單螺桿泵斷面詳述

發布時間:2020-06-19 08:34     發布人:CS00001

  為了使單螺桿泵能夠有效地推擠液體前移,給出一定的排量和壓頭,必須設計具有內螺旋面的專門襯套,它和單螺桿配合,既在軸向把液體分割開來,又在徑向把油流一分為二。所以,在每個單螺桿泵的襯套副中,螺桿是單線螺旋面,襯套內表面是雙線螺旋面,兩者旋向相同,同為右旋或左旋。

  單螺桿泵的螺桿的任意斷面都是半徑為R的圓,整個螺桿的形狀可以看做由很多半徑為R、厚度趨近于零的圓盤組成,不過這些圓盤的中心O1以偏心距e繞著螺桿自身的軸線O2-Z,一邊旋轉,一邊按一定的螺距t向前移動。
  襯套的斷面輪廓是由兩個半徑為R(等于螺桿斷面半徑)的半圓和兩個長度為4e的直線段組成的長圓形,襯套的雙線內螺旋面就是由上述斷面繞襯套的軸線O-Z旋轉的同時,按一定的導程T=2t向前移動所形成的。
   單螺桿泵的襯套當螺桿在襯套中的位置不同時,它們的接觸點是不同的。螺桿斷面位于襯套長圓形斷面的兩端時,螺桿和襯套的接觸為半圓弧線,而在其他位置時,螺桿和襯套僅有a、b兩點接觸。由于螺桿和襯套是連續嚙合的,這些接觸點就構成了空間密封線,在襯套的一個導程T內形成一個密封腔室。這樣一來,沿著單螺桿泵的全長,在襯套內螺旋面和單螺桿表面間形成一個個密封腔室。當單螺桿轉動時,螺桿.襯套副中靠近吸入端的第一個腔室的容積增加,在它和吸入端的壓力差作用下,液體便進入第一個腔室。隨著單螺桿的轉動,這個腔室開始封閉,并沿著軸向向排出端移動。密封腔室在排出端消失,同時在吸入端形成新的密封腔室。密封腔室的不斷形成、推移和消失,使油液通過一個個密封的腔室,從吸入端流動到排出端,壓力不斷升高,流量非常均勻。
  為了進一步說明單螺桿泵中密封腔室的形成、推移和消失的特點,所示,沿襯套的軸線,每隔一定距離,將螺桿.襯套副一個斷面一個斷面地剖開,再將每個斷面的襯套長軸沿泵軸線方向相互平行排列,使斷面上的A點 (位于襯套螺旋線A.A上的點)
  形成直線A.A,這樣就得到了平面展開圖,它表明了沿襯套螺旋線A.A的螺桿.襯套間密封腔室在泵軸線方向上的變化特點?,F在使螺桿轉動一個角度,對于任意一個斷面來說,隨著螺桿的轉動,螺桿斷面中心在襯套斷面中作往復運動,螺桿在襯套中的新位置在圖2.5b中用虛線來表示。對比實線和虛線所表示的螺桿圖形,就可以看出:吸入端腔室f有所增大,因而吸入油液;排出端腔室a有所減少,因而排出油液;密封腔室e、d、c、b從吸入端連續地一個接著一個地向排出端推移。
  在設計或使用螺桿泵之前,必須明確螺桿泵的螺旋方向 (左旋或右旋)、單螺桿軸的轉向 (順時針或逆時針)和油液的流向三者之間的關系。如圖2.1所示,我們可以制定這樣一條左右手判定法則:單螺桿的螺旋旋向為左旋時,伸出右手,四指指向為單螺桿軸的轉向,大拇指所指方向則為油液流動方向;反之,當單螺桿的螺旋旋向為右旋時,伸出左手,四指指向為單螺桿軸的轉向,大拇指所指方向為油液流動方向。按照這種判定方法中的對應關系,旋向、轉向和流向三個因素中任意兩個因素的組合都會確定第三個因素。
  應該指出,單螺桿泵實際上綜合了柱塞泵和離心泵的工作特點:在不同的壓頭條件下流量改變很小,而且流量非常均勻,加之在作用原理方面的一些特點,給砂、蠟、氣以及高烴鏈聚合物的攜帶都創造了有利條件。和其他類型的泵相比,螺桿泵的運動件很少 (只有一個單螺桿),流道簡而短,過流面積大,油流擾動小,使它能在高黏度原油中以較高的效率、較高的可靠性工作。