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1 簡介

螺桿泵是依靠泵體與螺桿所形成的嚙合空間容積變化和移動(dòng)來輸送液體或使之增壓的回轉(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(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)與其嚙合的從動(dòng)螺桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)，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(jìn)入嚙合空間容積。當(dāng)容積增至大而形成一個(gè)密封腔時(shí)，液體就在一個(gè)個(gè)密封腔內(nèi)連續(xù)地沿軸向移動(dòng)，直至排出腔一端。這時(shí)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。表為各種螺桿泵的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍。螺桿泵的流量和壓力脈沖很小，噪聲和振動(dòng)小，有自吸能力，但螺桿加工較困難。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(dòng)機(jī)。

2 單螺桿泵

是一種單螺桿式輸運(yùn)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(dòng)機(jī)帶動(dòng)泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，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(dòng)，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(jìn)一個(gè)螺距，隨著螺桿的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，液體螺旋形方式從一個(gè)密封腔壓向另一個(gè)密封腔，后擠出泵體。螺桿泵是一種新型的輸送液體的機(jī)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(diǎn)。

一種利用螺桿的旋轉(zhuǎn)來吸排液體的泵，它適于吸排黏稠液體。

流量：0-150m3/h；

參數(shù)

揚(yáng)程：60-120m；

功率：0.75-37kw；

轉(zhuǎn)速：500-960r/min；

口徑：20-135MM；

溫度：-15-200℃。

單螺桿是按迥轉(zhuǎn)嚙合容積式原理工作的新型泵種，主要工作部件是偏心螺桿（轉(zhuǎn)子）和固定的襯套（定子）。

由于該二部件的特殊幾何形狀，分別形成單獨(dú)的密封容腔，介質(zhì)由軸向均勻推行流動(dòng)，內(nèi)部流速低，容積保持不變，壓力穩(wěn)定，因而不會(huì)產(chǎn)生渦流和攪動(dòng)。每級泵的輸出壓力為0.6MPa，揚(yáng)程60m（清水），自吸高度一般在6m，適用于輸送介質(zhì)溫度80℃以下（特殊要求可達(dá)150℃）。

因定子選用多種彈性材料制成，所以這種泵對高粘度流體的輸送和含有硬質(zhì)懸浮顆粒介質(zhì)或含有纖維介質(zhì)的輸送，有一般泵種所不能勝任的特點(diǎn)。其流量與轉(zhuǎn)速成正比。

傳動(dòng)可采用聯(lián)軸器直接傳動(dòng)，或采用調(diào)速電機(jī)，三角帶，變速箱等裝置變速。這種泵零件少，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，維修簡便，轉(zhuǎn)子和定子是本泵的易損件，結(jié)構(gòu)簡單，便于裝拆。

3 立式單螺桿泵

立式單螺桿泵特性：

立式單螺桿泵特殊的工作形腔能輸送介質(zhì)中含有懸浮的硬，軟固體顆粒和長纖維（或固體是多棱尖角，高磨損顆粒）和長纖維或夾帶氣體的介質(zhì)（液，固，氣三相）。

1，固體顆粒度大小與各型號泵“轉(zhuǎn)子”偏心（e）有關(guān)。

2，固體濃度按體積濃度，可達(dá)40%（如粉狀微粒可達(dá)70%）。

3，纖維長度與各型號泵“轉(zhuǎn)子”導(dǎo)程有關(guān)，允許長纖維介質(zhì)粘度高達(dá)1，000，000 mpa．s（cp）物料可以有效輸送。立式單螺桿泵具有自吸引特性：能將液態(tài)介質(zhì)通過管路自吸引上來，高度可達(dá)6-8．5米。立式單螺桿泵產(chǎn)品性能，泵在輸液的同時(shí)，也可以無級調(diào)節(jié)爆氣（沖氣）作業(yè)（把用戶各種氣體和殺菌氣體等補(bǔ)充或合成到介質(zhì)中去）。通過螺桿泵輸又爆氣又使介質(zhì)中各種成份共溶。

立式單螺桿泵轉(zhuǎn)速和流量是線性關(guān)系，泵可定轉(zhuǎn)速而定流量。也可無級調(diào)速或多級變速來滿足用戶各種特性的要求，流量精度（±1%），可作為計(jì)量泵用于實(shí)驗(yàn)室，配藥，配料等。壓力（揚(yáng)程）生成與“定子”螺旋導(dǎo)程（T）有關(guān)，一個(gè)導(dǎo)程（T）輸出壓力為0.6 Mpa（60米揚(yáng)程）壓差級，二個(gè)導(dǎo)程為二級泵壓力為1.2Mpa（12 0米揚(yáng)程）。根據(jù)工況需要任何一種型號都可以制造成，立式，斜置式，可移小車載式等型式的泵。立式單螺桿泵零件少，結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，所以折卸，維修簡單，即使初次使用也可在短期內(nèi)容易掌握。

