单螺杆泵概述

　　单螺杆泵（helical rotor pump;single-screw pump;mono pump）属于转子式容积泵，它是依靠螺杆与衬套相互啮合在吸入腔和排出腔产生容积变化来输送液体的。Single screw pump (helical rotor pump; single - screw pump; mono pump) belongs to the rotor type positive displacement pump, it is depend on the screw meshing with liner on the discharge and suction cavity to conveying liquid volume change.它是一种内啮合的密闭式螺杆泵，主要工作部件由具有双头螺旋空腔的衬套（定子）和在定子腔内与其啮合的单头螺旋螺杆（转子）组成。It is a kind of method of pressurized screw pump, a main working parts by bushing has a double helix cavity (stator) and the stator cavity and its meshing single-head screw screw (rotor).当输入轴通过万向节驱动转子绕定子中心作行星回转时，定子 — 转子副就连续地啮合形成密封腔，这些密封腔容积不变地作匀速轴向运动，把输送介质从吸入端经定子 — 转子副输送至压出端，吸入密闭腔内的介质流过定子而不被搅动和破坏。When the input shaft through the universal joint drive making planets revolving around the center of the stator, rotor stator, rotor, vice is continuous mesh form sealed cavity, the seal chamber volume invariably uniform axial movement, the medium from the suction end of deputy to the stator, rotor pressure side, the suction medium sealed cavity through the stator without stirring and destruction.单螺杆泵分类：整体不锈钢单螺杆泵，轴不锈钢单螺杆泵。Single screw pump classification: overall stainless steel single screw pump, stainless steel shaft single screw pump.

　　螺杆具有单头螺纹，其任意截面皆为半径为R的圆，截面的中心位于螺旋线上且与螺杆的轴心线偏离一个偏心距e，绕轴旋转且沿轴向移动而形成的头数比Lobes：螺杆的定子的头数T1比转子的头数T2多一个，即T1=T2+1。Screw with a single thread, the arbitrary cross section of radius R the circle, the center of the cross section is located in a spiral line and screw axis deviation from an eccentricity e, pivoting and move along the axial and form Numbers than Lobes: screw the stator Numbers T1 one more than the rotor quotas T2 and T1 = T2 + 1.他们的比值成为头数比。The ratio of their specific lobe.螺杆泵可以分为单头（1：2）和多头（2：3，3：4）等。Screw pump can be divided into single head (2-1) and long (2:3, 3:4).头数比越多，螺杆泵的输出扭矩越大，转速越低。The more specific lobe, the greater the output torque of screw pump, the lower the speed.反之，输出的扭矩越小，转速越高。On the other hand, the output torque is smaller, the higher the speed.衬套内表面具有双螺纹，其任意截面为一长圆，两端是半径为R（等于螺杆截面半径）的半圆，中间是长为4e的直线段。Surface with double threads in the bushing, the arbitrary cross section for a long, both ends is radius R (equal to screw section radius) of semicircle, is long for a straight run of 4 e in the middle.衬套的任意截面都是相同的长圆，只是彼此互相错开一个角度。Bushing of arbitrary cross section are the same long, just each other stagger an Angle.螺杆装入衬套后，螺杆表面与衬套内螺纹表面之间形成一个个封闭的腔室，同时任意截面也被分成上下两个月牙形工作室。Screw into the bushing, between screw and bushing internal thread surface to form a closed chamber, and arbitrary cross section is divided into two crescent-shaped studio.当螺杆旋转时，靠近吸入室的第一个工作室的容积逐渐增大，形成负压，在压差的作用下液体被吸入工作室。When the screw rotates, the first studio near the suction chamber volume increases gradually, form the negative pressure, under the action of pressure difference, liquid drawn into the studio.随着螺杆的继续转动，工作腔容积不断增至最大后，这个工作室封闭，并将液体沿轴向推向压出室。As a continuation of the screw rotation, continuous working volume to maximum, the studio closed, pushed along the axial liquid and the pressure out of the room.与此同时上下两个工作室交替循环地吸入和排出液体，因此液体被连续不断地从吸入室沿轴向推向压出室。At the same time two studio cycle of suction and discharge liquid, so the liquid is continuously from the suction chamber along the axial direction to the pressure chamber.

