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1、,船舶辅机,Marine Auxiliary Machinery,第三章 螺杆泵, 1 ,第一节 螺杆泵的结构和工作原理,Section 1 Structure and principle of screw pump,螺杆泵是船上常用的容积式泵，利用螺杆的回转吸排液体。分为单螺杆、双螺杆、三螺杆、五螺杆泵。,船舶辅机,Marine Auxiliary Machinery,第三章 螺杆泵, 2 ,一、三螺杆泵(Three-screw pump)的结构和工作原理,船舶辅机,Marine Auxiliary Machinery,第三章 螺杆泵, 3 ,凸螺杆和凹螺杆构成的形密封腔(Axially m
2、oving seals and cavities),Pitch,Length of one cavity,船舶辅机,Marine Auxiliary Machinery,第三章 螺杆泵, 4 ,主动螺杆和从动螺杆都是双头螺杆。封闭容腔长度略大于一个导程。螺杆工作长度不小于导程的1.2-1.5倍，主要是为了达到足够的容积效率。,凹螺杆根圆直径di，节圆直径dH，凸螺杆直径de，di:dH:de=1:3:5，导程t=10/3dH。,密封型螺杆泵：啮合线是连续的，能形成封闭容腔将排出腔和吸入腔完全隔开。单、三螺杆泵都属于密封型螺杆泵。,船舶辅机,Marine Auxiliary Machinery,
3、第三章 螺杆泵, 5 ,由于有内部泄漏，螺杆泵各封闭容腔的压力从排出端向吸入端递减。 (The internal leakage causes a pressure gradient across the moving cavities.),(理论流量与节圆直径立方、转速成正比),主要内泄漏途径是螺杆顶圆与缸套的径向间隙，其次是啮合间隙。内泄漏量与径向间隙的立方及螺杆直径、工作压差成正比，与螺杆的有效长度及液体粘度的平方根成反比。内泄漏量虽然与螺杆直径成正比，但理论流量与螺杆直径立方成正比，所以转速或直径越大，容积效率越高。,船舶辅机,Marine Auxiliary Machinery,第三
4、章 螺杆泵, 6 ,机械轴封 (Mechanical seal)。,1-静环密封圈 (O Ring),2-静环 (Mating/static ring),3-动环 (Primary/rotating ring),4-动环密封圈 (O Ring),5,7-弹簧座 (Spring retainer),6-弹簧 (Spring),船舶辅机,Marine Auxiliary Machinery,第三章 螺杆泵, 7 ,(1)密封性能好；,(2)寿命长；,(3)摩擦功耗少；,(4)轴或轴套基本不被磨损；,(5)适用范围广；,Advantages:,(1)使用要求高：泵轴要直；轴承良好定位；动环、静环必须
5、实现液膜润滑。,(2)安装要求高：环面要对正、动环要滑动(太紧磨损大或径向漏、太松轴向漏),Disadvantages:,船舶辅机,Marine Auxiliary Machinery,第三章 螺杆泵, 8 ,二、单螺杆泵(Single-screw pump)的结构和工作原理,1-螺杆 2-泵缸(Cylinder) 3-万向轴(Cardan shaft) 4-传动轴 5-轴承(Bearing) 6-填料函 7-小活塞 8-弹簧 9-挠性保护套 10-销轴 11-销轴套 12-注油口,螺纹头数：螺杆单头，衬套双头。工作中螺杆轴线在泵腔内的位置是变动的，泵缸轴线和传动轴轴线总在同一直线上。,船舶辅
6、机,Marine Auxiliary Machinery,第三章 螺杆泵, 9 ,万向轴(Cardan shaft),螺杆与传动轴一般采用万向轴连接。万向轴的销轴靠润滑脂润滑。 (Grease lubricated),船舶辅机,Marine Auxiliary Machinery,第三章 螺杆泵, 10 ,三、双螺杆泵(Twin-screw pump)的结构和工作原理,密封型：渐开线或摆线齿形。,非密封型：单头螺旋、矩形或梯形齿形。齿形不符合啮合定律，不能形成连续的啮合线将吸、排端完全隔开。,为减小漏泄，需增加导程数；,为减小长度，需减小螺旋的升角；,自锁同步齿轮传动,船舶辅机,Marine
7、Auxiliary Machinery,第三章 螺杆泵, 11 ,1-压盖 2,12-滚动轴承 3,11-填料函 4-填料压盖 5-填料 6-填料函本体 7-衬套 8-泵体 9,10-主、从动螺杆 13-同步齿轮 14-齿轮箱 15-安全阀,工作原理见下页,船舶辅机,Marine Auxiliary Machinery,第三章 螺杆泵, 12 ,Dry running capacity Contamination tolerant Wide viscosity range Variable capacity Self-priming No cooling required High speed operation Low maintenance,Advantages:,船舶辅机,Marine Auxiliary Machinery,第三章 螺杆泵, 13 ,理论流量：,m3/h,-过流面积系数，与r/R，t，齿形有关；,R-螺纹顶圆半径；,t-导程；,n-转速；,r-螺纹根圆半径；,泵缸直径不变的情况下：,(1)换用导程或半径比r/R不同的螺杆可获得不同的流量；,(2)半径比r/R减小可增加流量，但使螺旋面之间的间隙增大，容积效率降低。,The end of section 1,