立式單螺桿泵因“一定子”是彈性體而“轉(zhuǎn)子”是金屬材質(zhì)制成，所以泵不可以在無介質(zhì)狀態(tài)下干運(yùn)轉(zhuǎn)而損壞泵的液力部件。立式單螺桿泵性能：立申LG立式單螺桿泵，多個(gè)螺桿泵產(chǎn)品。流量由0.95~103（m3/h）。輸出壓力常規(guī)產(chǎn)品為1.6 Mp a（60米揚(yáng)程）。常規(guī)耐溫>80，用戶特需可達(dá)110 根據(jù)用戶介質(zhì)及物性，“定子、轉(zhuǎn)子、護(hù)套”及過流另、部件。

立式單螺桿泵的軸封：1．各種材質(zhì)的填料密封。2．各種密封材質(zhì)的動(dòng)、靜環(huán)的單、雙端面機(jī)機(jī)密封。上海立申水泵還可為用戶特需的穩(wěn)壓或引流等付加裝置設(shè)計(jì)和配套供貨。

4 螺桿磨損原因分析

螺桿磨損五點(diǎn)原因:

1、每種塑料，都有一個(gè)理想塑化的加工溫度范圍，應(yīng)該控制料筒加工溫度，使之接近這個(gè)溫度范圍。粒狀塑料從料斗進(jìn)入料筒，首先會(huì)到達(dá)加料段，在加料段必然會(huì)出現(xiàn)干性磨擦，當(dāng)這些塑料受熱不足，熔融不均時(shí)，很易造成料筒內(nèi)壁及螺桿表面磨損增大。同樣，在壓縮段和均化段，如果塑料的熔融狀態(tài)紊亂不均，也會(huì)造成磨損增快。

2、轉(zhuǎn)速應(yīng)調(diào)校得當(dāng)。由于部分塑料加有強(qiáng)化劑，如玻璃纖維、礦物質(zhì)或其他填充料。這些物質(zhì)對金屬材質(zhì)的磨擦力往往比熔融塑料的大得多。在注塑這些塑料時(shí)，如果用高的轉(zhuǎn)速成，則在提高對塑料的剪切力的同時(shí)，亦將令強(qiáng)化相應(yīng)地產(chǎn)生更多被撕碎的纖維，被撕碎的纖維含有鋒利末端，令磨損力大為增加。無機(jī)礦物質(zhì)在金屬表面高速滑行時(shí)，其刮削作用也不小。所以轉(zhuǎn)速不宜調(diào)得太高。

3、螺桿在機(jī)筒內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，物料與二者的摩擦，使螺桿與機(jī)筒的工作表面逐漸磨損：螺桿直徑逐漸縮小，機(jī)筒的內(nèi)孔直徑逐漸加大。這樣，螺桿與機(jī)筒的配合直徑間隙，隨著二者的逐漸磨損而一點(diǎn)點(diǎn)加大。可是，由于機(jī)筒前面機(jī)頭和分流板的阻力沒有改變，這就增加了被擠塑物料前進(jìn)時(shí)的漏流量，即物料從直徑間隙處向進(jìn)料方向流動(dòng)量增加。結(jié)果使塑膠機(jī)械生產(chǎn)量下降。這種現(xiàn)象又使物料在機(jī)筒內(nèi)停留時(shí)間增加，造成物料分解。如果是聚乙烯，分解產(chǎn)生的氯化氫氣體加強(qiáng)了對螺桿和機(jī)筒的腐蝕。

4、 物料中如有碳酸鈣和玻璃纖維等填充料，能加快螺桿和機(jī)筒的磨損。

5、 由于物料沒有塑化均勻，或是有金屬異物混入料中，使螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩力突然增加，這種扭矩超出螺桿的強(qiáng)度極限，使螺桿扭斷。這是一種非常規(guī)事故損壞。

5 基本工作原理

1.螺桿泵是利用螺桿的回轉(zhuǎn)來吸排液體的。圖中表示三螺桿泵的剖視圖。圖中，中間螺桿為主動(dòng)螺桿，由原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)回轉(zhuǎn)，兩邊的螺桿為從動(dòng)螺桿，隨主動(dòng)螺桿作反向旋轉(zhuǎn)。主動(dòng)螺桿從動(dòng)螺桿的螺紋均為雙頭螺紋。

由于各螺桿的相互嚙合以及螺桿與襯筒內(nèi)壁的緊密配合，在泵的吸 入口和排出口之間， 就會(huì)被分隔成一個(gè)或多個(gè)密封空間。隨著螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)和嚙合，這些密封空間在泵的吸入端不斷形成，將吸入室中的液體封入其中，并自吸入室沿螺桿軸向連續(xù)地推移至排出端，將封閉在 各空間中的液體不斷排出，猶如一螺母在螺紋回轉(zhuǎn)時(shí)被不斷 向前推進(jìn)的情形那樣，這就是螺桿泵的基本工作原理。

2.螺桿泵的工作原理是：螺桿泵工作時(shí)，液體被吸入后就進(jìn)入螺紋與泵殼所圍的密封空間，當(dāng)主動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺桿泵密封容積在螺牙的擠壓下提高螺桿泵壓力，并沿軸向移動(dòng)。由于螺桿是等速旋轉(zhuǎn)，所以液體出流流量也是均勻的。

