螺杆泵是一種基于容積變化原理實現液體輸送的機械裝置,其核心結構由主動螺杆、從動螺杆及泵體襯套組成。以三螺杆泵爲例,主動螺杆位于中央,兩側對稱分布兩根從動螺杆。當主動螺杆由原動機驅動旋轉時,通過齒輪齧合帶動從動螺杆反向轉動,三根螺杆的螺旋槽與襯套內壁形成多個獨立的密封腔室。隨著螺杆的連續旋轉,這些密封腔從泵的吸入端向排出端軸向移動,腔室容積逐漸增大時形成負壓吸入液體,容積減小時則通過機械擠壓將液體排出,整個過程如同“螺母沿螺紋推進”般實現液體的連續輸送。
螺杆泵的密封腔形成依賴于精密的幾何配合。螺杆外圓與襯套內壁的間隙控制在0.1-0.3毫米範圍內,配合螺杆螺旋槽的導程設計,確保每個密封腔既獨立存在又可沿軸向平滑過渡。這種結構使得螺杆泵對進入的氣體和固體顆粒具有較強耐受性,即使輸送含氣量達15%的液體或含固體顆粒的介質,仍能保持穩定運行。此外,螺杆的等速旋轉特性使流量與轉速呈線性關系,流量脈動率低于3%,特別適用于需要計量的場合。
螺杆泵的原理賦予螺杆泵顯著優勢:壓力範圍覆蓋0.3-34MPa,流量可達18600cm³/min;可輸送粘度從1mPa·s至2×10?mPa·s的介質,包括高粘度油脂、含纖維漿料等特殊流體;自吸能力達8.5米,且運行噪音低于75分貝。在石油開采中,螺杆泵可穩定舉升含砂量20%的稠油;在食品工業中,其無攪動、低剪切的特性確保果醬等易損介質的完整輸送。