HSNH940-54W1【三螺桿泵】黃山螺桿泵工業(yè)泵

    三螺桿泵是一種容積式的旋轉(zhuǎn)泵，廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金及船舶等行業(yè)。三螺桿泵主要由主、從螺桿及包容它們的襯套組成。由一根主螺桿帶動(dòng)兩根從螺桿運(yùn)動(dòng)，依靠主從螺桿的嚙合實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的泵送目的，工作原理如圖1所示。由螺桿泵的工作原理可知，泵內(nèi)必須具有若干個(gè)彼此隔離的密封腔，使泵的吸入口與排出口嚴(yán)密地隔開。要達(dá)到這個(gè)要求，螺桿泵必須滿足4類密封性條件?？紤]運(yùn)動(dòng)和安裝的要求，螺桿和襯套間必須留有間隙，其中第四類密封性條件指的是螺桿和襯套間的間隙不能過大，否則高低壓腔之間存在連通的危險(xiǎn)，造成過大泄貓，從而降低

泵的容積效率;但另一方面，螺桿和泵套間的間隙也不能過小，否則容易增大螺桿和襯套間的摩擦磨損，甚至出現(xiàn)燒傷咬死現(xiàn)象，嚴(yán)重降低泵的機(jī)械效率。

    泵的效率是決定泵質(zhì)量的一個(gè)重要性能指三螺桿泵螺桿標(biāo)，因而需要保證螺桿與襯套間有一個(gè)合理的間隙值。目前，在實(shí)踐中，一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)類比確定螺桿與襯套的間隙，缺乏理論依據(jù)。

    文獻(xiàn)提到三螺桿泵在特定工況下螺桿與襯三螺桿泵機(jī)械密封套間應(yīng)保證有一個(gè)理想間隙值，卻未見理論分析或試驗(yàn)結(jié)果。屈文濤等建立了潛油雙螺桿泵間隙的間隙流模型與功耗模型，但是對(duì)于間隙的優(yōu)化選擇未作深人研究;英國(guó)的K.Rabiger等通過數(shù)值求解研究了多相雙螺桿泵中各間隙的流速、壓力和溫度等分布情況，未提及合理間隙的選。澳大利亞的H. F. Li等利用CFD技術(shù)研究了雙螺桿壓縮機(jī)的泄漏情況，比較了幾條泄漏路徑的泄漏流量，結(jié)果表明周向間隙泄漏。意大利的G.Mimmi等將三螺桿泵內(nèi)的液壓力近似為靜壓力，分析了螺桿的受載情況。三螺桿泵內(nèi)的流體研究未見報(bào)道。

    由于螺三螺桿泵桿與襯套的間隙很小，遠(yuǎn)小于螺桿直徑，可將螺桿與襯套1b]隙內(nèi)的周向流動(dòng)簡(jiǎn)化為無

限大平行平板間的流動(dòng)。本文根據(jù)平行平板縫隙流理論，以廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)135型三螺桿泵為例，分析螺桿與襯套間隙內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài);以介質(zhì)經(jīng)過一個(gè)完整密封腔，螺桿與襯套間隙所產(chǎn)生的功率損失為目標(biāo)函數(shù)，通過小值的求解，得出確定螺桿與襯套合理間隙值的理論公式。

    三螺桿泵工作時(shí)，螺桿與襯套間隙存在泄漏損失和粘性摩擦損失，功率損失的大小與螺桿和襯套的間隙值、介質(zhì)粘度、轉(zhuǎn)速和排出壓力有關(guān);粘度、轉(zhuǎn)速愈高，間隙值應(yīng)愈大;排出壓力愈高，間隙值應(yīng)愈小。特定工況下的三螺桿泵，由介質(zhì)粘度、排出壓力和轉(zhuǎn)速，根據(jù)公式δ=0.13d（ukn/Δp）?′??？纱_定螺桿與襯套的合理間隙值，使功耗小?？紤]加工精度的限制和螺桿的撓性變形，式中的系數(shù)0.13有待進(jìn)一步試驗(yàn)研究予以修正。

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