泥高压螺杆泵(你知道螺杆泵吗？今天带你了解一下)

Posted 2023-05-31

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螺杆泵属容积式转子泵，诞生于1931年。结构独特，自吸能力、效率高、体积小、工作可靠，可输送粘度范围宽广的各种介质。螺杆泵又分为单螺杆泵、双螺杆泵、三螺杆泵等，他们的工作原理是什么？有哪些特点？选型方法、技巧也都各不相同，这些你都知道吗？

螺杆泵工作原理是利用螺杆的回转来吸排液体的。中间螺杆为主动螺杆，由原动机带动回转，两边的螺杆为从动螺杆，随主动螺杆作反向旋转。

各螺杆相互啮合，螺杆与衬筒内壁紧密配合，在泵的吸入口和排出口之间，就会被分隔成一个或多个密封空间。随着螺杆的转动和啮合，这些密封空间在泵的吸入端不断形成，将吸入室中的液体封入其中，并自吸入室沿螺杆轴向连续地推移至排出端，将封闭在各空间中的液体不断排出。

从上述工作原理可以看出，可以更清晰地了解螺杆泵的优点：

压力和流量范围宽阔；

运送液体的种类和粘度范围宽广；

因为泵内的回转部件惯性力较低，故可使用很高的转速；

吸入性能好，具有自吸能力；

流量均匀连续，振动小，噪音低；

与其它回转泵相比，对进入的气体和污物不太敏感；

结构坚实，安装保养容易。

相应地，螺杆泵存在的缺点也比较明显：螺杆的加工和装配要求较高；泵的性能对液体的粘度变化比较敏感。

螺杆泵大家族

螺杆泵的家族虽然称不上庞大，但是按照螺杆的标准，它也可以分为不同的类型。本文着重介绍最为常用的单螺杆泵、双螺杆泵以及三螺杆泵。

单螺杆泵

单螺杆泵是一种新型的内啮合回转式容积泵。主要工作部件是偏心螺杆（转子）和固定的衬套（定子）。

与其他泵相比，单螺杆泵有着自己独特的优势：

和离心泵相比，单螺杆泵不需要装阀门，而流量是稳定的线性流动。

和柱塞泵相比，单螺杆泵具有更好的自吸能力。

和隔膜泵相比，单螺杆泵可输送各种混合杂质，含有气体及固体颗粒或纤维的介质，也可输送各种腐蚀性物质。

和齿轮泵相比，单螺杆泵可输送高粘度的物质。

与柱塞泵、隔膜泵及齿轮泵不同的是，单螺杆泵可用于药剂填充和计量。

双螺杆泵

单从结构上而言，双螺杆泵是外啮合的螺杆泵。它利用相互啮合，互不接触的两根螺杆来抽送液体。

在结构型式上双螺杆泵也很齐全，有卧式、立式、带加热套等各种类型，可以输送有颗粒的低粘度或高粘度介质，根据颗粒大小调节螺杆间距，选用正确的材质，甚至可以输送许多腐蚀性介质。

特点：双螺杆泵作为一种容积式泵，泵内吸入室应与排出室严密地隔开。这就要求泵体与螺杆外圆表面及螺杆与螺杆间隙应尽可能小些。同时螺杆与泵体、螺杆与螺杆间又相互形成密封腔，保证密闭，否则就可能有液体从间隙中倒流回去

双螺杆泵独特的结构使它可以实现无搅拌、无脉动、平稳的输送各种介质；由于泵体结构保证泵的工作元件内始终存有泵送液体作为密封液体，因此双螺杆泵有很强的自吸能力，且能汽液混输。双螺杆泵的特殊设计还保证了泵有高的吸入性能即很小的NPSHr值。

双螺杆泵又可分为内置轴承和外置轴承两种形式。

在内置轴承的结构型式中轴承由输送物进行润滑。外置轴承结构的双螺杆泵则是工作腔同轴承分开。

外置轴承双螺杆泵特点：这种泵的结构和螺杆间存在侧间隙，独立润滑的外置轴承允许其输送各种非润滑性介质。此外，调整同步齿轮使得螺杆不接触，同时将输出扭矩的一半传给从动螺杆。

如所有螺杆泵一样，外置轴承式双螺杆泵也有自吸能力，而且多数泵输送元件本身都是双吸对称布置，可消除轴向力，也有很大的吸高。

外置轴承的双螺杆泵结构的优点大大拓宽了双螺杆泵的使用范围，即：除了输送润滑性良好的介质外，还可输送大量的非润滑性介质，各种粘度（最高粘度可达3*106mm/s）的介质以及具有腐蚀性（酸、碱等性质），磨蚀性的液体；

另外双螺杆泵由于其恒定间隙的存在以及型线上的特点，其属于非密封型容积泵，因此除了输送纯液体外，还可输送气体和液体的混合物，即汽液混输，这也是双螺杆泵非常独特的优点之一；

双螺杆泵还可干转：由于运动部件在工作时互不接触，因此短时的干转不会破坏泵元件，这种特点给自动控制的流程提供了极大的方便，但干运转时间受多种因素限制，一般很短。

另外双螺杆泵在输送过程中无剪切，无乳化作用，因此不会破坏分子链结构和工况流程中所形成的特定的流体性质，并且由于传动依靠同步齿轮，泵运转噪音低，振动小，工作平稳。

应用：外置轴承式双螺杆泵的种种特性使它在油田化工和船舶工业中得到了广泛的应用。它还可根据各种使用情况分别采用普通铸铁、不锈钢等不同材料制造；输送温度可达250℃；而且具有不同方式的加热结构，理论流量可达2000立方米/小时。

三螺杆泵

三螺杆泵是转子式容积泵，它是利用螺杆啮合原理，依靠旋转的螺杆在泵套内相互啮合。

原理：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主动螺杆和与其啮合的两根从动螺杆所组成。三根互相啮合的螺杆，在泵缸内按每个导程形成为一个密封腔，造成吸排口之间的密封。

三螺杆泵把被输送的介质封闭在啮合腔内，沿螺杆轴向连续匀速地推至排出口，为系统提供稳定的压力。工作时，两端分别作用液体的吸排压力，对螺杆产生轴向推力。

此外，还通过主动螺杆的中央油孔将高压油引入各螺杆轴套的底部，从而在螺杆下端会产生一个与轴向推力方向相反的平衡推力。所以，对于压差小于10千克力/cm2的小型泵，可以采用止推轴承。

由于两从动螺杆与主动螺杆左右对称啮合，三螺杆泵作用在主动螺杆上的径向力完全平衡，主动螺杆不承受弯曲负荷。从动螺杆所受径向力沿其整个长度都由泵缸衬套来支承，不需要在外端另设轴承，基本上也不承受弯曲负荷。

在运行中，螺杆外圆表面和泵缸内壁之间形成的一层油膜，可防止金属之间的直接接触，使螺杆齿面的磨损大大减少。

三螺杆泵和其它容积泵一样，当泵的排出口完全封闭时，泵内的压力就会上升到使泵损坏或使电动机过载的危险程度。所以，在泵的吸排口处，就必须设置安全阀。轴封通常采用机械轴封，并可根据工作压力高低采取不同的形式。

特点：三螺杆泵显著的特点是结构简单、压力脉动小、流量稳定、工作平稳可靠、允许高转速、噪音低、效率高、寿命长，有自吸能力。