1、概述

　　G型單螺桿泵在我國20世紀(jì)50年代就已生產(chǎn),近年來G型單螺桿泵技術(shù)及其應(yīng)用發(fā)展較快。G型單螺桿泵屬于容積式泵,從結(jié)構(gòu)上分:單螺桿泵、雙螺桿泵、三螺桿泵及船用螺桿泵。其中雙螺桿泵及三螺桿泵屬于典型的工業(yè)泵類,本文所述的螺桿泵就指的是這兩種泵。兩者的工作原理基本相同,使用場合相似,區(qū)別在于雙螺桿泵輸送的介質(zhì)粘度范圍更寬些,且適用于非牛頓流體的輸送。兩者總效率相差不大,但雙螺桿泵的容積率略低于三螺桿泵。

2、G型單螺桿泵在加熱爐燃燒系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　目前,有些中小型鋼鐵廠和其它冶金加工廠在沒有氣體燃料(如煤氣)的條件下,仍在使用液體燃料。而液體燃料最為廣泛采用的是重油。比如加熱爐燃燒系統(tǒng)在重油的輸送及噴燃過程中,選擇合適的泵機(jī)組對爐子的正常工作很重要。由于重油的正常工作粘度一般都比較高(80 ℃時在50×102-6m2/s以上) ,而且隨著溫度的變化,其粘度的變化比較大。這就要求我們應(yīng)該選擇合適的泵種以適應(yīng)這些介質(zhì)的輸送,使之穩(wěn)定而無故障地運(yùn)行。尤其是重油的噴燃,泵機(jī)組輸送壓力的恒定很重要。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn),目前采用外嚙合齒輪泵(稱齒輪泵)的用戶仍居多。其實在這些系統(tǒng)中如果采用G型單螺桿泵則是有更多優(yōu)點。

型單螺桿泵可無脈動地工作

　　G型單螺桿泵工作時,通過螺桿轉(zhuǎn)子與泵套的孔壁間形成的一個個密封腔,平穩(wěn)地從低壓區(qū)運(yùn)送到高壓區(qū),在整個運(yùn)送過程中,介質(zhì)作純軸向運(yùn)動,可完全做到無脈動地運(yùn)送介質(zhì)。這一點與齒輪泵不同。齒輪泵工作時,在齒輪的轉(zhuǎn)動下,介質(zhì)作軸向與徑向及其復(fù)合方向的運(yùn)動,產(chǎn)生明顯的攪拌現(xiàn)象。其輸出壓力的表現(xiàn)形式:G型單螺桿泵的輸出壓力比較穩(wěn)定,齒輪泵則出口壓力會有波動。這一點在輸送高粘度的介質(zhì)(如重油等)時比較突出。

　　現(xiàn)將在現(xiàn)場采用同規(guī)格的G型單螺桿泵及齒輪泵在完全相同工況條件下并在輸送出口壓力為1 MPa時進(jìn)行了簡單的對比,測量了這樣兩組數(shù)據(jù):當(dāng)輸送重油粘度約為75×102-6m2/ s時,齒輪泵出口壓力表的指針跳動幅度為±0.16,三螺桿泵出口壓力表的指針跳動幅度為±0.05,雙螺桿泵出口壓力表的指針跳動的幅度為±0.04 ;而當(dāng)輸送重油粘度約為150×102-6m2/ s 時,齒輪泵出口壓力表的指針跳動幅度為±0.22,三螺桿泵出口壓力表的指針跳動的幅度為±0.06,雙G型單螺桿泵出口壓力表的指針跳動的幅度為±0.04。這說明,G型單螺桿泵在重油的輸送和噴燃過程中,介質(zhì)的輸送壓力很穩(wěn)定。并且隨著介質(zhì)粘度的加大,G型單螺桿泵(尤其是雙螺桿泵)的無脈動特點相比之下更為明顯。

G型單螺桿泵的使用壽命

　　無論是螺桿還是齒輪泵,齒部的磨損是決定其壽命的最重要因素。因為齒部磨損會導(dǎo)致流量的明顯下降,效率降低。在長期調(diào)查中發(fā)現(xiàn),齒輪泵在重油輸送及噴燃系統(tǒng)中連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的使用壽命約為3～6個月,而G型單螺桿泵的使用壽命基本上都在1年以上。