螺桿泵特點(diǎn)為：螺桿泵損失小，經(jīng)濟(jì)性能好。壓力高而均勻，流量均勻，轉(zhuǎn)速高，能與原動(dòng)機(jī)直聯(lián)。

螺桿泵可以輸送潤滑油，輸送燃油，輸送各種油類及高分子聚合物，用于輸送黏稠液體。

輸送高粘度介質(zhì)：3.根據(jù)泵的大小不同可以輸送粘度從厘泊的介質(zhì)。

含有顆粒或纖維的介質(zhì)：顆粒直徑可以這30mm（不超過轉(zhuǎn)子偏心距）。纖維長可以350mm（相當(dāng)0.4位轉(zhuǎn)子的螺距）。其含量一般可達(dá)介質(zhì)窖的40%，若介質(zhì)中的固體物為細(xì)微之粉沫狀時(shí)，高含量可達(dá) 60%或更高也能輸送。

要求輸送壓力穩(wěn)定，介質(zhì)固有結(jié)構(gòu)不受破壞時(shí)，選用單螺桿泵輸送為理想。

6 常見問題處理

1.泵體劇烈振動(dòng)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(jī)滾珠軸承損壞；水泵主軸彎曲或與電機(jī)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(jī)滾珠軸承；矯正彎曲的水泵主軸或調(diào)整好水泵與電機(jī)的相對位置。

2.傳動(dòng)軸或電機(jī)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(dòng)水位低于水泵濾水管；吸水管破裂等。

螺桿與殼體之間的密封面是一個(gè)空間曲面。在這個(gè)曲面上存在著諸如ab或de之類的非密封區(qū)，并且與螺桿的凹槽部分形成許多三角形的缺口abc、def。這些三角形 的缺口構(gòu)成液體的通道，使主動(dòng)螺桿凹槽A與從動(dòng)螺桿上的 凹槽B、C相連通。而凹槽B、C又沿著自己的螺線繞向背面， 并分別和背面的凹槽D、E相連通。由于在槽D、E與槽F（它屬 于另一頭螺線）相銜接的密封面上，也存在著類似于正面的三 角形缺口a’b’c’，所以D、F、E也將相通。這樣，凹槽ABCDEA也就組成一個(gè)“∞” 形的密封空間（如采用單頭螺紋，則凹槽將順軸向盤饒螺桿，將吸排口貫通，無法形成密封）。不難想象，在這樣的螺桿 上，將形成許多個(gè)獨(dú)立的“∞”形密封空間，每一個(gè)密封空間所占有的軸向長度恰好等于累桿的導(dǎo)程t。因此，為了使螺桿 能吸、排油口分隔開來，螺桿的螺紋段的長度至少要大于一個(gè)導(dǎo)程。

7 產(chǎn)品特色優(yōu)點(diǎn)

從上述工作原理可以看出，螺桿泵有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）壓力和流量范圍寬闊。壓力約在3.4-340千克力/cm 2，流量可達(dá)100cm3/分；

2）運(yùn)送液體的種類和粘度范圍寬廣；

3）因?yàn)?/span>泵內(nèi)的回轉(zhuǎn)部件慣性力較低，故可使用很高的轉(zhuǎn)速；

4）吸入性能好，具有自吸能力；

5）流量均勻連續(xù)，振動(dòng)小，噪音低；

6）與其它回轉(zhuǎn)泵相比，對進(jìn)入的氣體和污物不太敏感；

7）結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)，安裝保養(yǎng)容易。

螺桿泵的缺點(diǎn)是，螺桿的加工和裝配要求較高；泵的性能 對液體的粘度變化比較敏感。

8 單螺桿泵分類

單螺桿泵分為：整體不銹鋼單螺桿泵，軸不銹鋼單螺桿泵

9 單螺桿泵的壓力確定

單螺桿泵大輸出壓力是根據(jù)襯套級數(shù)即襯套的導(dǎo)程數(shù)來確定：

1級：高工作壓力為0.6 MPa；

2級：高工作壓力為1.2 MPa；

4級：高工作壓力為2.4 MPa；

由于輸送介質(zhì)情況不同，對于含有嚴(yán)重磨損性的介質(zhì)，請參照表一選擇襯套級數(shù)。

表一：根據(jù)介質(zhì)的磨損性選擇襯套級數(shù)

10 單螺桿泵轉(zhuǎn)速的選擇

單螺桿泵由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，大部分使用在輸送較高粘度的液體及含有顆粒的液體，因此其轉(zhuǎn)數(shù)的選擇非常關(guān)鍵，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，列出表二、表三，您可根據(jù)具體情況綜合考慮。

表二：根據(jù)介質(zhì)的磨損性選擇泵轉(zhuǎn)速

*表中給出了所輸送的具體介質(zhì)及其磨損特性的特例，請注意介質(zhì)的特性隨其濃度和溫度的變化而變化。

*當(dāng)泵的規(guī)格大時(shí)，轉(zhuǎn)速應(yīng)選低一些。

表三：根據(jù)介質(zhì)粘度選擇泵轉(zhuǎn)速

介質(zhì)粘度（cst） 1

轉(zhuǎn)速（rpm） <200 <100

*在選擇轉(zhuǎn)速時(shí)也要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，因?yàn)橐恍┢渌蛩匾灿绊懼D(zhuǎn)速的選擇，在后確定了上述數(shù)值的同時(shí)好與生產(chǎn)廠家協(xié)商。

