螺杆泵的优点是什么,螺杆泵优势

螺杆泵的优点和缺点（螺杆泵的性能特点详解）

和螺杆泵齿轮泵一样，也属于容积式转子泵。因其结构独特、自吸能力强、效率高、体积小、运行可靠、可输送介质粘度范围广，广泛应用于石油开采、原油输送、石油化工、污水处理等工业部门，需求量逐年增加。

螺杆泵的种类很多，通常有两种分类方法。根据螺杆安装的轴向位置，可分为立式泵和卧式泵；根据螺杆和衬套形成的容积腔的密封程度，即理论上将吸入腔和挤出腔分开的完善程度，螺杆泵分为密封螺杆泵和非密封螺杆泵。按螺杆数量可分为单螺杆泵和多螺杆泵，多螺杆泵又可分为双螺杆泵、三螺杆泵和五螺杆泵。它们各有优势，在推广应用螺杆泵时必须合理选择。只有充分利用螺杆泵各自的特点，才能达到节能节材和满足某些特殊要求的目的。

01 单螺杆泵的工作原理

目前广泛使用的单螺杆泵结构如图1所示。它是一种内啮合闭式螺杆泵，依靠螺杆与衬套的相互啮合，在吸入腔和排出腔内产生体积变化来输送液体。

图1单螺杆泵结构图

1-放电体；2-拉杆；3-衬套；4-螺丝；5-万向节；6-进给体；7-连接轴；8-包装座；9-填料压盖；10—轴承座；11—轴承；12—传动轴；13—轴承压盖；14—耦合

单螺杆泵的主要工作部件是一个带有双头螺旋空腔的衬套(定子)和一个在定子腔内与之啮合的单头偏心螺杆(转子)。当输入轴通过万向节带动转子绕定子中心做行星旋转时，由于转子和定子的特殊几何形状，分别形成几个独立的密封腔体。转子的运行将每个密封腔中的介质连续、均匀且以恒定的体积从吸入端输送到挤出端。

这种泵也是通过螺杆的旋转推动液体前进，但是它的高压室和低压室是不相通的。特殊结构的螺杆与带有内螺旋面的特殊衬套(由弹性材料制成)相配合。螺杆和衬套沿轴向分离液体，同时沿径向将液流分成两部分，形成一个密封的空腔。因此，在每个螺旋衬套副中，螺杆是单螺旋面，而衬套的内表面是双螺旋面，旋转方向相同，即都是右旋或左旋。

由于单螺杆泵的介质是轴向均匀推动的，其内部流量低，压力稳定，不会产生涡流和搅动。适用于输送高粘度、含固体颗粒或高纤维、要求连续和压力稳定的物料。

02 多螺杆泵的工作原理

双螺杆、三螺杆泵、五螺杆泵中有一种是主动螺杆，是右旋凸螺杆，其余都是从动螺杆，是左旋凹螺杆。工作原理如图2所示。当螺杆旋转时，吸入腔的容积增大，压力减小，液体在泵内外的压力差下，沿吸入管进入吸入腔。随着螺杆的转动，密封腔内的液体沿轴向连续均匀地向出料腔移动，出料腔一端的容积逐渐减小，将液体排出。

图2多螺杆泵示意图

1-螺丝；2-机架；三层外壳

在图2中，密封线是齿条和螺钉之间的接触线。实际上，凹形螺钉和凸形螺钉形成密封线。这些密封线将齿之间的体积分成一系列密封腔。

双螺杆泵和三螺杆泵是多螺杆泵中常见的。下面简单介绍一下它们的结构特点。

●双螺杆泵

双螺杆泵是一种外啮合螺杆泵，它利用两个相互啮合而不接触的螺杆来泵送液体。双螺杆泵有两种类型:密封式和非密封式。根据介质是从一端还是从两端进入啮合空室，双螺杆泵分为双吸式和单吸式。图3显示了未密封的双吸双螺杆泵。泵体配有左右两个单头螺纹的螺钉。当动力机带动主动螺杆转动时，同步齿轮带动从动螺杆转动。两个螺杆与泵体之间有间隙，由齿轮和轴承保证。间隙取决于液体粘度和工作压力等因素。由于每个螺杆两端的螺纹旋转方向相反，当螺杆旋转时，由螺杆啮合线形成的泵工作腔逐渐从螺杆两端的吸入腔向螺杆中间的挤压腔移动。

图3双螺杆泵结构图

1-驱动螺杆；2-填料函；3-驱动螺杆；4—泵壳；5.6档

非密封螺杆泵的高压和低压工作腔没有紧密分开，其容积效率低于密封螺杆泵，尤其是在高压下。考虑到经济性，非密封螺杆泵不适用于高压范围，但采用特殊的螺杆型线可以有效地扩大其压力应用范围。但这种泵的螺杆不与衬套接触，螺杆与螺杆接触不紧密，适用于输送高粘度、无润滑的液体或含有微小固体杂质的多相介质。由于非密封螺杆泵比密封螺杆泵磨损程度小，使用寿命更长，这是非密封双螺杆泵逐渐受到人们重视的主要原因，其产量和应用范围日益扩大。

密封双螺杆泵只有两个螺杆，但它满足所有密封条件。其组成和特性与三螺杆泵相似，适用于输送清洁无杂质的润滑液，可用于压力较高的场合。双吸结构可以平衡螺杆上的轴向力。泵的驱动齿轮和支撑螺杆的轴承位于泵腔外部，属于外轴承结构，可用于输送润滑性差的介质。如果输送无腐蚀性、润滑性好的介质，可采用内置轴承结构。其轴承和主动齿轮位于泵腔内，可减少泵的轴封数量。

●三螺杆泵

三螺杆泵的结构如图4所示。

图4三螺杆泵结构图

1-后盖；2-外壳(衬套)；3-驱动螺杆；4-驱动螺杆；5-封面；6—推力轴承

它主要由固定在泵体内的衬套、插在泵筒内的主动螺杆和与之啮合的两个从动螺杆组成。三个相互啮合的螺钉根据每个导程在泵缸中形成密封腔，这导致吸入口和排出口之间的密封。泵工作时，由于两个从动螺杆与主动螺杆对称啮合，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载荷。

03 螺杆泵的性能特点

(1)螺杆泵定子与转子接触形成的螺旋密封线，将吸入腔与排出腔(压力腔)完全隔开，使泵具有阀门隔断的作用。

(2)与其他类型的泵相比，螺杆泵具有更高的吸入能力(可达8.5m)。

(3)螺杆泵可以实现液、气、固的多相混合输送。

(4)螺杆泵中的流体流动时，体积不变，没有紊流、搅动和脉动。

(5)螺杆泵输送介质的粘度可达3×106mPa。s，固含量可达60%。

(6)螺杆泵弹性定子形成的容积能有效降低含固体颗粒介质的磨损。

(7)螺杆泵的流量与转速成正比，借助调速器可以实现流量的自动调节。

(8)螺杆泵恒压控制，防止干转。