螺杆泵的结构和工作原理

螺杆型干式真空泵工作原理

螺杆泵的工作循环可分为吸气、压缩和排气三个过程。随着转子旋转，每对相互啮合的齿相继完成相同的工作循环，现以其中的一对齿来说明。

1. 吸气过程

下图示出螺杆泵的吸气过程，所研究的一对齿用箭头标出。在图中，阳转子按逆时针方向旋转，阴转子按顺时针方向旋转。图中的转子端面是吸气端面。

图a示出吸气过程即将开始时的转子位置。在这一时刻，这一对齿前端的型线完全啮合，且即将与吸气口连接。随着转子开始转动，由于齿的一端逐渐脱离啮合而形成了齿间容积，这个齿间容积的扩大，在其内部形成了一定的真空，而此齿间容积又仅与吸气口连通，因此气体便在压差作用下流入其中，如图b中阴影部分所示。在随后的转子旋转过程中，阳转子齿不断从阴转子齿的齿槽中脱离出来，齿间容积不断扩大，并与吸气孔口保持连通。

吸气过程结束时的转子位置如图c所示，其最显著的特点是齿间容积达到最大值。随着转子的旋转，所研究的齿间容积不会再增加。齿间容积在此位置与吸气孔口断开，吸气过程结束。

2 压缩过程

下图示出螺杆泵的压缩过程。图中的转子端面是排气端面。在这里，阳转子沿顺时针方向旋转，阴转子沿逆时针方向旋转。

图a示出螺杆泵压缩过程即将开始时的转子位置。此时气体被转子齿和机壳包围在一个封闭的空间中，齿间容积由于转子齿的啮合就要开始减小。

随着转子的旋转，齿间容积由于转子齿的啮合而不断减小。被密封在齿间容积中的气体被占据体积也随之减小，导致压力升高，从而实现气体的压缩过程，如图b所示。压缩过程可一直持续到齿间容积即将与排气孔口连通之前。如图c所示。

3 排气过程

下图示出螺杆泵的排气过程。齿间容积与排气孔口连通后，即开始排气过程。随着齿间容积的不断缩小，具有排气压力的气体逐渐通过排气孔口被排出，如图a所示。这个过程一直持续到齿末端的型线完全啮合，如图b所示。此时，齿间容积内的气体通过排气孔口被完全排出，封闭的齿间容积的体积变为零。

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。

螺杆泵是一种回转式容积泵，具有结构简单、体积小、流量和压力脉动小、运转较平稳等特点。但由于螺杆和衬套工作运动副的制造工艺较复杂，使用寿命低，因此，目前仅用于低压输送含砂量少的钻井液。

单螺杆泵（图11-9）由动力端和液力端两部分组成。

1.动力端

动力端的主要部件为轴承箱8，其中用滚动轴承安装一传动轴。轴的一端通过联轴器与动力输入部分直接连接，亦可在其中间装置离合器和变速机构。轴的另一端，通过一套万向机构将动力传递于螺杆。为了防止钻井液进入轴承箱，在传动轴和泵体之间设有密封装置。

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2.液力端

液力端主要是由泵体6、定子3（即衬套）和转子2（即螺杆）3部分组成。泵体一般为铸钢件。转子置于定子中前端直接与万向轴连接，后端为活动端。转子纵向外形呈螺旋波状，其断面呈圆形。转子为泵的主要工作零件，其材料多采用耐磨、耐蚀的铬钢。定子的纵向为双头螺旋波状，其断面为长圆形。定子的材料外层为金属材料圆筒，内层为耐磨橡胶。泵体右端有轴承箱体和进水管道，另一端为出水管道，用螺栓将定子两端连成一个整体。