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单螺杆泵的工作原理讲解

时间:2019-12-14 10:34 作者:东森泵业

螺杆泵的单螺杆如同螺旋输送机的螺旋桨。
  其棱线转动时起着推挤油液前移的作用。为了使单螺杆能有效地推挤油液,给出一定的流量和压头,必须设计具有内螺旋面的专门衬套。它和单螺杆配合,既在轴向把油流分割开来,又在径向把油流一分为二。所以,在每个螺杆一衬套副中,螺杆是单线螺旋面,衬套内表面是双线螺旋面,两者的旋向相同,即同为右旋或左旋。
  衬套的断面轮廓是由两个半径为R(等于螺杆断面的半径)的半圆和两个长为4e的直线段组成的长圆形。衬套的双线内螺旋面就是由上述断面绕衬套的轴线旋转的同时,按一定的导程T=2t向前移动所形成的。
  当螺杆在衬套中的位置不同时,它们的接触点是不同的。螺杆断面位在衬套长圆形断面的两端时,螺杆和成套的接触为半圆弧线;而在其他位置时,螺杆和衬套仅有a,b两点接触。由于螺杆和衬套是连续啮合的,这些接触点就构成了空间密封线,在衬套的一个导程丁内形成一个密封腔室。当单螺杆转动时,螺杆-衬套副中靠近吸入端的头一个腔室的容积增加,在它和吸入端的压力差作用下,油液便进入头一个腔室。随着单螺杆的转动,这个腔室开始封闭,并沿轴向向排出端移动。密封腔室在排出端消失,同时在吸入端形成新的密封腔室。由于密封腔室的不断形成、推移和消失,使油液通过一个一个密封腔室,从吸入端挤到排出端,压力不断升高,流量非常均匀。
  为了进一步说明单螺杆泵中密封腔室的形成、推移和消失的特点。我们沿衬套的轴线,隔一定距离,将螺杆一衬套副一个断面一个断面地剖开,再将每个断面的衬套长轴沿泵轴线方向相互平行排列,使断面上的A点(位于衬套螺旋线A-A上的点)形成直线A-A,这样就得到了平面展直图,它表明了沿衬套螺旋线A-A的螺杆一衬套副间密封腔室在泵轴线方向的变化特点。现在使螺杆泵转动一个角度,对于任一个断面来说,随着螺杆的转动,螺杆断面中心在衬套断面中作往复运动。对比实线和虚线所表示的螺杆图形,就可以看出:吸入端腔室f有所增大,因而吸入油液;排出端腔室a有所减小,因而排出油液;密封腔室b、c、d、e从吸入端连续地一个接着一个地向排出端推移。
  在这里,必须搞清单螺杆的螺旋旋向(左旋或右旋)、单螺杆的转向(顺时针或逆时针)和油液的流向三者间的关系。假设观察者站在螺杆的左端来看,单螺杆的螺旋旋向为左旋,如果单螺杆轴作顺时针方向转动,则油液背着观察者流动;如果单螺杆轴作逆时针方向转动,则油液迎着观察者流动。这个规则同样适用于观察者站在螺杆的右端来看的情况。现在将单螺杆的螺旋旋向改为右旋,如单螺杆轴作顺时针方向转动,则油液迎着观察者流动;而当单螺杆轴作逆时针方向转动时,则油液背着观察者流动。所以旋向、转向和流向三个因素中,任意两个因素的组合就确定了第三个因素。
  单螺杆泵实际上综合了活塞泵和离心泵的优点:在不同的压头条件下流量改变很小,而且流量非常均匀,加以在工作原理方面的一些特点,给砂、蜡和气的携带都造成有利条件。和其他类型高粘度转子泵相比,单螺杆泵的运动件很少(只有一个单螺杆),流道简而短,过流面积大,油流扰动小,使它能在高度粘原油中以较高的效率工作。

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