01单螺杆泵的工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)

目前应用(yòng)比较广泛的单螺杆泵结构如图1所示，它是依靠螺杆与衬套相互啮合，在吸入腔和排出腔产(chǎn)生容积变化来输送液體(tǐ)的，是一种内啮合密闭式螺杆泵。

单螺杆泵的主要工(gōng)作(zuò)部件由具(jù)有(yǒu)双头螺旋空腔的衬套（定子）和在定子腔内与其啮合的单头偏心螺杆（转子）组成。当输入轴通过万向节驱动转子绕定子中(zhōng)心做行星回转时，由于转子和定子的特殊几何形状，分(fēn)别形成数个单独的密封容腔。转子的运转将各个密封腔内的介质(zhì)连续、均匀、容积不变地从吸入端输送到压出端。

图1 单螺杆泵结构图

单螺杆泵剖面动图，运行原理(lǐ)如上图所述。

螺杆泵工(gōng)作(zuò)的实质(zhì)就是密封腔室的不断形成、推移和消失的过程。

这种泵也是靠一根螺杆的旋转向前推挤液體(tǐ)，但是它的高压、低压腔并不相通。特殊结构的螺杆和具(jù)有(yǒu)内螺旋面的专门衬套（弹性材料制成）相配合，螺杆与衬套把液體(tǐ)沿轴向分(fēn)开，同时又(yòu)在径向把液流一分(fēn)為(wèi)二，形成一个个密封腔。因此，在每个螺杆衬套副中(zhōng)，螺杆是单螺旋面，而衬套内表面是双螺旋面，两者的旋向相同，即同為(wèi)右旋或左旋。

单螺杆泵由于介质(zhì)是被轴向、均匀推行流动，所以内部流速低，压力稳定，不会产(chǎn)生涡流和搅动；适合输送高黏度、含有(yǒu)固體(tǐ)颗粒或高纤维、要求连续和压力稳定的场合。

02 多(duō)螺杆泵的工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)

双螺杆、三螺杆、五螺杆泵其中(zhōng)一根是主动螺杆，呈右旋凸螺杆，其余為(wèi)从动螺杆，呈左旋凹螺杆，工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)如图2所示。当螺杆转动时，吸入腔容积增大，压力降低，液體(tǐ)在泵内外压差的作(zuò)用(yòng)下沿吸入管进入吸入腔。随着螺杆转动，密封腔内的液體(tǐ)连续均匀地沿轴向移动到排出腔，由于排出腔一端容积逐渐缩小(xiǎo)，将液體(tǐ)排出。

图2中(zhōng)密封線(xiàn)是齿条与螺杆的接触線(xiàn)，实际工(gōng)作(zuò)中(zhōng)是凹螺杆与凸螺杆形成密封線(xiàn)，这些密封線(xiàn)把齿间容积分(fēn)隔成一系列密封腔。

多(duō)螺杆泵中(zhōng)双螺杆泵和三螺杆泵比较常见，下面简单介绍它们的结构特征。

图 2 多(duō)螺杆泵原理(lǐ)图

1—螺杆；2—齿条；3—壳體(tǐ)

1）双螺杆泵

双螺杆泵是外啮合的螺杆泵，它利用(yòng)相互啮合、互不接触的两根螺杆来抽送液體(tǐ)。双螺杆泵有(yǒu)密封式和不密封式两种类型；按介质(zhì)从一端还是从两端进入啮合空间，双螺杆泵又(yòu)分(fēn)為(wèi)双吸式和单吸式两种结构。图3所示為(wèi)不密封双吸式双螺杆泵。其泵體(tǐ)内装(zhuāng)有(yǒu)两根左、右為(wèi)单头螺纹的螺杆，主动螺杆由动力机驱动转动时，靠同步齿轮带动从动螺杆转动。两根螺杆以及螺杆与泵體(tǐ)之间存在着间隙，该间隙靠齿轮和轴承保证。间隙大小(xiǎo)取决于液體(tǐ)黏度、工(gōng)作(zuò)压力等因素。由于每根螺杆两端螺纹的旋向相反，螺杆转动时，由螺杆啮合線(xiàn)形成的泵工(gōng)作(zuò)腔从位于螺杆两端的吸入室逐渐向位于螺杆中(zhōng)部的压出室移动。

图3 双螺杆泵结构图

1—主动螺杆；2—填料函；3—从动螺杆；4—泵壳；5，6—齿轮

不密封式螺杆泵，它的高压、低压工(gōng)作(zuò)腔没有(yǒu)严密地隔开，其容积效率要比密封式螺杆泵低，尤其在高压下，这种差别更為(wèi)显著。从经济性考虑，不密封螺杆泵不适用(yòng)于高压范围，但用(yòng)采取特殊螺杆型線(xiàn)的方法，可(kě)以有(yǒu)效地扩大它对压力的适用(yòng)范围。而这种泵的螺杆与衬套不接触，螺杆与螺杆间也不严密地接触，适于输送高黏度、非润滑的液體(tǐ)，或含有(yǒu)微小(xiǎo)固相杂质(zhì)的多(duō)相介质(zhì)。因為(wèi)不密封式泵的磨损程度比密封式螺杆泵小(xiǎo)，使用(yòng)寿命長(cháng)，这正是不密封式双螺杆泵逐渐受到人们的重视，生产(chǎn)数量和应用(yòng)范围日益扩大的主要原因。

密封式双螺杆泵只有(yǒu)两根螺杆，但却满足所有(yǒu)密封条件。它的构成、特性等均与三螺杆泵相近，适用(yòng)于输送不含杂质(zhì)的洁净润滑性液體(tǐ)，可(kě)用(yòng)于较高压力的场合。双吸式结构使螺杆上的轴向力得以平衡。该泵的驱动齿轮和支承螺杆的轴承皆位于泵腔之外，属外置轴承式结构，可(kě)用(yòng)于输送润滑性差的介质(zhì)。若输送非腐蚀性和润滑性好的介质(zhì)，则可(kě)采用(yòng)内置轴承式结构，它的轴承和驱动齿轮皆位于泵腔内，这样可(kě)减少泵的轴封数。

2）三螺杆泵

三螺杆泵结构如图4所示。

图4 三螺杆泵结构图

1—后盖；2—壳體(tǐ)（衬套）；3—主动螺杆；4—从动螺杆；5—前盖；6—止推轴承

它主要是由固定在泵體(tǐ)中(zhōng)的衬套以及安(ān)插在泵缸中(zhōng)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為(wèi)一个密封腔，造成吸口、排口之间的密封。泵工(gōng)作(zuò)时，由于两根从动螺杆与主动螺杆左右对称啮合，故作(zuò)用(yòng)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。