螺桿泵的原理,螺桿泵的工作原理,螺桿泵的原理是什么



螺桿泵的工作原理形象地作個(gè)比喻，可以把螺桿和所輸送的介質(zhì)看作是螺釘和螺母的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)螺釘轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，若限制螺釘不能作軸向移動(dòng)，則螺母就會(huì)沿著螺釘作軸向移動(dòng)。這里所說的螺釘可以看作是螺桿泵內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的螺桿，而充滿螺旋槽的介質(zhì)就是一個(gè)液體螺母。但是僅僅按上述原理制作成的機(jī)構(gòu)，由于從泵的排出腔到進(jìn)口腔相連通，尚不能將輸送的介質(zhì)從泵的吸入腔提升至排出腔，還必須解決螺桿泵內(nèi)螺桿螺旋面在螺桿襯套的孔內(nèi)嚙合的接觸線（即嚙合線）就起著隔開的作用。這一密封腔實(shí)際上起著類似往復(fù)泵中閥的作用。這樣才能使螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，液體螺母——密封腔內(nèi)的介質(zhì)，能隨著密封腔沿著軸向作從吸入腔到排出腔的直線運(yùn)動(dòng)，有效地將介質(zhì)排出泵外。



   在這里之所以要強(qiáng)調(diào)“有效”兩個(gè)字，因?yàn)槿缟纤觯瑢?shí)際上密封腔是不可能不會(huì)密封的，總會(huì)有一些介質(zhì)從排出腔泄漏回吸入腔。顯然，只有當(dāng)泄漏的那部分介質(zhì)相當(dāng)少時(shí)，泵的做功才有意義。泄漏的介質(zhì)越少，泵的溶劑效率ηv就越高，因此，容積效率ηv是衡量螺桿泵性能好壞的一個(gè)較為重要的指標(biāo)。



  某些種類的螺桿泵，其密封腔在理論上就不能將泵的排出腔和吸入腔不會(huì)隔開，但只要在一定的轉(zhuǎn)速和排出壓力范圍內(nèi)。輸送某種介質(zhì)時(shí)能很好地正常運(yùn)行，仍具有相對(duì)較高的容積效率，那么這種螺桿泵仍然有著存在的價(jià)值。這就是因?yàn)槿藗兛梢砸罁?jù)這一理論，研究出由不同的螺桿數(shù)、不同的螺桿螺旋頭數(shù)和各種型線或各種型線組合的螺旋面所構(gòu)成的螺桿泵。螺桿泵產(chǎn)品主要分為單螺桿泵、螺桿濃漿泵、立式螺桿泵、不銹鋼螺桿泵等，當(dāng)螺桿襯套孔內(nèi)嚙合形成的不同空間形狀的密封腔，即使在理論上不能將排出腔和吸入腔不會(huì)隔開，即不能不會(huì)密閉，但只要在一定的性能參數(shù)范圍內(nèi)輸送某種介質(zhì)時(shí)能正常運(yùn)行，且達(dá)到一定的容積效率，這樣的螺桿泵就有實(shí)用價(jià)值，就可以存在了。由此可見，構(gòu)成螺桿螺旋面的型線，即螺旋面的齒形曲線，就是螺桿泵的核心技術(shù)。正是各種不同類型的新的螺桿泵的出現(xiàn)，使螺桿泵的應(yīng)用范圍得以不斷擴(kuò)大，螺桿泵就成了一種應(yīng)用較為廣泛的新興的工業(yè)泵。



 據(jù)上所述，螺桿泵的工作原理可作為如下敘述：當(dāng)由外界的動(dòng)力原驅(qū)動(dòng)螺桿泵的螺桿作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，螺桿螺旋槽的吸入端周期性地打開，吸入腔的容積V因螺旋凹槽的打開而逐漸增大到V+ΔV。按波意耳-馬略特定律，此時(shí)吸入腔的壓力Ps就降低到



                    Ps=P's V/V+ΔV



式中P's ##螺旋凹槽打開前吸入腔內(nèi)的壓力。



  也就是說，由于螺桿的旋轉(zhuǎn)，吸入腔內(nèi)形成了真空，使介質(zhì)自由表面的壓力和吸入腔內(nèi)的壓力Ps之間產(chǎn)生了壓差。介質(zhì)在泵進(jìn)口端自由表面壓力的作用下，進(jìn)入形成真空的吸入腔，繼而充滿了螺桿襯套孔內(nèi)由螺桿螺旋面相互嚙合所構(gòu)成的螺旋凹槽，即進(jìn)入了在吸入腔一端已打開了密封腔之中。然后，隨著螺桿的旋轉(zhuǎn)，打開了密封腔被相嚙合螺桿的螺旋凸出部分所關(guān)閉，進(jìn)入了將吸入腔和排出腔有效的隔開密封腔內(nèi)的介質(zhì)，就沿著螺桿軸線向排出腔移動(dòng)，直排至泵外。



  需要說明的是，有些螺桿泵的結(jié)構(gòu)無螺桿襯套，它和泵體合二為一，密封腔由泵體內(nèi)的孔包容螺旋段嚙合構(gòu)成。



  螺桿泵正常運(yùn)行，必須使相互嚙合的螺桿同步旋轉(zhuǎn)。對(duì)于主動(dòng)螺桿和從動(dòng)螺桿螺旋面的一對(duì)形成齒形，其橫斷面的齒形服從齒輪的嚙合規(guī)律，主動(dòng)螺桿能把轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給從動(dòng)螺桿，無需借助專門傳遞力的齒輪嚙合規(guī)律，主動(dòng)螺桿能把轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給從動(dòng)螺桿，無需借助專門傳遞力的齒輪等零件實(shí)現(xiàn)同步旋轉(zhuǎn)；而對(duì)于螺桿螺旋面的形成齒輪不服從齒輪嚙合規(guī)律的非密封型螺桿泵，主動(dòng)螺桿必須通過同步齒輪等零件對(duì)于螺桿傳遞轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)同步旋轉(zhuǎn)。