油帶入 大量空氣，以及吸入濾器堵塞否則會使泵吸入真空度過大，產生氣穴和噪聲。