螺桿泵是用鋼材作轉(zhuǎn)子，橡膠做定子。制作定子的材料一般是丁腈橡膠，這是因?yàn)槎‰嫦鹉z具有很好的耐油性。鋼材比橡膠耐磨，這就決定了螺桿泵的失效形式主要是膠套的磨損。也就是說(shuō)，螺桿泵的使用壽命與定子的使用壽命關(guān)系最大。要延長(zhǎng)定子的使用壽命，就需要減小橡膠的磨損。
單螺桿泵定子損壞的原因有以下幾點(diǎn)：
1、螺桿泵定子橡膠脫殼。主要原因的粘結(jié)劑選擇不當(dāng)、粘結(jié)泵殼的內(nèi)表面處理不當(dāng)或內(nèi)表面不潔等因素造成。
2、螺桿泵定子橡膠掉塊。主要原因是選擇的橡膠硬度過(guò)大、橡膠硫化時(shí)“過(guò)硫”、橡膠“早期硫化”或定子和轉(zhuǎn)子配合的過(guò)盈量過(guò)大等。
3、螺桿泵定子橡膠不耐磨。螺桿泵大多輸送含雜質(zhì)的介質(zhì)，而橡膠定子拉伸強(qiáng)度比壓縮強(qiáng)度低得多，一旦有硬顆粒雜質(zhì)嵌入后，嵌入橡膠的硬顆粒在受到轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的拉力作用下，定子表面就會(huì)產(chǎn)生拉伸變形，使之出現(xiàn)分子鏈的斷裂，即超過(guò)了分子鏈的強(qiáng)度，于是定子就出現(xiàn)裂紋、擴(kuò)展直至破壞。此外，泵運(yùn)行時(shí)定子受到硬顆粒的切削作用，產(chǎn)生的磨損也是定子破壞的一個(gè)重要原因。因此，正確選擇膠料就顯得尤為重要，選擇不恰當(dāng)則定子更易磨損。除了膠料配方不合理、含膠率太低、橡膠硬度選擇不當(dāng)外，定子和轉(zhuǎn)子配合的過(guò)盈不均勻或過(guò)盈量太大，介質(zhì)惡劣或橡膠已老化等也是定子不耐磨的一個(gè)重要原因。
4、螺桿泵定子齒形曲線形狀變形。主要原因是橡膠抗壓縮變形性能差、壓制橡膠的生產(chǎn)工藝控制有問(wèn)題造成硫化不夠、壓制用的定子型芯形狀不準(zhǔn)確、壓制時(shí)定子型芯放置偏心、定子型芯表面質(zhì)量或定子腔橡膠表面質(zhì)量差等因素。要確保橡膠定子的質(zhì)量，首要條件是根據(jù)使用的工況和介質(zhì)情況正確選擇橡膠品種。在保存定子時(shí)要避免陽(yáng)光照射、零下20°c或高溫的環(huán)境、以及粉塵或油污等污染和腐蝕性介質(zhì)的接觸，還要注意存放不要過(guò)期，避免老化(通常根據(jù)膠種存放期為半年到一年)。
5、螺桿泵定子型芯的體積 橡膠定子在壓注橡膠時(shí)，必須知道壓注一個(gè)定子所需的橡膠量，也就是說(shuō)要知道定子內(nèi)螺旋腔的容積，即定子型芯的體積。要準(zhǔn)確地計(jì)算出它的容積都是非常困難的，而且必要性也不大，因此可采用近似的方法來(lái)計(jì)算，澆注時(shí)因還要考慮澆口、冒口等輔助用料，再增加些余量即可。
6、螺桿泵橡膠套定子不適應(yīng)輸送的介質(zhì)，應(yīng)根據(jù)所輸送的介質(zhì)對(duì)應(yīng)選擇橡膠套。
由此可見(jiàn)，螺桿泵橡膠套在流體輸送時(shí)，一定要選對(duì)材質(zhì)，在開(kāi)機(jī)運(yùn)行中嚴(yán)禁空轉(zhuǎn)，正確使用螺桿泵是提高使用壽命的重要方法。
螺桿泵定子磨損的原因分析：
1、磨粒磨損，分干磨粒磨損和濕磨粒磨損。濕磨粒磨損就是在磨粒和橡膠之間存在液體介質(zhì)；干磨粒磨損就是在磨粒和橡膠之間不存在液體介質(zhì)。在螺桿泵正常工作條件下，濕磨粒磨損是螺桿泵磨損的主要形式之一。
