螺桿泵是容積式轉(zhuǎn)子泵,主要是依靠泵體與螺桿之間所形成的嚙合空間容積變化和移動來輸送液體或使液體增壓的回轉(zhuǎn)泵。螺桿泵按螺桿數(shù)目分為單螺桿泵、雙螺桿泵和三螺桿泵等。
當(dāng)主動螺桿轉(zhuǎn)動時,帶動與其嚙合的從動螺桿一起轉(zhuǎn)動,吸入腔一端的螺桿嚙合空間容積逐漸增大,壓力降低。液體在壓差作用下進入嚙合空間容積。
當(dāng)容積增至最大而形成一個密封腔時,液體就在一個個密封腔內(nèi)連續(xù)地沿軸向移動,直至排出腔一端。這時排出腔一端的螺桿嚙合空間容積逐漸縮小,而將液體排出。
螺桿泵的工作原理與齒輪泵相似,只是在結(jié)構(gòu)上用螺桿取代了齒輪。泵有單吸式和雙吸式兩種結(jié)構(gòu),但單螺桿泵僅有單吸式。
泵必須配帶安全閥(單螺桿泵不必配帶),以防止由于某種原因如排出管堵塞使泵的出口壓力超過容許值而損壞泵或原動機。
與葉片泵相比較,螺旋泵具有以下優(yōu)點:
①轉(zhuǎn)速低(一般為20r/min~90r/min),機械磨損小,不會發(fā)生汽蝕。
②流道寬,可以輸送含有固體物的水。
③泵體結(jié)構(gòu)是半開的,可以觀察到泵內(nèi)的運行情況。
④吸入側(cè)流態(tài)對水力性能影響甚微,對吸水池?zé)o特殊要求,基礎(chǔ)開挖深度小,水工建筑物施工簡單,土建費用少。
其缺點是:
①尺寸大,占地面積也大。
②受機械加工條件限制,泵軸不能太長,因而揚程較低,一般不超過10m。
③吸水面、出水面高度變化不能太大,否則會影響工作效率,增加能耗。
螺桿泵的分類:
螺桿泵按螺桿數(shù)量分為。
單螺桿泵——單根螺桿在泵體的內(nèi)螺紋槽中嚙合轉(zhuǎn)動的泵。
雙螺桿泵——由兩個螺桿相互嚙合輸送液體的泵。
三螺桿泵——由多個螺桿相互嚙合輸送液體的泵。
1.單螺桿泵
是一種單螺桿式輸運泵,它的主要工作部件是偏心螺旋體的螺桿(稱轉(zhuǎn)子)和內(nèi)表面呈雙線螺旋面的螺桿襯套(稱定子)。
其工作原理是當(dāng)電動機帶動泵軸轉(zhuǎn)動時,螺桿一方面繞本身的軸線旋轉(zhuǎn),另一方面它又沿襯套內(nèi)表面滾動,于是形成泵的密封腔室。
螺桿每轉(zhuǎn)一周,密封腔內(nèi)的液體向前推進一個螺距,隨著螺桿的連續(xù)轉(zhuǎn)動,液體螺旋形方式從一個密封腔壓向另一個密封腔,最后擠出泵體。
螺桿泵是一種新型的輸送液體的機械,具有結(jié)構(gòu)簡單、工作安全可靠、使用維修方便、出液連續(xù)均勻、壓力穩(wěn)定等優(yōu)點。
2.雙螺桿泵和多螺桿泵
下面以三螺桿為例。
它主要是由固定在泵體中的襯套(泵缸)以及安插在泵缸中的主動螺桿和與其嚙合的兩根從動螺桿所組成。三根互相嚙合的螺桿,在泵缸內(nèi)按每個導(dǎo)程形成為一個密封腔,造成吸排口之間的密封。
泵工作時,由于兩從動螺桿與主動螺桿左右對稱嚙合,故作用在主動螺桿上的徑向力完全平衡,主動螺桿不承受彎 曲負荷。
從動螺桿所受徑向力沿其整個長度都由泵缸襯套來支承,因此,不需要在外端另設(shè) 軸承,基本上也不承受彎曲負荷。
在運行中,螺桿外圓表面和 泵缸內(nèi)壁之間形成的一層油膜,可防止金屬之間的直接接觸,使螺桿齒面的磨損大大減少。