11 材料的選擇

單螺桿泵襯套為橡膠制品，也是單螺桿泵的一個(gè)易損件，它的選擇好壞，直接影響襯套的壽命，一般正常情況下襯套的壽命為3-6個(gè)月，如果選用不當(dāng)，襯套可能從鋼管中脫落或橡膠掉塊。所以要求我們對橡膠的基本特性及橡膠對各種不同介質(zhì)的適應(yīng)性有所了解，根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)列出表四、表五。

表四：橡膠基本特性

橡膠特性 丁晴橡膠NBR 氯丁橡膠CR氟橡膠PPM 乙丙橡膠EPDM

耐高溫度 +120°C +110°C +200°C +150°C

耐磨性 優(yōu) 很好 優(yōu) 很好

耐老化性 很好 很好 優(yōu) 優(yōu)

耐臭氧 不行 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu)

耐蒸汽很好 不行 優(yōu) 優(yōu)

耐燃性 很好 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu)

表五：單螺桿泵的襯套常用橡膠

橡膠的適應(yīng)性 乙丙橡膠EPDM 氟橡膠PPM 氯丁橡膠CR 丁晴橡膠NBR

水（污水） 很好 很好 很好 很好

植物油 一般 很好 一般 很好

礦物油 不行 很好 一般 很好

氨水 一般 不行 不行 很好

芳香族溶劑 不行 很好 不行 不行

濃堿 很好 不行 很好 很好

濃硝酸 不行 一般 不行 不行

冰醋酸 不行 很好 不行 很好

稀硫酸 很好 很好 不行 很好

濃硫酸 一般 很好 不行 不行

稀鹽酸 很好 很好 很好 很好

濃鹽酸 很好 很好 不行 很好

熱水 很好 不行 不行 一般

汽油不行 很好 一般 很好

甲苯 不行 很好 不行 不行

二甲苯 不行 很好 不行 不行

乙醇 很好 很好 很好 一般

煤油不行 很好 很好 很好

柴油不行 很好 不行 很好

氯化烴 不行 一般 不行 不行

含酮類物料 很好 不行 不行 不行

含醇類物料 很好 很好 很好 很好

含脂類物料 很好 不行 不行 不行

含醚類物料 很好 不行 不行 不行

泥漿 很好 一般 一般 很好

磷酸 很好 一般 很好 一般

碳酸鈉 很好 不行 很好 很好

糖醛 很好 一般 一般 一般

苯100 不行 很好 不行 不行

丙酮 很好 不行 不行 不行

亞麻子油 很好 很好 很好 很好

二硫化碳 不行 很好 不行 不行

12 單螺桿泵材料組合選擇

輸送不同性質(zhì)的介質(zhì)，需不同材料組合。

13 單螺桿泵性能表

一般單螺桿泵的性能表或特性曲線都是以20C清水為介質(zhì)（粘度為1cst）時(shí)的數(shù)據(jù)，對于輸送不同粘度下的流量與軸功率不同。

14 單螺桿泵軸封

根據(jù)需要和輸送介質(zhì)，可采用機(jī)械密封和填料密封兩種，且這兩種結(jié)構(gòu)具有互換性。

15 單螺桿泵泵的驅(qū)動(dòng)方式

由于單螺桿泵為低速泵，泵的驅(qū)動(dòng)方式較多，一般有低速電機(jī)直聯(lián)（6級、8級）、齒輪減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)、無級變速電機(jī)驅(qū)動(dòng)等方式。

16 選用及應(yīng)用

螺桿泵因其有可變量輸送、自吸能力強(qiáng)、可逆轉(zhuǎn)、能輸送含固體顆粒的液體等特點(diǎn)，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(jì)、合理、可靠的原則。如果在設(shè)計(jì)選型方面考慮不周，會(huì)給以后的使用、管理、維修帶來麻煩，所以選用一臺(tái)按生產(chǎn)實(shí)際需要，合理可靠的螺桿泵既能保證生產(chǎn)順利進(jìn)行，又可降低修理成本。

一、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(yáng)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(jī)構(gòu)或無級調(diào)速機(jī)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(yùn)轉(zhuǎn)的螺桿泵相比，使用壽命能延長幾倍。

二、螺桿泵的品質(zhì)

螺桿泵的種類較多，相對而言，進(jìn)口的螺桿泵設(shè)計(jì)合理，材質(zhì)精良，但價(jià)格較高，服務(wù)方面有的不到位，配件價(jià)格高，訂貨周期長，可能影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行。

國內(nèi)生產(chǎn)的大都仿制進(jìn)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(shí)，在考慮其性價(jià)比的時(shí)候，選用低轉(zhuǎn)速，長導(dǎo)程，傳動(dòng)量部件材質(zhì)優(yōu)良，額定壽命長的產(chǎn)品。