　　单螺杆泵由于结构和工作特性Single screw pump due to the structure and working characteristic

　　与活塞泵离心泵、叶片泵、齿轮泵相比具有下列诸多优点：Piston pump and centrifugal pump, vane pump, gear pump compared with many of the following advantages:??? 1、能输送高固体含量的介质；1, the transmission of high solid content of media can;2、流量均匀压力稳定，低转速时更为明显； 2, flow uniform pressure stability, low speed is more obvious;3、流量与泵的转速成正比，因而具有良好的变量调节性；3, flow is proportional to the pump speed, thus has a good regulatory variables;4、一泵多用可以输送不同粘度的介质；4, a multi-purpose pump can transport different viscosity of medium;5、泵的安装位置可以任意倾斜；5, the installation position of the pump can be arbitrary oblique;6、适合输送敏感性物品和易受离心力等破坏的物品；6 items and the centrifugal force, etc, is suitable for conveying sensitivity damage items;7、体积小，重量轻、噪声低，结构简单，维修方便。7, small volume, light weight, low noise, simple structure, easy maintenance.

　　选用泵的规格是根据被输送液体的性质和流量、压力来决定的，而泵的转速则由输送液体的粘度和腐蚀性、作为主要参数来选择，才能保证泵可靠运行。Choose the specifications of the pump is according to the nature of the liquid to be delivered and decide the flow, pressure, while the pump speed by conveying liquid viscosity and corrosive, as the main parameter to select, to ensure the pump running.泵的设计转速为输送清水或清水相类似的无腐蚀性液体时允许最高转速，在实际使用中因介质性质与寿命要求不同，选用时一般都应低于设计转速。Design speed of pump for conveying water or similar without corrosive liquid to allow the highest speed in the water, in be used actually due to the different requirements, dielectric properties and service life when choosing generally should be lower than design speed.对高粘度和含颗粒介质，一般采用设计转速的1/2-1/3 或更低些，低转速对泵的磨损有利，但在使用后由于定子的磨损流量下降，这时可适当提高转速，以补偿流量下降也为常策。For high viscosity and particle medium, generally USES the design speed 1/2 - a third or more lower, low speed of pump wear and tear, but after use due to the wear and tear of the stator flow down, then can be appropriately increased speed, to compensate for declining to often.输送介质的温度应在 -10 ℃～80℃特殊情况可高达120℃。The temperature of the medium should be - 10 ℃ ~ 80 ℃ special circumstances can be as high as 120 ℃.

泵的每级（定子的一个导程）正常压力为 0.6Mpa，短时间（不超过30分钟）内允许高达0.8Mpa，当磨损后在相同输出压力时的容积效率要逐步下降。Pump per level (lead) of the stator of a normal pressure is 0.6 Mpa, inside short time (less than 30 minutes) to allow up to 0.8 Mpa, when after wear and tear on the same output pressure volumetric efficiency will decline gradually.泵送清水时最高吸程为 8米，实际使用建议不超过6.5米，当泵送高粘度介质时，应以正压吸入。When pumping water to the highest suction is 8 meters, the actual use suggest no more than 6.5 meters, when pumping high viscosity medium, the positive pressure breathing.

    单螺杆泵使用过程中故障及解决方法Single screw pump failure in use process and solving methods

    单螺杆泵再抽一些井中的油时经常会遇到的故障：杆断脱、泵漏失、定子溶胀、定子脱胶、管漏失等，下面具体介绍下。When single screw pump some pumping Wells in the oil again often fault: rod break off and leakage of pump, and swelling of the stator, the stator degumming, pipe leakage, etc., under the specific introduction below.

    1、杆断脱:由于单螺杆泵抽油杆负荷过大、磨损或误操作等原因，引起抽油杆断裂，脱扣或撸扣的情况，具体表现为：在短期内，泵效大幅度下降，动液面迅速上升，电流下降甚至接近空载电流。1, the rod break off: due to the large single screw pump rod load, wear or wrong operation and so on reasons, lead to sucker rod breaking, tripping or lu buckle, embodied in: in the short term, pump efficiency drops sharply, the working fluid level rising rapidly, current decline or even close to the no-load current.扭矩和轴向力仍为平稳直线，但由于缺少了井下泵的工作扭矩，光杆扭矩值远小于正常工作范围，轴向力缺少了液压力对转子产生的轴向力，因此也小于正常范围，根据断脱部位，杆柱自重产生的轴向力不同，据此可计算出杆柱断脱深度。Torque and axial force is still as smooth as a straight line, but the lack of the downhole pump working torque, polished rod torque value is far less than the normal scope of work, the axial force without the fluid pressure of the axial force produced by the rotor, which is less than the normal range, according to the broken parts, rod string axial force produced by self weight, can calculate the depth of the rod string break off accordingly.