　　經(jīng)考查并咨詢了相關(guān)的泵生產(chǎn)廠家有關(guān)加工生產(chǎn)工藝,并進(jìn)行了多次對比,基本可排除因轉(zhuǎn)子的材料及其熱處理的原因?qū)е律鲜霾町惖拇嬖?。認(rèn)為其原因主要是,除了上述的G型單螺桿泵可無脈動平穩(wěn)地工作外,還在于G型單螺桿泵工作時對介質(zhì)粘度的變化不敏感,而與運(yùn)轉(zhuǎn)中機(jī)械振動小引起的泵內(nèi)部機(jī)械損耗小等因素則直接相關(guān)。

　　同時對某鋼管廠重油輸送及噴燃系統(tǒng)中齒輪泵和G型單螺桿泵的使用情況進(jìn)行統(tǒng)計,使用工況為連續(xù)工作制。對于齒輪泵1999年平均使用壽命為4個月,2000年平均使用壽命為4. 5個月。2001年改用了G型單螺桿泵后,兩年時間除了出現(xiàn)一次密封損壞更換密封外,未出現(xiàn)過齒形明顯磨損而報廢的問題。

3、G型單螺桿泵在冶金設(shè)備液壓系統(tǒng)中的運(yùn)用

G型單螺桿泵用于主軋機(jī)潤滑系統(tǒng)

　　在軋鋼廠,主軋機(jī)機(jī)組齒輪箱的潤滑系統(tǒng)工作是否穩(wěn)定可靠影響到整個軋制生產(chǎn)過程。以往眾多工廠采用的是齒輪泵,近兩年選用G型單螺桿泵的開始多起來。因為采用G型單螺桿泵用于潤滑系統(tǒng)具有如下優(yōu)點:

　　(1)正確使用的G型單螺桿泵機(jī)組具有振動小,噪聲級很低的特點。泵機(jī)組產(chǎn)生振動與噪聲的因素很多,在完全相同的使用工況下,G型單螺桿泵機(jī)組與齒輪泵機(jī)組相比,其振動及噪聲級更低些。

　　如試驗采用振動速度傳感器進(jìn)行機(jī)組的振動測試,測驗工況完全相同,采用9×102-6m2/s的試驗介質(zhì)為液壓油,泵的排量67mL/r,改變螺桿與齒輪轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速測定出G型單螺桿泵與齒輪泵的振動情況。同樣,采用噪音計分別測定其噪聲級情況。

　　(2)G型單螺桿泵可做到較長工作時間內(nèi)不會加劇輸送介質(zhì)的乳化。液壓系統(tǒng)對工作介質(zhì)的抗乳化性能有嚴(yán)格要求,采用齒輪泵由于對工作介質(zhì)會產(chǎn)生攪拌,油中的水分容易與油形成乳化液,使油易產(chǎn)生沉淀物并降低油的潤滑性能。G型單螺桿泵輸送介質(zhì)時做純軸向運(yùn)動,平穩(wěn)、無脈動,對介質(zhì)不會產(chǎn)生攪拌,因而可在較長時間內(nèi)不會加劇工作介質(zhì)的乳化。

采用G型單螺桿泵輸送水乙二醇

　　水乙二醇傳動液屬于合成型傳動液,其抗燃性能優(yōu)于液壓油,在冶金設(shè)備的液壓系統(tǒng)中使用很廣泛。水乙二醇在工作中如果受到反復(fù)攪拌、水分蒸發(fā),粘度上升,其抗燃性能會下降,泊頭市泰邦泵閥使用性能受到影響。這就要求在輸送這種工作介質(zhì)時,泵機(jī)組不能使之產(chǎn)生明顯的溫升,不能產(chǎn)生乳化及泡沫。由于G型單螺桿泵輸送工作介質(zhì)時的無脈動性,選用G型單螺桿泵可起到理想的使用效果。

4、選用G型單螺桿泵存在的問題和建議

　　G型單螺桿泵具備許多優(yōu)異的使用性能,尤其是平穩(wěn)無脈動地輸送介質(zhì),然而由于其螺旋曲面的制造是通過成型銑削加工,制造精度較高,工裝多,因而制造成本高,價格比同規(guī)格的齒輪泵高許多,因此,在一些要求不高的使用場合可不選用G型單螺桿泵。