三、確保雜物不進(jìn)入泵體

濕污泥中混入的固體雜物會(huì)對螺桿泵的橡膠材質(zhì)定子造成損壞，所以確保雜物不進(jìn)入泵的腔體是很重要的，很多污水廠在泵前加裝了粉碎機(jī)，也有的安裝格柵裝置或?yàn)V網(wǎng)，阻擋雜物進(jìn)入螺桿泵，對于格柵應(yīng)及時(shí)清撈以免造成堵塞。

四、避免斷料

螺桿泵決不允許在斷料的情形下運(yùn)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(jī)完好，格柵暢通是螺桿泵正常運(yùn)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(jī)裝置，當(dāng)發(fā)生斷料時(shí)，由于螺桿泵其有自吸功能的特性，腔體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生真空，真空裝置會(huì)使螺桿泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

五、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(huì)逐漸升高，以至于超過預(yù)定的壓力值。此時(shí)電機(jī)負(fù)荷急劇增加。傳動(dòng)機(jī)械相關(guān)零件的負(fù)載也會(huì)超出設(shè)計(jì)值，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生電機(jī)燒毀、傳動(dòng)零件斷裂。為了避免螺桿泵損壞，一般會(huì)在螺桿泵出口處會(huì)安裝回油閥，用以穩(wěn)定出口壓力，保持泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

17 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(dòng)螺桿和與其嚙合的兩根從動(dòng)螺桿所組成。三根互相嚙合的螺桿，在泵缸內(nèi)按每個(gè)導(dǎo)程形成為一個(gè)密封腔，造成吸排口之間的密封。

泵工作時(shí)，由于兩從動(dòng)螺桿與主動(dòng)螺桿左右對稱嚙合，故作用在主動(dòng)螺桿上的徑向力*平衡，主動(dòng)螺桿不承受彎 曲負(fù)荷。從動(dòng)螺桿所受徑向力沿其整個(gè)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(fù)荷。在運(yùn)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(shí)，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(dòng)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(gè)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*封閉時(shí)，泵內(nèi)的壓力就會(huì)上升到使泵損壞或使電動(dòng)機(jī)過載的危險(xiǎn)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(jī)械軸封，并可根據(jù)工作壓力的高低采取不同的形式。

2 三螺桿泵的結(jié)構(gòu)

3 螺桿泵的性能

3.1 排量

螺桿泵的理論排量可由下式計(jì)算：

Qt=60Ftn m3/h

式中：F—泵缸的有效截面積，cm2；t—螺桿螺紋的導(dǎo)程， m；n—主動(dòng)螺桿的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)。

螺桿泵的內(nèi)部泄漏量Qs：

Qs=αp/σm

式中：p—泵的工作壓力；σ—所排送的液體的粘度；α—與 螺桿直徑和有效長度有關(guān)的系數(shù)；m=0.3-0.5。

泵在壓送不同粘度的液體時(shí)，其排量會(huì)發(fā)生變化。排量和 粘度的關(guān)系可由下式表示：

Q2=Qt-（Qt-Q1）（σ1/σ2）m

式中：Q1—粘度為σ1時(shí)的排量；Q2—粘度為σ2時(shí)的排量。

3.2 功率

泵的軸功率一般為水功率、摩擦功率和泄漏損失功率這三部分的總和。

水功率Nc是指單位時(shí)間內(nèi)泵傳給液體的能量，也稱輸出 功率，可用下式計(jì)算：

Nc=PQ×10-3 千瓦

式中：P—泵的排出壓力和吸入壓力之差，帕；Q—泵的實(shí) 際排量，m3/s。

摩擦功率是指液體粘性阻力產(chǎn)生的摩擦損失，可由下式表示：

Nf=Kn1.5D2 σm 千瓦

式中：n—轉(zhuǎn)速；D—主動(dòng)螺桿的外徑；—粘度；K—與螺桿長度有關(guān)的系數(shù)；m=0.3-0.5。

由上可見，當(dāng)泵運(yùn)送的液體粘度不同時(shí)，泵的軸功率也將不同。

泄漏損失是指液體從高壓處漏回低壓處所造成的功率損失。

所以，當(dāng)計(jì)算泵的軸功率時(shí)，如采用理論排量，則泵的軸功率由下式表示：

N=NfPQt10-3 千瓦

18 行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

CBM2224-1982 船用電動(dòng)三螺桿泵技術(shù)條件

CB/T3708-1995 船用螺桿泵修理技術(shù)要求

GB/T10831-2008 船用電動(dòng)單螺桿泵

GB/T10886-2002 三螺桿泵

GB/T11035-2008 船用電動(dòng)雙螺桿泵

GB/T11705-2009 船用電動(dòng)三螺桿泵試驗(yàn)方法

GB/T21411.1-2008 石油天然氣工業(yè)井下設(shè)備人工舉升用螺桿泵系統(tǒng)1泵

JB/T8091-1998 螺桿泵試驗(yàn)方法

JB/T8644-2007 單螺桿泵

JB/T8645-1997 潛水螺桿泵

JT/T547-2004

SHS01016-2004 螺桿泵維護(hù)檢修規(guī)程

SY/T6084-2007 地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵使用與維護(hù)

19 不銹鋼衛(wèi)生螺桿泵

不銹鋼衛(wèi)生螺桿泵特點(diǎn)

