螺杆泵是容积泵的一种,是由几个相互啮合的螺杆间容积变化来输送液体的容积转子泵。根据互相啮合同时工作的螺杆数目的不同,螺杆泵通常可分为单螺杆泵和多螺杆泵(双螺杆、三螺杆、五螺杆等)。
1.单螺杆泵
单螺杆泵是一种按回转内啮合容积式原理工作的泵,主要由偏心转子和固定的衬套定子构成。转子和定子都具有特殊的几何形状,它们在泵的内部形成多个密封的工作腔,随着转子的旋转,这些密封工作腔在一端不断地形成,在另一端不断地消失。各密封腔可连续无脉动地从一端吸入液体,并从另一端压出。单螺杆泵中的液体是沿轴向均匀流动的,且内部流速较低,由于容积保持不变,因而不会形成涡流和搅动,从而对所输送的液体无压损。
单螺杆泵由于独特的结构和工作特性,与活塞泵、离心泵、叶片泵、齿轮泵相比具有下列诸多优点:能输送高固体含量的介质;流量均匀,压力稳定,低转速时更为明显;流量与泵的转速成正比,因而具有良好的变量调节性;泵多用于输送不同黏度的介质;泵的安装位置可以任意倾斜,具有体积小、重量轻、噪声低、结构简单以及维修方便等特点。
单螺杆泵目前在石油钻采和石油输送中得到了广泛的应用。
对于外置轴承的双螺杆泵,通过轴承定位,两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,各种黏度(zui高黏度可达3x 106mm2/s)的介质以及具有腐蚀性(酸、碱等性质)、磨蚀性的液体。双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,即气液混输,这也是双螺杆泵非常独特的优点之一。
双螺杆泵由于结构的独特设计,可以自吸而无需专门的自吸装置,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
2)三螺杆泵
三螺杆泵的内部由一根主动螺杆、两根从动螺杆和包容三根螺杆的衬套组成密封腔,腔内的液体随着螺杆的旋转做轴向移动,达到输送液体的目的。该泵的特殊结构保证了主从杆不受径向力的作用,轴向力采用液压平衡,轴承只承受螺杆的自重及很小的剩余轴向力,从动杆插入平衡套(平衡套起平衡轴向力的作用,又作滑动轴承使用),螺杆的几何尺寸保证主杆到从杆不传递扭矩。从动杆是由输送液体的压力作用而旋转的,从而保证了三螺杆具有很长的使用寿命和较高的机械效率,wan mei的线型设计及加工工艺,使各密封腔wan quan隔开,从而具有较高的容积效率。
三螺杆泵在油库和泵站中常作为辅助用泵来输送润滑油及中等黏度的原油,油气混输用的双吸卧式三螺杆泵广泛用于各油田的油气集输。