2、沖蝕磨損，也叫侵蝕磨損，這是由于螺桿泵轉(zhuǎn)子和定子之間液流所引起的。在螺桿泵正常工作條件下，這也是螺桿泵磨損的主要形式之一。
3、疲勞磨損，是定子橡膠與轉(zhuǎn)子上圓鈍的對(duì)偶表面之間的摩擦力和接觸應(yīng)力都不太大的條件下產(chǎn)生的。與磨粒磨損相比，這是一種低強(qiáng)度的磨損。由于這種磨損和磨粒磨損在很多方面相似，有的學(xué)者把它看作磨粒磨損的一種形式，即圓鈍磨粒磨損。
4、摩擦磨損，只在摩擦因數(shù)很大而橡膠的撕裂強(qiáng)度很低的條件下才會(huì)發(fā)生。發(fā)生這種磨損時(shí)，橡膠表層被撕裂、卷曲、拉伸，并從橡膠表層脫落，形成卷曲的橡膠碎屑。當(dāng)螺桿泵干摩擦?xí)r，轉(zhuǎn)子與定子摩擦發(fā)熱，使橡膠溫度升高，降低橡膠的撕裂強(qiáng)度，使橡膠表層樹(shù)脂老化、發(fā)黏，從而使摩擦磨損加劇，定子迅速損壞。
以上4種磨損形式往往是同時(shí)發(fā)生的，但在不同工況下，以某種磨損形式為主。螺桿泵在正常工況下工作時(shí)，以濕磨粒磨損和沖蝕磨損為主，疲勞磨損也存在，但其磨損強(qiáng)度很低。在螺桿泵干摩擦狀態(tài)或高溫狀態(tài)，以摩擦磨損為主。因此，應(yīng)當(dāng)針對(duì)丁腈橡膠磨粒磨損、沖蝕磨損、疲勞磨損的規(guī)律，設(shè)計(jì)合理的螺桿泵結(jié)構(gòu)，使定子的磨損率降到最低，從而延長(zhǎng)其使用壽命。
單螺桿泵屬于轉(zhuǎn)子式容積泵，它是依靠螺桿與襯套相互嚙合在吸入腔和排出腔產(chǎn)生容積變化來(lái)輸送液體的。
它是一種內(nèi)嚙合的密閉式螺桿泵，主要工作部件由具有雙頭螺旋空腔的襯套(定子)和在定子腔內(nèi)與其嚙合的單頭螺旋螺桿(轉(zhuǎn)子)組成。
當(dāng)輸入軸通過(guò)萬(wàn)向節(jié)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子繞定子中心作行星回轉(zhuǎn)時(shí)，定子-轉(zhuǎn)子副就連續(xù)地嚙合形成密封腔；
這些密封腔容積不變地作勻速軸向運(yùn)動(dòng)，把輸送介質(zhì)從吸入端經(jīng)定子-轉(zhuǎn)子副輸送至壓出端，吸入密閉腔內(nèi)的介質(zhì)流過(guò)定子而不被攪動(dòng)和破壞。
單螺桿泵分類(lèi):整體不銹鋼單螺桿泵，軸不銹鋼單螺桿泵。
工作原理
螺桿具有單頭螺紋，其任意截面皆為半徑為R的圓，截面的中心位于螺旋線上且與螺桿的軸心線偏離一個(gè)偏心距e，繞軸旋轉(zhuǎn)且沿軸向移動(dòng)而形成的
頭數(shù)比Lobes:螺桿的定子的頭數(shù)T1比轉(zhuǎn)子的頭數(shù)T2多一個(gè)，即T1=T2+1。他們的比值成為頭數(shù)比。螺桿泵可以分為單頭(1:2)和多頭(2:3，3:4)等。
頭數(shù)比越多，螺桿泵的輸出扭矩越大，轉(zhuǎn)速越低。反之，輸出的扭矩越小，轉(zhuǎn)速越高。
襯套內(nèi)表面具有雙螺紋，其任意截面為一長(zhǎng)圓，兩端是半徑為R(等于螺桿截面半徑)的半圓，中間是長(zhǎng)為4e的直線段。
襯套的任意截面都是相同的長(zhǎng)圓，只是彼此互相錯(cuò)開(kāi)一個(gè)角度。
螺桿裝入襯套后，單螺桿泵表面與襯套內(nèi)螺紋表面之間形成一個(gè)個(gè)封閉的腔室，同時(shí)任意截面也被分成上下兩個(gè)月牙形工作室。
