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螺杆泵简介及原理

水泵原理 卧泉泵业 493浏览 0评论

一、螺杆泵简介

螺杆泵是依靠泵体与螺杆所形成的啮合空间容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵。螺杆泵按螺杆数目分为单螺杆泵、双螺杆泵和三螺杆泵等。当主动螺杆转动时,带动与其啮合的从动螺杆一起转动,吸入腔一端的螺杆啮合空间容积逐渐增大,压力降低。液体在压差作用下进入啮合空间容积。

当容积增至最大而形成一个密封腔时,液体就在一个个密封腔内连续地沿轴向移动,直至排出腔一端。这时排出腔一端的螺杆啮合空间容积逐渐缩小,而将液体排出。螺杆泵的工作原理与齿轮泵相似,只是在结构上用螺杆取代了齿轮。表为各种螺杆泵的特点和应用范围。螺杆泵的流量和压力脉冲很小,噪声和振动小,有自吸能力,但螺杆加工较困难。泵有单吸式和双吸式两种结构,但单螺杆泵仅有单吸式。泵必须配带安全阀(单螺杆泵不必配带),以防止由于某种原因如排出管堵塞使泵的出口压力超过容许值而损坏泵或原动机。

二、螺杆泵分类

螺杆泵按螺杆数量分为。

单螺杆泵——单根螺杆在泵体的内螺纹槽中啮合转动的泵。

双螺杆泵——由两个螺杆相互啮合输送液体的泵。

三螺杆泵——由多个螺杆相互啮合输送液体的泵。

三、单螺杆泵

是一种单螺杆式输运泵,它的主要工作部件是偏心螺旋体的螺杆(称转子)和内表面呈双线螺旋面的螺杆衬套(称定子)。其工作原理是当电动机带动泵轴转动时,螺杆一方面绕本身的轴线旋转,另一方面它又沿衬套内表面滚动,于是形成泵的密封腔室。螺杆每转一周,密封腔内的液体向前推进一个螺距,随着螺杆的连续转动,液体螺旋形方式从一个密封腔压向另一个密封腔,最后挤出泵体。螺杆泵是一种新型的输送液体的机械,具有结构简单、工作安全可靠、使用维修方便、出液连续均匀、压力稳定等优点。

一种利用螺杆的旋转来吸排液体的泵,它最适于吸排黏稠液体。

流量:0-150m3/h;扬程:60-120m;

功率:0.75-37kw;

转速:500-960r/min;

口径:20-135MM;

温度:-15-200℃。

单螺杆是按迥转啮合容积式原理工作的新型泵种,主要工作部件是偏心螺杆(转子)和固定的衬套(定子)。

由于该二部件的特殊几何形状,分别形成单独的密封容腔,介质由轴向均匀推行流动,内部流速低,容积保持不变,压力稳定,因而不会产生涡流和搅动。每级泵的输出压力为0.6MPa,扬程60m(清水),自吸高度一般在6m,适用于输送介质温度80℃以下(特殊要求可达150℃)。

因定子选用多种弹性材料制成,所以这种泵对高粘度流体的输送和含有硬质悬浮颗粒介质或含有纤维介质的输送,有一般泵种所不能胜任的特点。其流量与转速成正比。

传动可采用联轴器直接传动,或采用调速电机,三角带,变速箱等装置变速。这种泵零件少,结构紧凑,体积小,维修简便,转子和定子是本泵的易损件,结构简单,便于装拆。

 

四、立式单螺杆泵

立式单螺杆泵特性:

立式单螺杆泵特殊的工作形腔能输送介质中含有悬浮的硬,软固体颗粒和长纤维(或固体是多棱尖角,高磨损颗粒)和长纤维或夹带气体的介质(液,固,气三相)。

1,固体颗粒度大小与各型号泵“转子”偏心(e)有关。

2,固体浓度按体积浓度,可达40%(如粉状微粒可达70%)。

3,纤维长度与各型号泵“转子”导程有关,允许最长纤维介质粘度高达1,000,000 mpa.s(cp)物料可以有效输送。立式单螺杆泵具有自吸引特性:能将液态介质通过管路自吸引上来,高度可达6-8.5米。立式单螺杆泵产品独创性能,泵在输液的同时,也可以无级调节爆气(冲气)作业(把用户各种气体和杀菌气体等补充或合成到介质中去)。通过螺杆泵输又爆气又使介质中各种成份共溶。

泵转速和流量是线性关系,泵可定转速而定流量。也可无级调速或多级变速来满足用户各种特性的要求,流量精度(±1%),可作为计量泵用于实验室,配药,配料等。压力(扬程)生成与“定子”螺旋导程(T)有关,一个导程(T)输出压力为0.6 Mpa(60米扬程)压差级,二个导程为二级泵压力为1.2Mpa(12 0米扬程)。根据工况需要任何一种型号都可以制造成,立式,斜置式,可移小车载式等型式的泵。立式单螺杆泵零件少,结构不复杂,所以折卸,维修简单,即使初次使用也可在短期内容易掌握。

泵因“一定子”是弹性体而“转子”是金属材质制成,所以泵不可以在无介质状态下干运转而损坏泵的液力部件。立式单螺杆泵性能:立申LG立式单螺杆泵,多个螺杆泵产品。流量由0.95~103(m3/h)。输出压力常规产品为1.6 Mp a(60米扬程)。常规耐温>80,用户特需可达110 根据用户介质及物性,“定子、转子、护套”及过流另、部件。

泵的轴封:1.各种材质的填料密封。2.各种密封材质的动、静环的单、双端面机机密封。

五、螺杆磨损原因分析

螺杆磨损五点原因:

