單螺桿泵屬于轉(zhuǎn)子式容積泵,它是依靠螺桿與襯套相互嚙合在吸入腔和排出腔產(chǎn)生容積變化來輸送液體的。
它是一種內(nèi)嚙合的密閉式螺桿泵,主要工作部件由具有雙頭螺旋空腔的襯套(定子)和在定子腔內(nèi)與其嚙合的單頭螺旋螺桿(轉(zhuǎn)子)組成。
當(dāng)輸入軸通過萬向節(jié)驅(qū)動轉(zhuǎn)子繞定子中心作行星回轉(zhuǎn)時,定子-轉(zhuǎn)子副就連續(xù)地嚙合形成密封腔;
這些密封腔容積不變地作勻速軸向運動,把輸送介質(zhì)從吸入端經(jīng)定子-轉(zhuǎn)子副輸送至壓出端,吸入密閉腔內(nèi)的介質(zhì)流過定子而不被攪動和破壞。
單螺桿泵分類:整體不銹鋼單螺桿泵,軸不銹鋼單螺桿泵。
工作原理
螺桿具有單頭螺紋,其任意截面皆為半徑為R的圓,截面的中心位于螺旋線上且與螺桿的軸心線偏離一個偏心距e,繞軸旋轉(zhuǎn)且沿軸向移動而形成的
頭數(shù)比Lobes:螺桿的定子的頭數(shù)T1比轉(zhuǎn)子的頭數(shù)T2多一個,即T1=T2+1。他們的比值成為頭數(shù)比。螺桿泵可以分為單頭(1:2)和多頭(2:3,3:4)等。
頭數(shù)比越多,螺桿泵的輸出扭矩越大,轉(zhuǎn)速越低。反之,輸出的扭矩越小,轉(zhuǎn)速越高。
襯套內(nèi)表面具有雙螺紋,其任意截面為一長圓,兩端是半徑為R(等于螺桿截面半徑)的半圓,中間是長為4e的直線段。
襯套的任意截面都是相同的長圓,只是彼此互相錯開一個角度。
螺桿裝入襯套后,單螺桿泵表面與襯套內(nèi)螺紋表面之間形成一個個封閉的腔室,同時任意截面也被分成上下兩個月牙形工作室。
當(dāng)螺桿旋轉(zhuǎn)時,靠近吸入室的第一個工作室的容積逐漸增大,形成負(fù)壓,在壓差的作用下液體被吸入工作室。
隨著螺桿的繼續(xù)轉(zhuǎn)動,工作腔容積不斷增至最大后,這個工作室封閉,并將液體沿軸向推向壓出室。
與此同時上下兩個工作室交替循環(huán)地吸入和排出液體,因此液體被連續(xù)不斷地從吸入室沿軸向推向壓出室。
螺桿泵選型前首先要對其性能參數(shù)先作了解,單螺桿泵的性能參數(shù)主要有流量、電機轉(zhuǎn)速、排出壓力、效率、流量調(diào)節(jié)、使用壽命等幾種。
單螺桿泵流量:單螺桿泵流量即每小時通過介質(zhì)的量,通常以m?/h表示。
單螺桿泵的流量決定其轉(zhuǎn)子和定子的尺寸以及泵的轉(zhuǎn)速。螺桿每轉(zhuǎn)一次的理論排液量為過流面積與定子導(dǎo)程的乘積,螺桿泵的理論流量為螺桿每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的理論排液量與轉(zhuǎn)速的乘積。
單螺桿泵轉(zhuǎn)速:當(dāng)按液體黏度確定單螺桿泵轉(zhuǎn)速時。
單螺桿泵的轉(zhuǎn)速,還可以根據(jù)被送液體在泵工作腔內(nèi)的軸向流動速度(亦稱轉(zhuǎn)子、定子間的相對平均滑動速度)來確定;
特別是在輸送含有固體顆粒物的液體,且可能對泵的轉(zhuǎn)子或定子產(chǎn)生磨損時.必須以液體在泵工作腔內(nèi)的軸向流動速度值確定泵的轉(zhuǎn)速。
單螺桿泵排出壓力:
單螺桿泵的排出壓力取決于泵的排出管路系統(tǒng)的特性,螺桿泵的螺桿直徑和轉(zhuǎn)速不能改變泵的排出壓力。單螺桿泵的排出壓力為每個定子導(dǎo)程長度能達到的壓力與導(dǎo)程的乘積。
一般每一個定子導(dǎo)程長度能達到的排出壓力為0.3~0.6MPa。為了盡量減小螺桿泵的軸向尺寸,通常取螺桿泵能達到的排出壓力為0.6(MPa)。