1、吸入性能好，具有自吸能力；

2、流量均勻連續(xù)，振動(dòng)小，噪音低；

3、結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)，安裝保養(yǎng)容易。

4、壓力和流量范圍寬闊。壓力約在3.4-340千克力/cm2，流量可達(dá)18600cm3/分；

5、運(yùn)送液體的種類和粘度范圍寬廣；

6、因?yàn)楸脙?nèi)的回轉(zhuǎn)部件慣性力較低，故可使用很高的轉(zhuǎn)速；

20 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

雙螺桿泵是外嚙合的螺桿泵，它利用相互嚙合，互不接觸的兩根螺桿來抽送液體。雙螺桿泵作為一種容積式泵，泵內(nèi)吸入室應(yīng)與排出室嚴(yán)密地隔開。因此，泵體與螺桿外圓表面及螺桿與螺桿間隙應(yīng)盡可能小些。同時(shí)螺桿與泵體、螺桿與螺桿間又相互形成密封腔，保證密閉，否則就可能有液體從間隙中倒流回去。

2H型雙螺桿泵可分為內(nèi)置軸承和外置軸承兩種形式。在內(nèi)置軸承的結(jié)構(gòu)型式中軸承由輸送物進(jìn)行潤滑。外置軸承結(jié)構(gòu)的雙螺桿泵工作腔同軸承是分開的。由于這種泵的結(jié)構(gòu)和螺桿間存在的側(cè)間隙，它可以輸送非潤滑性介質(zhì)。此外，調(diào)整同步齒輪使得螺桿不接觸，同時(shí)將輸出扭矩的一半傳給從動(dòng)螺桿。正如所有螺桿泵一樣，外置軸承式雙螺桿泵也有自吸能力，而且多數(shù)泵輸送元件本身都是雙吸對稱布置，可消除軸向力，也有很大的吸高。泵的這些特性使它在油田化工和船舶工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。外置軸承式雙螺桿泵可根據(jù)各種使用情況分別采用普通鑄鐵、不銹鋼等不同材料制造。輸送溫度可達(dá)250攝氏度。泵具有不同方式的加熱結(jié)構(gòu)，理論流量可達(dá)2000立方米/小時(shí)。

21 應(yīng)用用途

由撒三螺桿泵的原理知道，對于外置軸承的三螺桿泵，通過軸承定位，三根螺桿在襯套中互不接觸，齒側(cè)之間保持恒定的間隙（其間隙值由工況及泵本身規(guī)格決定），螺桿外圓與襯套內(nèi)圓面也保持恒定的間隙不變。兩根螺桿的傳動(dòng)由同步齒輪完成。齒輪箱中有獨(dú)立的潤滑，與泵工作腔隔開。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)大大拓寬了雙螺桿泵的使用范圍，即：除了輸送潤滑性良好的介質(zhì)外，還可輸送大量的非潤滑性介質(zhì)，各種粘度（高粘度可達(dá)3*106毫米/秒）的介質(zhì)以及具有腐蝕性（酸、堿等性質(zhì)），磨蝕性的液體，用于輸送石油的油氣混輸泵安全系數(shù)提高。

GNF螺桿泵由于其恒定間隙的存在以及型線上的特點(diǎn)，其屬于非密封型容積泵，因此除了輸送純液體外，還可輸送氣體和液體的混合物，即汽液混輸，這也是單螺桿泵非常*的優(yōu)點(diǎn)之一。單螺桿泵由于結(jié)構(gòu)的*設(shè)計(jì)，可以自吸而無須專門的自吸裝置，而且由于軸向輸送軸流速度較小而具備很強(qiáng)的吸上能力即很小的NPSHr值。

雙螺桿泵還可干轉(zhuǎn)。由于運(yùn)動(dòng)部件在工作時(shí)互不接觸，因此短時(shí)的干轉(zhuǎn)不會(huì)破壞泵元件，這種特點(diǎn)給自動(dòng)控制的流程提供了極大的方便，但干運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間受多種因素限制，一般很短。另外雙螺桿泵在輸送過程中無剪切，無乳化作用，因此不會(huì)破壞分子鏈結(jié)構(gòu)和工況流程中所形成的特定的流體性質(zhì)，并且由于傳動(dòng)依靠同步齒輪，泵運(yùn)轉(zhuǎn)噪音低，振動(dòng)小，工作平穩(wěn)。

22 安全使用方法

一、螺桿泵的停車

螺桿泵停車時(shí)，應(yīng)先關(guān)閉排出停止閥，并待泵*停轉(zhuǎn)后關(guān)閉吸入停止閥。

螺桿泵因工作螺桿長度較大，剛性較差，容易引起彎曲，造成工作失常。對軸系的連接必須很好對中；對中工作好是在安裝定位后進(jìn)行，以免管路牽連造成變形；連接 管路 時(shí)應(yīng)獨(dú)立固定，盡可能減少對泵的牽連等。此外，備用螺桿，在保存時(shí)好采用懸吊固定的方法，避免因放置不平而造成的變形。

二、螺桿泵的起動(dòng)

