螺杆泵

螺杆泵是容积式转子泵,它是依靠由螺杆和衬套形成的密封腔的容积变化来吸入和排出液体的。螺杆泵按螺杆数目分为单螺杆泵、双、三和五螺杆泵。螺杆泵的特点是流量平稳、压力脉动小、有自吸能力、噪声低、效率高、寿命长、工作可靠；而其突出的优点是输送介质时不形成涡流、对介质的粘性不敏感，可输送高粘度介质。

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。

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。

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；

参数

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。

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。

立式单螺杆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。

立式单螺杆泵因“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。

立式单螺杆泵的轴封：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。上海立申水泵还可为用户特需的稳压或引流等付加装置设计和配套供货。

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。

选用及应用

螺杆泵因其有可变量输送、自吸能力强、可逆转、能输送含固体颗粒的液体等特点，在污水处理厂中，广泛地被使用在输送水、湿污泥和絮凝剂药液方面。螺杆泵选用应遵循经济、合理、可靠的原则。如果在设计选型方面考虑不周，会给以后的使用、管理、维修带来麻烦，所以选用一台按生产实际需要，合理可靠的螺杆泵既能保证生产顺利进行，又可降低修理成本。

一、螺杆泵的转速选用

螺杆泵的流量与转速成线性关系，相对于低转速的螺杆泵，高转速的螺杆泵虽能增加了流量和扬程，但功率明显增大，高转速加速了转子与定子间的磨耗，必定使螺杆泵过早失效，而且高转速螺杆泵的定转子长度很短，极易磨损，因而缩短了螺杆泵的使用寿命。

通过减速机构或无级调速机构来降低转速，使其转速保持在每分三百转以下较为合理的范围内，与高速运转的螺杆泵相比，使用寿命能延长几倍。

二、螺杆泵的品质

螺杆泵的种类较多，相对而言，进口的螺杆泵设计合理，材质精良，但价格较高，服务方面有的不到位，配件价格高，订货周期长，可能影响生产的正常运行。

国内生产的大都仿制进口产品，产品质量良莠不齐，在选用国内生产的产品时，在考虑其性价比的时候，选用低转速，长导程，传动量部件材质优良，额定寿命长的产品。

三、确保杂物不进入泵体

湿污泥中混入的固体杂物会对螺杆泵的橡胶材质定子造成损坏，所以确保杂物不进入泵的腔体是很重要的，很多污水厂在泵前加装了粉碎机，也有的安装格栅装置或滤网，阻挡杂物进入螺杆泵，对于格栅应及时清捞以免造成堵塞。

四、避免断料

螺杆泵决不允许在断料的情形下运转，一经发生，橡胶定子由于干摩擦，瞬间产生高温而烧坏，所以，粉碎机完好，格栅畅通是螺杆泵正常运转的必要条件之一，为此，有些螺杆泵还在泵身上安装了断料停机装置，当发生断料时，由于螺杆泵其有自吸功能的特性，腔体内会产生真空，真空装置会使螺杆泵停止运转。

五、保持恒定的出口压力

螺杆泵是一种容积式回转泵，当出口端受阻以后，压力会逐渐升高，以至于超过预定的压力值。此时电机负荷急剧增加。传动机械相关零件的负载也会超出设计值，严重时会发生电机烧毁、传动零件断裂。为了避免螺杆泵损坏，一般会在螺杆泵出口处会安装回油阀，用以稳定出口压力，保持泵的正常运转。

双螺杆泵和多螺杆泵

下面以三螺杆为例

它主要是由固定在泵体中的衬套（泵缸）以及安插在泵缸中的主动螺杆和与其啮合的两根从动螺杆所组成。三根互相啮合的螺杆，在泵缸内按每个导程形成为一个密封腔，造成吸排口之间的密封。

泵工作时，由于两从动螺杆与主动螺杆左右对称啮合，故作用在主动螺杆上的径向力完全平衡，主动螺杆不承受弯曲负荷。从动螺杆所受径向力沿其整个长度都由泵缸衬套来支承，因此，不需要在外端另设轴承，基本上也不承受弯曲负荷。在运行中，螺杆外圆表面和泵缸内壁之间形成的一层油膜，可防止金属之间的直接接触，使螺杆齿面的磨损大大减少。

螺杆泵工作时，两端分别作用着液体的吸排压力，因此对螺杆要产生轴向推力。对于压差小于10千克力/cm2 的小型泵，可以采用止推轴承。此外，还通过主动螺杆的中央油孔将高压油引入各螺杆轴套的底部，从而在螺杆下端产生一个与轴向推力方向相反的平衡推力。