單螺桿泵效率:
單螺桿泵工作時,其轉(zhuǎn)子(螺桿)和定子(泵套)相接觸,并存在相對滑移,因此,單螺桿泵的機械損失較大,泵的效率較低,一般為螺桿泵轉(zhuǎn)速的50%~80%。每一轉(zhuǎn)排液量較大的螺桿泵效率較高。
單螺桿泵使用壽命:
單螺桿泵的轉(zhuǎn)子和定子的相對滑移,將引起轉(zhuǎn)子和定子的磨損,主要是定子磨損;
因此,單螺桿泵的使用壽命較低。一般要求:在輸送清水或類似清水的液體時,定子的使用壽命不低于2000h。
單螺桿泵流量調(diào)節(jié):
單螺桿泵可在保持排出壓力不變的工況下,通過改變泵的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)流量,泵的流量與轉(zhuǎn)速成正比,故在一定范圍內(nèi)可用作定量泵或計量泵。
單螺桿泵屬于轉(zhuǎn)子式容積泵,它是依靠螺桿與襯套相互嚙合在吸入腔和排出腔產(chǎn)生容積變化來輸送液體的。主要工作部件由具有雙頭螺旋空腔的襯套(定子)和在定子腔內(nèi)與其嚙合的單頭螺旋螺桿(轉(zhuǎn)子)組成。當(dāng)輸入軸通過萬向節(jié)驅(qū)動轉(zhuǎn)子繞定子中心作行星回轉(zhuǎn)時,定子—轉(zhuǎn)子副就連續(xù)地嚙合形成密封腔,這些密封腔容積不變地作勻速軸向運動,把輸送介質(zhì)從吸入端經(jīng)定子—轉(zhuǎn)子副輸送至壓出端,吸入密閉腔內(nèi)的介質(zhì)流過定子而不被攪動和破壞。單螺桿泵分類:整體不銹鋼單螺桿泵,軸不銹鋼單螺桿泵。
單螺桿泵的優(yōu)點說明:
1、能輸送高固體含量的介質(zhì);
2、流量均勻壓力穩(wěn)定,低轉(zhuǎn)速時更為明顯;
3、流量與泵的轉(zhuǎn)速成正比,因而具有良好的變量調(diào)節(jié)性;
4、一泵多用可以輸送不同粘度的介質(zhì);
5、泵的安裝位置可以任意傾斜;
6、適合輸送敏感性物品和易受離心力等破壞的物品;
7、體積小,重量輕、噪聲低,結(jié)構(gòu)簡單,維修方便。
單螺桿泵使用注意事項:
1、螺桿泵嚴(yán)禁在泵腔無液體的情況下空運轉(zhuǎn),必須在啟動前由泵進口把液體注入泵體后再啟動螺桿泵,以免空轉(zhuǎn)磨損螺桿泵定子。
2、啟動螺桿泵前還得必須先確定螺桿泵的運轉(zhuǎn)方向,螺桿泵不能反轉(zhuǎn)。
3、新安裝或長時間停泵數(shù)天后的螺桿泵,不能立即起動,也應(yīng)該向泵體注入適量潤滑劑或螺桿泵輸送的液體,再用管子鉗扳動螺桿泵幾轉(zhuǎn)后才可以起動。
4、不銹鋼螺桿泵輸送高粘度的液體或含有腐蝕性的介質(zhì)后,應(yīng)該用清水或者溶劑進行沖洗螺桿泵泵腔,防止堵塞以免造成下次起動螺桿泵時困難而損壞定子。
5、冬天使用單螺桿泵溫度偏低不使用時應(yīng)該排除泵體積液,防止泵體凍裂或者泵內(nèi)結(jié)冰下次起動時拉壞定子。
6、使用過程中軸承箱內(nèi)應(yīng)定期加潤滑油,發(fā)現(xiàn)軸端有滲流時,要及時處理或調(diào)換油封。
7、在運行中如發(fā)生異常情況,應(yīng)立即停泵檢查原因,排除故障。
8、螺桿泵是一種容積式回轉(zhuǎn)泵,當(dāng)出口端受阻以后,壓力會逐漸升高,以至于超過預(yù)定的壓力值。此時電機負(fù)荷急劇增加。傳動機械相關(guān)零件的負(fù)載也會超出設(shè)計值,嚴(yán)重時會發(fā)生電機燒毀、傳動零件斷裂。為了避免螺桿泵損壞,一般會在螺桿泵出口處安裝旁通溢流閥,用以穩(wěn)定出口壓力,保持泵的正常運轉(zhuǎn)。