单螺杆泵的工作原理介绍

　　单螺杆泵的单螺杆如同螺旋输送机的螺旋浆，如图1-1所示，它的棱线转动时起着推挤油液前移的作用。为了使单螺杆能有效地推挤油液，给出一定的流量和压头，必须设计具有内螺旋面的专门衬套，它和单螺杆配合，既在轴向把油流分割开来，又在径向把油流一分为二。所以，在每个螺杆一衬套副中，螺杆是单线螺旋面，衬套内表面是双线螺旋面，两者的旋向相同，即同为右旋或左旋。

图1-1
 

　　螺杆的任一断面都是半径为R的圆，如图1-2所示。整个螺杆的形状可以看作由很多半径为R的极薄圆盘组成，不过这些圆盘的中心O：以偏心距。绕着螺杆本身的轴线0,-Z，一边旋转，一边按一定的螺距t向前移动。

图1-2
 

　　衬套的断面面轮廓是由两个半径为R（等于螺杆断面的半径）。

　　的半圆和两个长度为4e的直线段组成的长圆形，如图1-3所示。

图1-3

　　衬套的双线内螺旋面就是由上述断面绕衬套的轴线O-Z旋转的同时，按一定的导程T=2t向前移动所形成的。

　　当螺杆在衬套中的位置不同时，它们的接触点是不同的。螺杆断面位于衬套长圆形断面的两端时，螺杆和衬套的接触为半圆弧线，而在其它位置时，螺杆和衬套仅有a, b两点接触，如图1-4所示。由于螺杆和衬套是连续啮合的，这些接触点就构成了空间密封线，在衬套的一个导程；T内形成一个密封腔室。这样一来，沿着单螺杆泵的全长，在衬套内螺旋面和单螺杆表面间形成一个一个的密封腔室。当单螺杆转动时，螺杆一衬套副中靠近吸入端的第一个腔室的容积增加，在它和吸人端的压力差作用下，油液便进入第一个腔室。随着单螺杆的转动，这个腔室开始封闭，并沿轴向向排出端移动。密封腔室在排出端消失，同时在吸入端形成新的密封腔室。由于密封腔室的不断形成、推移和消失，使油液通过一个一个密封腔室，从吸入端推挤到排出端，压力不断升高，流量非常均匀。
 

图1-4

　　为了进一步说明单螺杆泵中密封腔室的形成、推移和消失的特点，如图1-5 (a）所示，我们沿衬套的轴线，隔一定距离，将螺杆一衬套副一个断面一个断面地剖开，再将每个断面的衬套长轴沿泵轴线方向相互平行排列，使断面上的A点 （位在衬套螺旋线A-A上的点）形成直线A-A，这样就得到了平面展直图，如图1-5 (b)所示，它表明了沿衬套螺旋线A-A的螺杆一衬套间密封腔室在泵轴线方向的变化特点。现在使螺杆转动一个角度，对于任一断面来说，随着螺杆的转动，螺杆断面中心在衬套断面中作往复运动，螺杆在衬套中的新位置在图1-5 (b)中用虚线来表示。对比实线和虚线所表示的螺杆图形，就可以看出：吸人端腔室t有所增大，因而吸人油液，排出端腔室a有所减小，因而排出油液；密封腔室含、d, c, b从吸入端连续地一个接着一个地向排出端推移。

图1-5

　　在这里，必须搞清单螺杆的螺旋旋向 （左旋或右旋）、单螺杆轴的转向 （顺时针或逆时针）和油液的流向三者间的关系。如图1-5所示，假设观察者站在螺杆的左端来看，图上单螺杆的螺旋旋向为左旋，如果单螺杆作顺时针方向转动，则油液背着观察者流动；如果单螺杆作逆时针方向转动，则油液迎着观察者流动。这个规则同样适用于观察者站在螺杆的右端来看的情况。现在将单螺杆的螺旋旋向改为右旋，如果单螺杆作顺时针方向转动，则油液迎着观察者流动；而当单螺杆作逆时针方向转动时，则油液背着观察者流动。所以，旋向、转向和流向三个因素中任意两个因素的组合就确定了第三个因素。

　　应该指出，单螺杆泵实际上综合了往复泵和离心泵的工作特点：在不同的压头条件下流量改变很小，而且流量非常均匀，加之在作用原理方面的一些特点，给砂、蜡和气的携带都造成有利条件。和其它类型泵相比，单螺杆泵的运动件很少 （只有一个单螺杆），流道简而短，过流面积大，油流扰动小，使它能在高粘原油中以较高的效率工作。