螺桿泵工作時,兩端分別作用著液體的吸排壓力,因此對螺桿要產(chǎn)生軸向推力。對于壓差小于10千克力/cm2 的小型泵,可以采用止推軸承。
此外,還通過主動螺桿的中央油孔將 高壓油引入各螺桿軸套的底部,從而在螺桿下端產(chǎn)生一個與軸向推力方向相反的平衡推力。
螺桿泵和其它容積泵一樣,當(dāng)泵的排出口完全封閉時,泵內(nèi)的壓力就會上升到使泵損壞或使電動機過載的危險程度。
所以,在泵的吸排口處,就必須設(shè)置安全閥。螺桿泵的軸封,通常采用機械軸封,并可根據(jù)工作壓力的高低采取不同的形式。
常見問題處理
1.泵體劇烈振動或產(chǎn)生噪音:
產(chǎn)生原因:水泵安裝不牢或水泵安裝過高;電機滾珠軸承損壞;水泵主軸彎曲或與電機主軸不同心、不平行等。
處理方法:裝穩(wěn)水泵或降低水泵的安裝高度;更換電機滾珠軸承;矯正彎曲的水泵主軸或調(diào)整好水泵與電機的相對位置。
2.傳動軸或電機軸承過熱:
產(chǎn)生原因:缺少潤滑油或軸承破裂等。
處理方法:加注潤滑油或更換軸承。
3.水泵不出水:
產(chǎn)生原因:泵體和吸水管沒灌滿引水;動水位低于水泵濾水管;吸水管破裂等。
選用及應(yīng)用
螺桿泵因其有可變量輸送、自吸能力強、可逆轉(zhuǎn)、能輸送含固體顆粒的液體等特點,在污水處理廠中,廣泛地被使用在輸送水、濕污泥和絮凝劑藥液方面。螺桿泵選用應(yīng)遵循經(jīng)濟、合理、可靠的原則。
如果在設(shè)計選型方面考慮不周,會給以后的使用、管理、維修帶來麻煩,所以選用一臺按生產(chǎn)實際需要,合理可靠的螺桿泵既能保證生產(chǎn)順利進行,又可降低修理成本。
1、螺桿泵的轉(zhuǎn)速選用
螺桿泵的流量與轉(zhuǎn)速成線性關(guān)系,相對于低轉(zhuǎn)速的螺桿泵,高轉(zhuǎn)速的螺桿泵雖能增加了流量和揚程,但功率明顯增大,高轉(zhuǎn)速加速了轉(zhuǎn)子與定子間的磨耗,必定使螺桿泵過早失效,而且高轉(zhuǎn)速螺桿泵的定轉(zhuǎn)子長度很短,極易磨損,因而縮短了螺桿泵的使用壽命。
通過減速機構(gòu)或無級調(diào)速機構(gòu)來降低轉(zhuǎn)速,使其轉(zhuǎn)速保持在每分三百轉(zhuǎn)以下較為合理的范圍內(nèi),與高速運轉(zhuǎn)的螺桿泵相比,使用壽命能延長幾倍。
2、螺桿泵的品質(zhì)
螺桿泵的種類較多,相對而言,進口的螺桿泵設(shè)計合理,材質(zhì)精良,但價格較高,服務(wù)方面有的不到位,配件價格高,訂貨周期長,可能影響生產(chǎn)的正常運行。
國內(nèi)生產(chǎn)的大都仿制進口產(chǎn)品,產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊,在選用國內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品時,在考慮其性價比的時候,選用低轉(zhuǎn)速,長導(dǎo)程,傳動量部件材質(zhì)優(yōu)良,額定壽命長的產(chǎn)品。
3、確保雜物不進入泵體