螺杆泵和其它容积泵一样，当泵的排出口完全封闭时，泵内的压力就会上升到使泵损坏或使电动机过载的危险程度。所以，在泵的吸排口处，就必须设置安全阀。

螺杆泵的轴封，通常采用机械轴封，并可根据工作压力的高低采取不同的形式。

2 三螺杆泵的结构

3 螺杆泵的性能

3.1 排量

螺杆泵的理论排量可由下式计算：

Qt=60Ftn m3/h

式中：F—泵缸的有效截面积，cm2；t—螺杆螺纹的导程， m；n—主动螺杆的每分钟转数。

螺杆泵的内部泄漏量Qs：

Qs=αp/σm

式中：p—泵的工作压力；σ—所排送的液体的粘度；α—与螺杆直径和有效长度有关的系数；m=0.3-0.5。

泵在压送不同粘度的液体时，其排量会发生变化。排量和粘度的关系可由下式表示：

Q2=Qt-(Qt-Q1)(σ1/σ2)m

式中：Q1—粘度为σ1时的排量；Q2—粘度为σ2时的排量。

3.2 功率

泵的轴功率一般为水功率、摩擦功率和泄漏损失功率这三部分的总和。

水功率Nc是指单位时间内泵传给液体的能量，也称输出功率，可用下式计算：

Nc=PQ×10-3 千瓦

式中：P—泵的排出压力和吸入压力之差，帕；Q—泵的实际排量，m3/s。

摩擦功率是指液体粘性阻力产生的摩擦损失，可由下式表示：

Nf=Kn1.5D2 σm 千瓦

式中：n—转速；D—主动螺杆的外径；—粘度；K—与螺杆长度有关的系数；m=0.3-0.5。

由上可见，当泵运送的液体粘度不同时，泵的轴功率也将不同。

泄漏损失是指液体从高压处漏回低压处所造成的功率损失。

所以，当计算泵的轴功率时，如采用理论排量，则泵的轴功率由下式表示：

N=NfPQt10-3 千瓦

结构特点

双螺杆泵是外啮合的螺杆泵，它利用相互啮合，互不接触的两根螺杆来抽送液体。双螺杆泵作为一种容积式泵，泵内吸入室应与排出室严密地隔开。因此，泵体与螺杆外圆表面及螺杆与螺杆间隙应尽可能小些。同时螺杆与泵体、螺杆与螺杆间又相互形成密封腔，保证密闭，否则就可能有液体从间隙中倒流回去。

2H型双螺杆泵可分为内置轴承和外置轴承两种形式。在内置轴承的结构型式中轴承由输送物进行润滑。外置轴承结构的双螺杆泵工作腔同轴承是分开的。由于这种泵的结构和螺杆间存在的侧间隙，它可以输送非润滑性介质。此外，调整同步齿轮使得螺杆不接触，同时将输出扭矩的一半传给从动螺杆。正如所有螺杆泵一样，外置轴承式双螺杆泵也有自吸能力，而且多数泵输送元件本身都是双吸对称布置，可消除轴向力，也有很大的吸高。泵的这些特性使它在油田化工和船舶工业中得到了广泛的应用。外置轴承式双螺杆泵可根据各种使用情况分别采用普通铸铁、不锈钢等不同材料制造。输送温度可达250摄氏度。泵具有不同方式的加热结构，理论流量可达2000立方米/小时。

应用用途

由撒三螺杆泵的原理知道，对于外置轴承的三螺杆泵，通过轴承定位，三根螺杆在衬套中互不接触，齿侧之间保持恒定的间隙（其间隙值由工况及泵本身规格决定），螺杆外圆与衬套内圆面也保持恒定的间隙不变。两根螺杆的传动由同步齿轮完成。齿轮箱中有独立的润滑，与泵工作腔隔开。这种结构的优点大大拓宽了双螺杆泵的使用范围，即：除了输送润滑性良好的介质外，还可输送大量的非润滑性介质，各种粘度（最高粘度可达3*106毫米/秒）的介质以及具有腐蚀性（酸、碱等性质），磨蚀性的液体，用于输送石油的油气混输泵安全系数提高。

GNF螺杆泵由于其恒定间隙的存在以及型线上的特点，其属于非密封型容积泵，因此除了输送纯液体外，还可输送气体和液体的混合物，即汽液混输，这也是单螺杆泵非常独特的优点之一。单螺杆泵由于结构的独特设计，可以自吸而无须专门的自吸装置，而且由于轴向输送轴流速度较小而具备很强的吸上能力即很小的NPSHr值。

双螺杆泵还可干转。由于运动部件在工作时互不接触，因此短时的干转不会破坏泵元件，这种特点给自动控制的流程提供了极大的方便，但干运转时间受多种因素限制，一般很短。另外双螺杆泵在输送过程中无剪切，无乳化作用，因此不会破坏分子链结构和工况流程中所形成的特定的流体性质，并且由于传动依靠同步齿轮，泵运转噪音低，振动小，工作平稳。

如何保养

1、每日的维护和保养

1.1在螺杆泵停泵时检查齿轮箱内的油位。若有必要，拆下注油螺塞，加油至油标的中心处为止。

1.2听听是否有异常噪声与震动。

1.3在泵运转时检查泵是否有泄漏。

注意：对于机械密封，在大多数情况下，由于汽化导致从密封泄液孔处观察不到泄漏，但有时少量而又稳定的泄漏是允许的。

2、每周检查与保养

2.1对于已经停止工作一周以上的泵，应打开进、出口阀门，接通电动机电源，点动几次泵。

2.2检查进、出口管道上的阀门是否可以工作正常。

3、每季的维护与保养

3.1检查所有基础上的螺母和压紧装置的螺栓是否松动。

3.2安装规定每三月把齿轮箱的油更换一次。松开齿轮箱的放泄螺塞，将齿轮油放掉。拧紧放泄螺塞，打开注油螺塞，注入清洁的轻油，清洗齿轮箱。清洗干净后打开放泄螺塞，放掉轻油，拧紧放泄螺塞，从注油螺塞口注入规定的齿轮油至油标中间，拧紧注油螺