   2、泵漏失:由于单螺杆泵的定子橡胶磨损，造成定转子过盈减小，泵承压能力下降。And leakage of pump, 2: as a result of the single screw pump stator rubber wear, cause stator interference is reduced, the pump pressure can drop.因此，漏失量增加。Therefore, the loss increased.具体表现为：泵效逐渐下降，动液面逐渐上升，电流逐渐下降。Specific performance is: the pump efficiency is falling, working fluid level is gradually rising, the current gradually decreases.由于漏失量加大，泵有功扭矩下降，扭矩低于正常范围。Decline because of the increase amount of leakage, pump active torque, torque is lower than the normal range.由于液压力产生的轴向力下降，轴向力低于正常范围，但仍大于杆柱在采出液中的重量。The axial force generated in the fluid pressure drop, axial force is lower than the normal range, but still greater than the rod string weight in produced fluid.

    3、定子溶胀:由于采出液的作用。3, stator swelling: due to the effect of produced fluid.单螺杆泵的定子橡胶发生溶胀，造成定转子过盈增加，泵效和动液面正常，电流增加，由于过盈大，定转子的初始扭矩增加，因此光杆扭矩增加，超过正常范围，严重时会造成定转子抱死，但轴向力正常。Single screw pump stator rubber swelling occurs, causing rotor interference increase, pump efficiency and working fluid level is normal, current is added, due to the interference, rotor initial torque increase, so the polished rod torque increase, more than the normal range, serious will cause the rotor, holding in death of the set, but normal axial force.??? 4、定子脱胶:定子脱胶是由于定子粘接强度不够造成。4, stator degumming: stator degumming is caused by the stator bonding strength is not enough.表现形式为泵效急剧下降，动液面上升，电流下降并波动。A sharp drop in form of pump efficiency, dynamic liquid level rise, current decline and volatility.脱胶时，泵有功扭矩为零，光杆扭矩下降很大。Degumming, pump active torque is zero, the polished rod torque decreased a lot.另外，由于脱胶后定转子之间发生不规则摩擦。In addition, because after degumming with irregular friction between stator.光杆扭矩会出现不规则液动。Polished rod torque will be irregular hydraulic.液压力产生的轴向力为零，因此，光杆轴向力低于正常范畴，但仍高于杆柱在采出液的重量。Axial force produced by hydraulic pressure is zero, therefore, the polished rod axial force is lower than the normal category, but still higher than the weight of the rod string in the produced fluid.

    5、管漏失:管漏失是由于油管壁上存在裂缝造成的。5, pipe leakage, leakage of tube is caused by the tubing wall cracks exist.现象为泵效下降，动液面上升，电流减小。Phenomenon of pump efficiency drops, working fluid level rise, current decreases.由于单螺杆泵工作压差减小，泵有功扭矩下降，光杆扭矩低于正常范围，液压力产生的轴向力减小，光杆轴向力略低于正常范围，但仍高于杆柱在液体中的重量。By the pumping action of the single screw pump working pressure differential is reduced, active torque, polished rod torque is lower than the normal range, the axial force produced by hydraulic pressure decreases, and polished rod axial force is slightly lower than the normal range, but still higher than that of rod string weight in liquid.这是单螺杆泵在抽井中的油时常遇到的故障类型，在使用时一定要注意。This is single screw pump in oil Wells in the fault types often encountered, it is important to note that when using.

　　单螺杆泵在各行业中的应用:

　　1、石化工业：轻、重质油，酸碱盐溶液，各种粘滞糊状、乳状化学浆液输送，油水分离和废油回收系统，聚合物输送；2、环境保护：工业、生活污水处理，油污水处理，输送含有固体颗粒及短纤维的污泥、浊水，油水分离及废气工程，絮凝剂及其化学制剂的计量添加等；3、勘探采矿：输送钻井泥浆，采矿给排水，矿用出尘机给水，矿井巷道壁面喷涂砂浆、混凝土等；4、医药食品：输送医用软膏、糖浆、果酱、发酵液、蜂蜜、奶油、淀粉糊、牙膏等；5、船舶工业：舱底清洗泵，船用焚烧炉输送泵，油水分离器配套用泵，机舱油污水等介质的输送；6、能源工业：输送各种燃油，水煤浆、树脂、添加剂；7、造纸工业：各种纸浆，短纤维浆料输送，渣浆及废水处理，化学计量，原料制备，涂布和着色过程；8、建筑工业：水泥沙浆，涂料，石灰乳等糊状液输送；9、电解液处理：各种膏状物、乳状物、悬浮液以及不能受搅动和剪切的介质输送；10、矿产工程：水煤浆制备与输送，钛白粉、高岭土等的生产制备，装料及灌浆；11、机械工程：油水混合物、含金属的污泥、冶金浆料、废料槽倒空；