螺桿泵應(yīng)在吸排停止閥全開的情況下起動(dòng)，以防過載或吸空。

螺桿泵雖然具有干吸能力，但是必須防止干轉(zhuǎn)，以免擦傷工作表面。

假如泵需要在油溫很低或粘度很高的情況下起動(dòng)，螺桿泵應(yīng)在吸排閥和旁通閥全開的情況下起動(dòng)，讓泵起動(dòng)時(shí)的負(fù)荷低，直到原動(dòng)機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，再將旁通閥逐漸關(guān)閉。

當(dāng)旁通閥開啟時(shí)，液體是在有節(jié)流的情況下在泵中不斷循環(huán)流動(dòng)的，而循環(huán)的油量越多，循環(huán)的時(shí)間越長，液體的發(fā)熱也就越嚴(yán)重，甚至使 泵 因高溫變形而損壞，必須引起注意。

三、螺桿泵的運(yùn)轉(zhuǎn)

螺桿泵必須按既定的方向運(yùn)轉(zhuǎn)，以產(chǎn)生一定的吸排。

泵工作時(shí)，應(yīng)注意檢查壓力、溫度和機(jī)械軸封的工作。對軸封應(yīng)該允許有微量的泄漏，如泄漏量不超過 20-30 秒 / 滴，則認(rèn)為正常。假如螺桿泵在工作時(shí)產(chǎn)生噪音，這往往是因油溫太低，油液粘度太高，油液中進(jìn)入空氣，聯(lián)軸節(jié)失中或泵過度磨損等原因引起。

拆裝步驟

1、螺桿泵與電機(jī)脫離，排空介質(zhì)（防止電機(jī),有毒介質(zhì)傷人）；
　　2、拆卸螺桿泵排出體；
　　3、拆卸螺桿泵定子，必要時(shí)按泵軸方向盤動(dòng)軸作輔助；
　　4、拆卸轉(zhuǎn)子及中間軸；
　　5、拆卸傳動(dòng)軸和軸封；
　　6、長期不用的螺桿泵，要作防銹處理，方法為用防銹脂涂抹非油漆金屬表面，包括軸表面，填料殼體內(nèi)腔等，并進(jìn)行潤滑。

注意事項(xiàng)

1、裝配時(shí)應(yīng)將螺桿泵零件仔細(xì)清洗，檢查，損壞的零件應(yīng)更換；
　　2、傳動(dòng)軸兩萬向接頭裝配時(shí)，應(yīng)檢查密封圈有否損壞，在空腔內(nèi)填充潤滑脂；
　　3、正確安裝的軸承使軸轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，無卡阻現(xiàn)象。
　　4、軸封安裝：填料函安裝時(shí)，應(yīng)使填料壓蓋壓緊螺栓位置在殼體安裝窗口內(nèi)，便于扳手調(diào)整螺栓；
　　5、排出體壓緊固定時(shí)，螺母擰緊應(yīng)均勻一致；
　　6、機(jī)械密封安裝應(yīng)小心，摩擦副端面應(yīng)清潔并涂上潤滑脂；
　　7、安裝定子時(shí)，用潤滑油涂抹轉(zhuǎn)子，定子內(nèi)腔表面，有利于定子安裝；
　　8、安裝裝配時(shí)，聯(lián)軸器安裝偏差：△Y≤0.2mm，△α≤30。

如何保養(yǎng)

　　1、每日的維護(hù)和保養(yǎng)　
　　1.1在螺 桿泵停泵時(shí)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。　
　　1.2聽聽是否有異常噪聲與震動(dòng)。　
　　1.3在泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)檢查泵是否有泄漏。　
　　注意：對于機(jī)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(shí)少量而又穩(wěn)定的泄漏是允許的。　
　　2、每周檢查與保養(yǎng)　
　　2.1對于已經(jīng)停止工作一周以上的泵，應(yīng)打開進(jìn)、出口閥門，接通電動(dòng)機(jī)電源，點(diǎn)動(dòng)幾次泵。　
　　2.2檢查進(jìn)、出口管道上的閥門是否可以工作正常。　
　　3、每季的維護(hù)與保養(yǎng)　
　　3.1檢查所有基礎(chǔ)上的螺母和壓緊裝置的螺栓是否松動(dòng)。　
　　3.2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　
　　4、每年的維護(hù)與保養(yǎng)　
　　4.1檢查聯(lián)軸器的對中情況。　
　　4.2對照泵和電機(jī)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(jìn)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。　
　　5、潤滑油系統(tǒng)油料更換時(shí)間　
　　5.1軸承每月加入一次3#通用鋰基潤滑脂。　
　　5.2齒輪箱新泵累計(jì)250小時(shí)更齒輪油；連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)每1000小時(shí)，更換一次上述相同的齒輪油。　
　　5.3機(jī)械密封油：保證停機(jī)時(shí)油位在檢視孔中心，日常視情況補(bǔ)充，每半年更換一次。

