螺桿泵的結(jié)構(gòu)和工作原理
   由缸套，主, 動(dòng)螺桿組成。 主、從動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)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(nèi)形成多個(gè)彼此分隔的容腔轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，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(gè)接一個(gè)的封閉容腔上移，液體就不斷被擠出。螺桿反轉(zhuǎn)，則吸、排方向相反。圖2—8 船用三螺桿泵的典型結(jié)構(gòu)圖2—8 三螺桿泵的幾何形狀和密 封三螺桿泵的嚙合線(xiàn)圖2-11 單螺桿泵結(jié)構(gòu)和工作泵缸由丁晴橡膠制成 當(dāng)螺桿回轉(zhuǎn)時(shí)，各分隔剖面即從右向左移動(dòng)。而 排出液體。 螺桿軸線(xiàn)相對(duì)于泵缸軸線(xiàn)有圓周運(yùn)動(dòng)。所以設(shè)有 萬(wàn)向軸3。2-2-1雙螺桿泵的結(jié)構(gòu)和工作原 理雙螺桿泵有密封和非密封型兩類(lèi)。密封型由漸開(kāi)線(xiàn)和擺線(xiàn)組合而成 其ηv略遜于擺線(xiàn)嚙合的螺桿泵 但能使工藝簡(jiǎn)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(xiàn)，屬于非密封型螺桿泵。 為減少漏泄，需增加導(dǎo)程數(shù)，又要限制螺桿的長(zhǎng)度，故不得 不減小螺旋的升角，從而導(dǎo)致螺桿自鎖。 因此，傳遞扭矩需靠齒輪，主動(dòng)和從動(dòng)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(dú)潤(rùn)滑 內(nèi)軸承式 - 齒輪和 軸承置于泵體內(nèi)部 上圖是兩側(cè)吸入、 中間排出結(jié)構(gòu)，軸 向力可基本平衡。2-2-2 螺桿泵(screw pump)的流量運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，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(guò)流面積: A=缸套內(nèi)腔橫截面積-螺桿端面橫截面積 而軸向流速: V=導(dǎo)程 ? 轉(zhuǎn)速 由于過(guò)流面積A和軸向流速都不隨時(shí)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(shí)際流量主要內(nèi)漏泄途徑：螺桿頂圓與泵缸或襯套之間（徑向間隙）減少?gòu)较蜷g隙可減少內(nèi)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(xiàn)漏泄少，而非密封型較大。泵內(nèi)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(dòng)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(wàn)向軸連三螺桿泵封閉腔長(zhǎng)度。A 等于一個(gè)導(dǎo)程 B 略大于一個(gè)導(dǎo)程 C 略小于一個(gè)導(dǎo)程 D 略大于一個(gè)螺距下列泵中額定揚(yáng)程(或排壓)與轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)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(xiàn)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(zhuǎn)期間，傳遞轉(zhuǎn)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(shè)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(chǎn)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(bǔ)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(duì)稱(chēng) 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(zhuǎn)矩凸螺桿還產(chǎn)生切向分力，形成阻轉(zhuǎn)矩 主動(dòng)桿向從動(dòng)桿傳遞轉(zhuǎn)矩，也受到阻轉(zhuǎn)矩作用凹螺桿凹槽下螺旋面液壓力產(chǎn)生阻轉(zhuǎn)矩 凹槽上螺旋面液壓力產(chǎn)生助轉(zhuǎn)矩 這兩個(gè)轉(zhuǎn)矩大小不等（作用面積不同）設(shè)計(jì)良好時(shí)，凹槽中的油液除產(chǎn)生指向排出端的軸向推力外， 還能產(chǎn)生一個(gè)正好可以克服凹螺桿摩擦力矩的轉(zhuǎn)矩工作時(shí)，凹螺桿不是靠凸螺桿(而是通過(guò)壓力油)直接傳 遞轉(zhuǎn)矩而驅(qū)動(dòng)，可大大減輕嚙合線(xiàn)的磨損2-2-4 螺桿泵的特點(diǎn)1．沒(méi)有困油現(xiàn)象，流量和壓力均勻故工作平穩(wěn)，噪聲和振動(dòng)較少。2．軸向吸入，沒(méi)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(dá)8m水柱 單螺桿泵可達(dá)8.5 m水柱高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，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(zhuǎn)速一般不超過(guò)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(dá)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(diǎn)4. 對(duì)所輸送的液體攪動(dòng)少水力損失可忽略不計(jì) 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(rùn)滑性和含固體雜質(zhì)的液體。5．零部件少，相對(duì)重量和體積小，磨損輕，維修 工作少， 使用壽命長(zhǎng)。 缺點(diǎn)螺桿軸向尺寸較長(zhǎng)，剛性較差。 加工和裝配要求較高。 三螺桿泵的價(jià)格較高，但雙和單螺桿泵低于往復(fù)泵.2-2-4 螺桿泵的使用場(chǎng)合三螺桿泵常用作: 主機(jī)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(diǎn)1．應(yīng)防止干轉(zhuǎn) 以免嚴(yán)重磨損 單螺桿泵如斷流干轉(zhuǎn)，橡膠泵缸將很快會(huì)燒毀 初次使用或拆檢裝復(fù)后應(yīng)向泵內(nèi)灌入液體 工作中應(yīng)嚴(yán)防吸空 停用時(shí)也需使泵內(nèi)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(yīng)高 出吸入管口100mm以上 新接管路中的焊渣、鐵銹等固體雜質(zhì)應(yīng)予清除， 保持所排送液體的潔凈，及時(shí)清洗濾器， 工作時(shí)如有異常聲響，應(yīng)立即停車(chē)檢查。2-2-5 螺桿泵的管理要點(diǎn)3．一般螺桿泵都有固定的轉(zhuǎn)向，不應(yīng)反轉(zhuǎn) 否則推力平衡裝置就會(huì)喪失作用，使泵損壞。 4．運(yùn)行注意 起動(dòng)時(shí)應(yīng)先將吸、排截止閥全開(kāi) 停用時(shí)先斷電，后關(guān)排出閥，等停轉(zhuǎn)再關(guān)吸入閥，以免泵吸空泵出口裝有安全調(diào)壓閥（可在起動(dòng)前將其調(diào)松，達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后再把壓力回）泵不允許長(zhǎng)時(shí)間完全通過(guò)調(diào)壓閥回流運(yùn)轉(zhuǎn) 不應(yīng)靠調(diào)壓閥大流量回流使泵適應(yīng)小流量的需要節(jié)流損失嚴(yán)重，會(huì)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(diǎn)5．螺桿的存放，安裝而使用螺桿較長(zhǎng)，剛性較差，容易彎曲變形, 安裝時(shí)要注意保持螺桿表面間隙均勻 吸、排管路應(yīng)可靠地固定，避免牽連泵體引起變形； 泵軸與電機(jī)軸的聯(lián)軸節(jié)應(yīng)很好對(duì)中 螺桿拆裝起吊時(shí)要防止受力彎曲 備用螺桿保存時(shí)最好懸吊固定，以免放置不平而變形 使用中應(yīng)防止過(guò)熱而使螺桿因膨脹而頂彎6．要防止吸油溫度太低、粘度過(guò)高，或吸油帶入 大量空氣，以及吸入濾器堵塞否則會(huì)使泵吸入真空度過(guò)大，產(chǎn)生氣穴和噪聲。