　　单螺杆泵性能参数

　　1、流量：0.2--130m3/h;2、工作压力：≤1.2MPa;3、转速：≤1000r/min;4、使用温度：常规0--80℃，特殊材料可达120℃　;5、粘度：1--1000000mm2/s;6、吸上高度：≤6m（清水介质）

    ●单螺杆泵的工作原理:是单线螺旋的转子在双线螺旋的定子孔内绕定子轴线作行星回转时，转子与定子副之间形成的密闭腔就连续的、匀速的、容积不变的将介质从吸入端输送到压出端。由于这种巧妙的工作原理，使得单螺杆泵具有一般性泵的通用性能外其最显著的特点是：

    1、可输送高粘度的介质。根据泵规格的大小不同，介质的最高粘度可为200000厘泊。

    2、可输送含固体颗粒、磨削颗粒和纤维的介质。其含量一般可高达40%，当介质中所含固体为粉末状细微颗粒时，最高可达70%，根据泵的大小不同允许介质中所含固体颗粒粒径最大为2毫米——40毫米。

    3、输出的液体连续均匀、压力稳定、搅动小，对敏感性的液体不会发生任何成分的改变。

    4、流量与转速之间为简单的正比关系。可通过调节转速进行流量的调节，配上变速的电动机，可成为变量泵。

    5、压力能随输出管道阻力自动调节。在0-36(公斤/厘米2)压力之间，用户很容易调到所需的压力。这样既节能，又避免压力太高或太低而影响工艺流程。

    6、结构简单、更换配件及日常维修比较方便。

    与其它类型泵相比较：和离心泵相比，单螺杆泵不需要装阀门，而流量是稳定的线性流动。和柱塞泵相比，单螺杆泵具有更好的自吸能力，吸上高度可达8.5米水柱。和隔膜泵相比，单螺杆泵可输送各种混合杂质，含有气体及固体颗粒或纤维的介质，也可输送各种腐蚀性物质。和齿轮泵相比，单螺杆泵可输送更高粘度的介质。与柱塞泵、隔膜泵及齿轮泵不同的是，单螺杆泵可用于药剂填充和计量。

    ●单螺杆泵的特点和具体使用 

    螺杆泵因其可变量输送、自吸能力强、可逆转、能输送含固体颗粒的液体，螺杆泵的流量与转速成线性关系等特点，适用于我单位的喷雾干燥作业流水线的输送恒压恒流料液到高速离心雾化器，均匀雾化确保产品品质。如果在设计选型方面考虑不周，会给以后的使用、管理、维修带来麻烦，所以选用的一台按生产实际需要，合理可靠的螺杆泵既能保证生产顺利进行，又可降低维护和检修成本。

   ●存在的问题

   原流水线生产厂家配置的是小型直流电机，由可控硅控制转速，利用可控硅的相位角导通来形成不同的电压斩波来控制直流电机的转速，控制器内部建立电压负反馈，无速度负反馈装置，仪表上显示的实际上是个电压模拟量，虽然有波动但不影响正常使用。但由于产品是粉尘性的，该粉尘颗粒具有吸湿性，和粘性。而小型直流电机通风是电机未端风扇导入空气至电机磁级冷却的，电机内部数个工作日内就可以积聚很多粉尘，由于该粉尘是具有吸湿性导致电机漏电，频繁损坏可控硅调速控制器，由于其具有的粘性，电刷部分几天就要清洁一次，否则一旦电刷粘在电刷架上，由于该泵无速度负反馈，而是电压负反馈，操作工明明看到转速表还是在原来位置，其实料泵已经停转了，而设备温度由于没有料液输送在往上串，即使把料泵控制速度开到最大，也无济于事。造成原料的浪费和产品的得率下降。影响企业的经济效益和职工的产量考评。

    ●单螺杆泵的结构决不允许在断料的情形下运转，一经发生，橡胶定子由于干磨擦，瞬间产生高温而烧坏。在车间里料夜是直接从来菌器中过来接到料泵的进口的处，中间有一段距离，实际操作中依靠操作工的经验判断来操作的。但是生产过程中料管堵塞，脱落这显然是难以避免的。所以必须在硬件上保证机器不空转和干转。以避免损失。

    ●单螺杆泵是一种容积式回转泵，当出口端受阻以后，压力会逐渐升高，以至于超过预定的压力值。此时电机负荷急剧增加。传动机械相关零件的负载也会超出设计值，严重时会发生电机烧毁、传动零件断裂。事实证明此类故障会导致螺杆泵机械急剧寿命缩短。