當(dāng)螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，靠近吸入室的第一個(gè)工作室的容積逐漸增大，形成負(fù)壓，在壓差的作用下液體被吸入工作室。
隨著螺桿的繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，工作腔容積不斷增至最大后，這個(gè)工作室封閉，并將液體沿軸向推向壓出室。
與此同時(shí)上下兩個(gè)工作室交替循環(huán)地吸入和排出液體，因此液體被連續(xù)不斷地從吸入室沿軸向推向壓出室。
螺桿泵選型前首先要對(duì)其性能參數(shù)先作了解，單螺桿泵的性能參數(shù)主要有流量、電機(jī)轉(zhuǎn)速、排出壓力、效率、流量調(diào)節(jié)、使用壽命等幾種。
單螺桿泵流量：?jiǎn)温輻U泵流量即每小時(shí)通過(guò)介質(zhì)的量，通常以m?/h表示。
單螺桿泵的流量決定其轉(zhuǎn)子和定子的尺寸以及泵的轉(zhuǎn)速。螺桿每轉(zhuǎn)一次的理論排液量為過(guò)流面積與定子導(dǎo)程的乘積，螺桿泵的理論流量為螺桿每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的理論排液量與轉(zhuǎn)速的乘積。
單螺桿泵轉(zhuǎn)速：當(dāng)按液體黏度確定單螺桿泵轉(zhuǎn)速時(shí)。
單螺桿泵的轉(zhuǎn)速，還可以根據(jù)被送液體在泵工作腔內(nèi)的軸向流動(dòng)速度（亦稱轉(zhuǎn)子、定子間的相對(duì)平均滑動(dòng)速度）來(lái)確定；
特別是在輸送含有固體顆粒物的液體，且可能對(duì)泵的轉(zhuǎn)子或定子產(chǎn)生磨損時(shí)．必須以液體在泵工作腔內(nèi)的軸向流動(dòng)速度值確定泵的轉(zhuǎn)速。
單螺桿泵排出壓力：
單螺桿泵的排出壓力取決于泵的排出管路系統(tǒng)的特性，螺桿泵的螺桿直徑和轉(zhuǎn)速不能改變泵的排出壓力。單螺桿泵的排出壓力為每個(gè)定子導(dǎo)程長(zhǎng)度能達(dá)到的壓力與導(dǎo)程的乘積。
一般每一個(gè)定子導(dǎo)程長(zhǎng)度能達(dá)到的排出壓力為0.3~0.6MPa。為了盡量減小螺桿泵的軸向尺寸，通常取螺桿泵能達(dá)到的排出壓力為0.6(MPa）。
單螺桿泵效率：
單螺桿泵工作時(shí)，其轉(zhuǎn)子（螺桿）和定子（泵套）相接觸，并存在相對(duì)滑移，因此，單螺桿泵的機(jī)械損失較大，泵的效率較低，一般為螺桿泵轉(zhuǎn)速的50%~80%。每一轉(zhuǎn)排液量較大的螺桿泵效率較高。
單螺桿泵使用壽命：
單螺桿泵的轉(zhuǎn)子和定子的相對(duì)滑移，將引起轉(zhuǎn)子和定子的磨損，主要是定子磨損；
因此，單螺桿泵的使用壽命較低。一般要求：在輸送清水或類(lèi)似清水的液體時(shí)，定子的使用壽命不低于2000h。
單螺桿泵流量調(diào)節(jié)：
單螺桿泵可在保持排出壓力不變的工況下，通過(guò)改變泵的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)流量，泵的流量與轉(zhuǎn)速成正比，故在一定范圍內(nèi)可用作定量泵或計(jì)量泵。
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