(1)单螺杆泵整体结构
根据螺杆输送液体的原理可知,在螺杆和传动轴之间,必须用挠性轴或中间传动轴 (万向轴)连接。根据中间传动轴的设置位置,单螺杆泵的结构可分为三种,第一种是中间传动轴穿过空心的螺杆,如图3-51所示;第二种是中间传动轴穿过空心的传动轴,第三种是中间传动轴位于传动轴和螺杆中间。第一种第二种布置方式的优点是可缩短整个机组的长度。第三种布置方式虽然占据空间位置大,但结构较简单,运行可靠。在输送高黏度流体 (特别是塑性物料或触变性流体)时,可在中间传动轴上增设螺旋输送叶片,有利于流体的吸入。
(2)中间传动轴和活动联轴节
活动联轴节的形式很多,图3-54和图3-55为两种球形联轴节。前者由嵌在球形体内的小滚珠传递转矩,但实践表明,前者性能较差,易受磨损;后者由于运行可靠,结构也较简单,所以在一些国产单螺杆泵上广为采用。
联轴节,结构简单、制造容易,在实际使用中效果也较好。在单螺杆泵的研制中,曾采用实心可挠性钢轴 (柔性钢)代替中间传动轴和活动联轴节带动螺杆转动。这种挠性轴的采用,不仅使结构简化,安装维修方便,而且避免了输送液体中的杂质、泥沙等进入联轴节所造成的磨损、腐蚀,少出故障并延长了泵的使用寿命。但为了增大轴的可挠性,减小传动轴轴承和橡胶衬套受到的弯曲应力,避免转子和定子迅速磨损,挠性轴必须制成细而长的,致使泵的轴向尺寸增大。
挠性轴的形式很多。它由几根小直径的钢棒所组成,沿其长度每隔一段距离予以适当加固,而所有小棒再用塑料管套住。这种结构,由于棒间的摩擦和
塑料管不断的弯曲变形,因此易出故障,使用寿命较短。
螺杆泵是一种螺旋体式挠性轴,即轴两端采用螺旋体来 “软化”刚性轴。这种结构可使轴具有可挠性,但其挠度较小,有时不能满足要求,并需要塑料管封套。
目前,一般采用的挠性轴为圆形断面的实心钢轴。
实心钢挠性轴结构简单,易于加工制造,但其长度往往较长。为了避免腐蚀,延长轴的使用寿命,一般用保护涂料涂盖轴的表面。挠性轴和传动轴以及和转子的连接,采用图3-61的形式较好,安装、拆卸都很方便。
(3)单螺杆泵螺杆和衬套的材料
螺杆可以用各种钢材制造,只有在特殊条件下才用塑料、玻璃或铸石等制成。因为螺杆精度要求相当高 (螺距、直径和偏心距的偏差不大于0.05垃垃),所以螺杆制造时至少要在切削机床上精磨。在腐蚀和磨蚀性环境下,为了提高摩擦副中螺杆表面的耐磨性,采用螺杆表面镀铬、硼化处理等措施。
衬套材料通常采用各种橡胶,特殊情况下也可采用金属衬套。采用塑料或橡胶的衬套表面在压铸或压制过程中,在压模中放入型芯和钢管 (衬套外壳),钢管内表面有细螺纹,用来增加橡胶固定的表面积。为了使橡胶很好地与钢管固结,把加工好的钢管表面挂铜 (有时涂白铜酸盐),加热后用压模将橡胶与钢管压合。
衬套橡胶材料可考虑下列因素来选择。
1.输送介质的化学性质及其对橡胶的作用 (如耐酸、耐油等)。
2.液体中具有机械杂质,其磨削性和固体颗粒大小。
3.泵所产生的排出压力和输送介质温度。
4.原动机的转速,螺杆的偏心距和重量。
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