2.2-螺杆泵(武汉理工,轮机工程,船舶辅机,周宏基).ppt

船舶辅机 第二节 螺 杆 泵 一、螺杆泵的结构和工作原理 由缸套、主、动螺杆组成。 主、从动螺杆转向相反。 各啮合螺杆之间以及螺杆与缸套间的间隙很小，在泵内形成多个彼此分隔的容腔： 转动时，下部容腔V增大，吸入液体，然后封闭。 封闭容腔沿轴向上升 新的吸入容腔又在吸入端形成。 一个接一个的封闭容腔上移，液体就不断被挤出。 螺杆反转，则吸、排方向相反。 图2—6 船用三螺杆泵的典型结构 图2—7 三螺杆泵的几何形状和密封 三螺杆泵的啮合线 图2-9 单螺杆泵结构和工作 泵缸由丁晴橡胶制成 当螺杆回转时，各分隔剖面即从右向左移动。而排出液体。 螺杆轴线相对于泵缸轴线有圆周运动。所以设有万向轴3。 二、双螺杆泵的结构和工作原理 ★双螺杆泵有密封和非密封型两类。 密封型 由渐开线和摆线组合而成 其ηv略逊于摆线啮合的螺杆泵 但能使工艺简化，成本降低。 非密封型 采用两根D相同、单头、定螺距、矩形或梯形齿形的螺杆 不能形成完全封闭的啮合线，属于非密封型螺杆泵。 为减少漏泄，需增加导程数，又要限制螺杆的长度，故不得不减小螺旋的升角，从而导致螺杆自锁。 因此，传递扭矩需靠齿轮，主动和从动螺杆彼此不直接接触。 图2—14 双螺杆泵 外轴承式 - 同步齿轮和轴承装在泵体外面，单独润滑 内轴承式 - 齿轮和轴承置于泵体内部 上图是两侧吸入、中间排出结构，轴向力可基本平衡。 2-2-2 螺杆泵(screw pump)的流量 运转时，液体将从缸套与螺杆端面之间的空隙部分连续流出，因此，其过流面积: A=缸套内腔横截面积-螺杆端面横截面积 而轴向流速: V=导程 ? 转速 由于过流面积A和轴向流速都不随时间而变，故螺杆泵的流量十分均匀，其理论流量 Q = 60Atn m2／h 2-2-2 螺杆泵的实际流量 主要内漏泄途径： 螺杆顶圆与泵缸或衬套之间（径向间隙） 减少径向间隙可减少内漏，但间隙太小使摩擦功率损失增加 啮合螺杆之间之间（啮合间隙） 密封型泵啮合线漏泄少，而非密封型较大。 泵内各封闭容腔P是从排出向吸入端递减 三螺杆泵 ηv =0.75～0.95 单螺杆泵 ηv =0.65～0.75 双螺杆泵 ηv ＝0.5 ～ 0.85。 选择题 单螺杆泵的螺杆与传动轴的连接一般采用 。 A 刚性连接 B 弹性连接 C 摩擦离合器连接 D 万向轴连接 三螺杆泵封闭腔长度 。 A 等于一个导程 B 略大于一个导程 C 略小于一个导程 D 略大于一个螺距 下列泵中额定扬程(或排压)与转速无关的是 。 A 螺杆泵 B 旋涡泵 C 离心泵 D 水环泵 下列泵中流量最稳定的是 。 A 叶片泵 B 齿轮泵 C 摆线齿轮泵 D 螺杆泵 2-2-3三螺杆泵的受力分析-轴向力 有轴向推力 端面液压力指向吸入端 螺旋面液压力(hydraulic pressure) 在凸螺杆上指向吸入端 在凹螺杆上指向排出端 空间?腔使螺旋面P上下不同于凸螺杆 部分抵消了端面轴向力。总受力较小。 空转期间，传递转矩的力指向排出端，但这力不大 2-2-3三螺杆泵的受力分析-轴向力 为平衡螺杆轴向力，可采用的措施有： (1)设置止推轴承 常装在轴向力较大的凸螺杆上 凹螺杆靠螺杆端面承受轴向力 这种方法适于工作压力小于1.6MP的泵。 (2)采用双吸型式 从两端吸入，中间排出。 轴向力平衡，降低吸入流速，改善吸入性能 适用于大Q泵。 2-2-3三螺杆泵的受力分析-轴向力 (3)液力平衡装置 (图2—8) 凸螺杆有平衡活塞2 上部有泄油管19。活塞受力向上，大部分轴向力被平衡 凸螺杆中钻有油孔 将压力油液引到各螺杆下端的平衡轴套9、10之中，产生与轴向力方向相反的平衡力 只要选择平衡活塞的承压面积和上述各轴套的大小，即可使各杆轴向力完全平衡 装有推力垫圈1、8和推力垫块12 以弥补液力平衡系统可能出现的平衡不足 2-2-3三螺杆泵受力分析-径向力 凸螺杆各处的径向液压力完全对称 凹螺杆承受径向不平衡力（一边啮合状态，圆周液压力不同） 但两凹螺杆所受力大小相同、方向相反。 2-2-3 三螺杆泵的受力分析-转矩 凸螺杆 还产生切向分力，形成阻转矩 主动杆向从动杆传递转矩，也受到阻转矩作用 凹螺杆 凹槽下螺旋面液压力产生阻转矩 凹槽上螺旋面液压力产生助转矩 这两个转矩大小不等（作用面积不同） 设计良好时，凹槽中的油液除产生指向排出端的轴向推力外，还能产生一个正好可以克服凹螺杆摩擦力矩的转矩 工作时，凹螺杆不是靠凸螺杆(而是通过压力油)直