23 保持高產(chǎn)率

保持螺桿泵抽油的高產(chǎn)率

*通用的機(jī)械采油法螺桿泵抽油，而其常見的作業(yè)問題是泵不能*充滿，造成生產(chǎn)率低，泵不*充滿是由于泵的容量大于井的產(chǎn)量或泵吸入口處氣分離不好，一部分泵排量受氣干擾而損失，如果消除泵內(nèi)氣的干擾和控制泵的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，使泵排量與流入井底的液量相匹配，就可以提率和降低成本。保持抽油的高產(chǎn)率的具體做法如下：
　　1 、應(yīng)進(jìn)行聲波液面測定，確定產(chǎn)液面與泵吸入口的相對深度。若液面高于泵吸入口，那么井不可能以大產(chǎn)量開采。如果是氣干擾影響產(chǎn)率，則液面高于泵吸入口；若是抽量過大導(dǎo)致低產(chǎn)，則液面應(yīng)在泵吸入口處或附近。
　　2 、示功計(jì)測定泵充滿系數(shù)百分率，應(yīng)用綜合數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可同時(shí)獲得馬達(dá)功率和示功數(shù)據(jù)。示功圖的主要用途之一是診斷泵是怎樣運(yùn)行的和分析井下問題。應(yīng)用生產(chǎn)液面測量結(jié)合示功圖可了解井是否以大產(chǎn)量生產(chǎn)、液柱高度是否高于泵吸入口深度、泵是否不*充滿和游離氣是否沿套管環(huán)空向上運(yùn)移。
　　3 、診斷低能效井。診斷的方法是確定抽油系統(tǒng)的總效率，而確定總效率只需測量輸入原動(dòng)機(jī)的功率、測定井底生產(chǎn)壓力和的生產(chǎn)測試數(shù)據(jù)。一般游梁式抽油系統(tǒng)的總效率應(yīng)為 50 %左右，若低于此應(yīng)提高其 性能 。提高總效率的技術(shù)包括保持高容積效率（泵的規(guī)格與井筒注入量匹配、消除氣干擾、用抽空 控制器 或定時(shí)器控制抽油）和換掉過大的 電動(dòng)機(jī) 。
　　4 、井下氣分離。無效的泵運(yùn)轉(zhuǎn)常是氣干擾造成的，可通過聲波液面測量和示功圖進(jìn)行診斷。好是將泵吸入口置于流體進(jìn)入層段的下方，若置于上方則應(yīng)使用氣體分離器。若閥座短節(jié)布置于流體進(jìn)入層段底部以下至少 10ft ，則在環(huán)空中可發(fā)生有效氣分離，此時(shí)套管起分離器外筒的作用。但井的條件常不容許將泵置于流體進(jìn)入層下方，則考慮用井下氣分離器。常規(guī)的氣分離器由流體進(jìn)入部分（如射孔短節(jié)）、外筒（如底部有堵頭的一節(jié)油管）和泵底部的封液管組成。
　　5 、控制螺桿泵排量，可通過調(diào)節(jié)4種數(shù)進(jìn)行控制：柱塞尺寸、沖程度、泵沖數(shù)、每日運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。因起出設(shè)備費(fèi)用大，通常不更換尺寸不合適的泵。簡單的做法是改變地面設(shè)備的配置，如移動(dòng)游梁拉桿來改變地面和泵的沖程長度；其次是換掉馬達(dá)皮帶輪來控制泵的沖數(shù)。泵容積與井產(chǎn)能的匹配問題可通過改變?nèi)者\(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間來實(shí)現(xiàn)，以下幾種裝置能用來控制運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間：空抽控制器、間隔定時(shí)器和百分率定時(shí)器。空抽控制器若檢測到泵不*充滿就停泵。定時(shí)器控制泵的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，較便宜且操作簡單。停泵的持續(xù)時(shí)間應(yīng)短到井底生產(chǎn)壓力上升不超過 10 %的油層壓力。 作業(yè)者可對每口井用 45min 進(jìn)行上述聲波、示功計(jì)等測定，確定井的產(chǎn)能、井下泵動(dòng)態(tài)、井下氣分離器動(dòng)態(tài)、抽油桿和游梁式抽油機(jī)負(fù)荷、馬達(dá)動(dòng)態(tài)。通過 45min 的分析，作業(yè)者可使井產(chǎn)量達(dá)到大，作業(yè)成本降低。

24 抽水問題處理

螺桿泵在劇烈震動(dòng)下會(huì)導(dǎo)致抽水的效果不是很好，首先要去了解一下螺桿泵會(huì)在什么樣的情況下會(huì)發(fā)生劇烈的震動(dòng)。
　　種原因有可能是與聯(lián)軸器的接觸不是很好，軸承損壞或者是出現(xiàn)彎曲
　　第二種原因有可能是在螺桿泵工作的時(shí)候轉(zhuǎn)動(dòng)部分的一些零件出現(xiàn)松動(dòng)或是損壞
　　第三種原因有可能是管路部分的支架比較松
　　第四種原因有可能是安裝的時(shí)候螺絲帽沒有擰緊
　　第五種原因有可能是螺桿泵工作的時(shí)的專項(xiàng)不對
　　當(dāng)螺桿泵抽水不良的時(shí)候首先要檢查這些小問題，經(jīng)過逐一的檢查以后，還可以查看一下是否有淤塞物，查看一下工作時(shí)的轉(zhuǎn)向，底閥是否需要修理，清洗一下葉輪等等一些的措施進(jìn)行一下簡單的處理。