1、每种塑料,都有一个理想塑化的加工温度范围,应该控制料筒加工温度,使之接近这个温度范围。粒状塑料从料斗进入料筒,首先会到达加料段,在加料段必然会出现干性磨擦,当这些塑料受热不足,熔融不均时,很易造成料筒内壁及螺杆表面磨损增大。同样,在压缩段和均化段,如果塑料的熔融状态紊乱不均,也会造成磨损增快。

2、转速应调校得当。由于部分塑料加有强化剂,如玻璃纤维、矿物质或其他填充料。这些物质对金属材质的磨擦力往往比熔融塑料的大得多。在注塑这些塑料时,如果用高的转速成,则在提高对塑料的剪切力的同时,亦将令强化相应地产生更多被撕碎的纤维,被撕碎的纤维含有锋利末端,令磨损力大为增加。无机矿物质在金属表面高速滑行时,其刮削作用也不小。所以转速不宜调得太高。

3、螺杆在机筒内转动,物料与二者的摩擦,使螺杆与机筒的工作表面逐渐磨损:螺杆直径逐渐缩小,机筒的内孔直径逐渐加大。这样,螺杆与机筒的配合直径间隙,随着二者的逐渐磨损而一点点加大。可是,由于机筒前面机头和分流板的阻力没有改变,这就增加了被挤塑物料前进时的漏流量,即物料从直径间隙处向进料方向流动量增加。结果使塑胶机械生产量下降。这种现象又使物料在机筒内停留时间增加,造成物料分解。如果是聚乙烯,分解产生的氯化氢气体加强了对螺杆和机筒的腐蚀。

4、 物料中如有碳酸钙和玻璃纤维等填充料,能加快螺杆和机筒的磨损。

5、 由于物料没有塑化均匀,或是有金属异物混入料中,使螺杆转动扭矩力突然增加,这种扭矩超出螺杆的强度极限,使螺杆扭断。这是一种非常规事故损坏。

六、螺杆泵基本工作原理

1.螺杆泵是利用螺杆的回转来吸排液体的。图中表示三螺杆泵的剖视图。图中,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。主动螺杆从动螺杆的螺纹均为双头螺纹。

由于各螺杆的相互啮合以及螺杆与衬筒内壁的紧密配合,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,犹如一螺母在螺纹回转时被不断 向前推进的情形那样,这就是螺杆泵的基本工作原理。

2.螺杆泵的工作原理是:螺杆泵工作时,液体被吸入后就进入螺纹与泵壳所围的密封空间,当主动螺杆旋转时,螺杆泵密封容积在螺牙的挤压下提高螺杆泵压力,并沿轴向移动。由于螺杆是等速旋转,所以液体出流流量也是均匀的。

螺杆泵特点为:螺杆泵损失小,经济性能好。压力高而均匀,流量均匀,转速高,能与原动机直联。

螺杆泵可以输送润滑油,输送燃油,输送各种油类及高分子聚合物,用于输送黏稠液体。

输送高粘度介质:

3.根据泵的大小不同可以输送粘度从厘泊的介质。

含有颗粒或纤维的介质:颗粒直径可以这30mm(不超过转子偏心距)。纤维长可以350mm(相当0.4位转子的螺距)。其含量一般可达介质窖的40%,若介质中的固体物为细微之粉沫状时,最高含量可达 60%或更高也能输送。要求输送压力稳定,介质固有结构不受破坏时,选用单螺杆泵输送最为理想。

七、螺杆泵常见问题处理

1.泵体剧烈振动或产生噪音:

产生原因:水泵安装不牢或水泵安装过高;电机滚珠轴承损坏;水泵主轴弯曲或与电机主轴不同心、不平行等。

处理方法:装稳水泵或降低水泵的安装高度;更换电机滚珠轴承;矫正弯曲的水泵主轴或调整好水泵与电机的相对位置。

2.传动轴或电机轴承过热:

产生原因:缺少润滑油或轴承破裂等。

处理方法:加注润滑油或更换轴承。

3.水泵不出水:

产生原因:泵体和吸水管没灌满引水;动水位低于水泵滤水管;吸水管破裂等。

螺杆与壳体之间的密封面是一个空间曲面。在这个曲面上存在着诸如ab或de之类的非密封区,并且与螺杆的凹槽部分形成许多三角形的缺口abc、def。这些三角形 的缺口构成液体的通道,使主动螺杆凹槽A与从动螺杆上的 凹槽B、C相连通。而凹槽B、C又沿着自己的螺线绕向背面, 并分别和背面的凹槽D、E相连通。由于在槽D、E与槽F(它属 于另一头螺线)相衔接的密封面上,也存在着类似于正面的三 角形缺口a’b’c’,所以D、F、E也将相通。这样,凹槽ABCDEA也就组成一个“∞” 形的密封空间(如采用单头螺纹,则凹槽将顺轴向盘饶螺杆,将吸排口贯通,无法形成密封)。不难想象,在这样的螺杆 上,将形成许多个独立的“∞”形密封空间,每一个密封空间所占有的轴向长度恰好等于累杆的导程t。因此,为了使螺杆 能吸、排油口分隔开来,螺杆的螺纹段的长度至少要大于一个导程。

八、螺杆泵优点

从上述工作原理可以看出,螺杆泵有以下优点:

1)压力和流量范围宽阔。压力约在3.4-340千克力/cm 2,流量可达100cm3/分;

2)运送液体的种类和粘度范围宽广;

3)因为泵内的回转部件惯性力较低,故可使用很高的转速;

4)吸入性能好,具有自吸能力;

5)流量均匀连续,振动小,噪音低;

6)与其它回转泵相比,对进入的气体和污物不太敏感;

7)结构坚实,安装保养容易。

螺杆泵的缺点是,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。

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