濕污泥中混入的固體雜物會對螺桿泵的橡膠材質(zhì)定子造成損壞,所以確保雜物不進入泵的腔體是很重要的,很多污水廠在泵前加裝了粉碎機,也有的安裝格柵裝置或濾網(wǎng),阻擋雜物進入螺桿泵,對于格柵應(yīng)及時清撈以免造成堵塞。
4、避免斷料
螺桿泵決不允許在斷料的情形下運轉(zhuǎn),一經(jīng)發(fā)生,橡膠定子由于干摩擦,瞬間產(chǎn)生高溫而燒壞,所以,粉碎機完好,格柵暢通是螺桿泵正常運轉(zhuǎn)的必要條件之一;
為此,有些螺桿泵還在泵身上安裝了斷料停機裝置,當(dāng)發(fā)生斷料時,由于螺桿泵其有自吸功能的特性,腔體內(nèi)會產(chǎn)生真空,真空裝置會使螺桿泵停止運轉(zhuǎn)。
5、保持恒定的出口壓力
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。此時電機負荷急劇增加。
傳動機械相關(guān)零件的負載也會超出設(shè)計值,嚴重時會發(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會安裝回油閥,用以穩(wěn)定出口壓力,保持泵的正常運轉(zhuǎn)。
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。
螺桿泵可分為單螺桿泵和雙螺桿泵我們在平時使用螺桿泵的使用要注意對螺桿泵進行保養(yǎng);
其實螺桿泵的保養(yǎng)和其他的機器一樣只要你注意他的特征和功能特點能夠保養(yǎng)的很好。
每日的維護和保養(yǎng)
1在螺桿泵停泵時檢查齒輪箱內(nèi)的油位。若有必要,拆下注油螺塞,加油至油標(biāo)的中心處為止。
2聽聽是否有異常噪聲與震動。
3在泵運轉(zhuǎn)時檢查泵是否有泄漏。
注意:對于機械密封,在大多數(shù)情況下,由于汽化導(dǎo)致從密封泄液孔處觀察不到泄漏,但有時少量而又穩(wěn)定的泄漏是允許的。
每周檢查與保養(yǎng)
1對于已經(jīng)停止工作一周以上的泵,應(yīng)打開進、出口閥門,接通電動機電源,點動幾次泵。
2檢查進、出口管道上的閥門是否可以工作正常。
每季的維護與保養(yǎng)
1檢查所有基礎(chǔ)上的螺母和壓緊裝置的螺栓是否松動。
2安裝規(guī)定每三月把齒輪箱的油更換一次。松開齒輪箱的放泄螺塞,將齒輪油放掉。
擰緊放泄螺塞,打開注油螺塞,注入清潔的輕油,清洗齒輪箱。
清洗干凈后打開放泄螺塞,放掉輕油,擰緊放泄螺塞,從注油螺塞口注入規(guī)定的齒輪油至油標(biāo)中間,擰緊注油螺
每年的維護與保養(yǎng)
1檢查聯(lián)軸器的對中情況。
2對照泵和電機的數(shù)值,檢查泵的流量、壓力和功率的情況。
如果有必要,在壓力和流量下降很多的情況下,則應(yīng)對泵進行拆卸檢修,更換維修已損壞的部件。當(dāng)然如果泵的性能仍然令人滿意,則無需拆泵維修。
潤滑油系統(tǒng)油料更換時間
1軸承每月加入一次3#通用鋰基潤滑脂。
2齒輪箱新泵累計250小時更齒輪油;連續(xù)運轉(zhuǎn)每1000小時,更換一次上述相同的齒輪油。
3機械密封油:保證停機時油位在檢視孔中心,日常視情況補充,每半年更換一次。