    解决办法

    单螺杆泵的实际使用情况是客观不容改变的，而直流电动机的特性，有电刷，内冷却，和我单位的产品的吸湿性，粘性的粉尘的特性是相抵触的。所以直流电动机并不适用于我单位的工况，只有通过升级改造才能根治。就目前而言，只有变频和电磁调速电动机可以平稳的调速满足使用要求，和直接代换。而变频投入大，性价比不好，电气改造费用大，稍有不慎会导致省电不省钱。而电磁高速电动机价格便宜，结构简单，维修方便。根据我厂的实际使用情况和本着优质高效的原则，优先采用滑差调速电动机，由于滑差电动机的原动力是普通三相鼠笼型电动机，其风扇是外冷的，能有效阻止粉尘进入电机内部线圈，而滑差部分结构简单，清洗容易，通过滑差部分转子和定子上涂上黄油等辅助手段，使料泵正常工作时间大为提高。而滑差电机控制器是速度负反馈，其实速度是轴伸端的三相测速发电机送回转速表的。转速指示是真实有效的。大大方便了操作，和提高了设备的稳定性。有利于保证产品合格率和品质。通过更换后的使用说明，这是达到改进要求的。

   2.2 根据料液进口过长的实际情况，用在料泵前加一级前置储罐的方法，并在此增加一道过滤程序，防止进口和出口的双堵，亦方便操作工目测观察掌握料液的实际情况。通过在螺杆泵上安装断料停机装置，当发生断料时，由于螺杆泵其有自吸功能的特性，腔体内会产生真空，真空装置会使螺杆泵停止运转。通过电接点的真空压力表的连锁触点断开相关的喷头，燃烧器，油泵等辅助负载，提醒操作工设备发生故障。减少因操作失误而导致损失的可能和提高产品得率有着显著的效果。

   2.3 料液的化学特性容易发生沉淀和积聚，输送过程中料液要通过管子输送到8米高的干燥塔顶端，而管子未端和设备的对接口急剧变窄，容易引起堵塞，根据单级料泵的输送压力为0.6MP的特点。在出口端安装电接点压力表，这个表的目的是防止人为的损坏情况发生，因为操作工有时候为了避免检修而影响下班的时间，通常在有堵塞的情况下，通过增加料泵的转速来完成本班的任务。轻者由于转速加快，加剧了定子橡胶，和转子机械的磨损，严重的时候管子爆裂。通过出口电接点压力表的安装，能在故障未扩大时，及时的切断相关的设备，保证设备安全运行。经实际使用，达到改进的效果。也提高了易损件使用的寿命，产生了良好的经济效益。

   2.4 通过以上改造证明设备的可靠性和生产连续性得到了很大的提高，因为料泵是生产过程中丝丝相扣一环，损坏会造成生产的全面停顿和产品得率下降，通过以上的系列改造，从以前的一点没有规律的不知道什么时候会坏，不知道什么地方会坏，到现在的定期检修和保养，真正做到了防患于未燃，有效的保障了生产的连续进行和设备的正常运行。作为一个直接为生产一线服务的工作人员，通过自己的所学的知识，和经验积累，解决生产过程中遇到的实际问题，即能实现自我价值，提高企业的生产效率和经济效益。也深得一线员工的好评，而他们的反馈意见也是我改进的源泉所在，而机器正常了，得率高了，产量也高了，他们任务完的也好了，自然这也是关系到他们的收入的。通过举一反三，灵活机动的解决了流水线上其它影响设备安全正常运行的故障。确保工厂的电气和机械设备的安全正常运行。

   现代科技发展速度日新月异，只有坚持学习，终身教育才能不断的充实知识，作为一个维修人员，我们不是古代的工匠，而是要把自己看成一个技术人员，工匠的宗旨是教了徒弟饿了师父，观念上是保守的，传授上是有保留的。而现在科技已经淡化了徒弟和师父的界限，科技的永无止境和永不停息。如果一个人不注意学习知识很快就会成为落后的人。所以实际工作中我们要保持谦虚的心理，不断学习。充实自己的理论和实际知识。诚然在相同的地方跟相同的设备打交道，时间长了肯定会有所心得。但是换个环境换个工作岗位，一切还需要重新来过。所以在作好本职工作的同时，一定要加强自身的文化和品德修养。才能在社会中有立足之地。而通过此次培训相信也会对自己专业业务和知识上有一个长进的。