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1、2016.2.24,維修：郭昭毅,維修基礎知識培訓系列之螺桿泵篇,螺桿泵的構造、分類及維修,螺桿泵按照螺桿數(shù)分為:單螺桿泵,雙螺桿泵和多螺桿泵三種. 其特點是適于輸送高粘度、含有固體顆粒及氣體的介質(zhì)，主 要應用于石油、化工、食品、飲料、污水處理及造紙等行業(yè)。 我們公司基本都是單螺桿泵,屬于漸進式容積泵.是按迥轉嚙 合容積式原理工作的，主要工作部件是偏心螺桿(轉子)和固 定的襯套(定子)。主要部件為定子和轉子.,螺桿泵的構造、分類及維修,工作原理：是當電動機帶動泵軸轉動時,螺桿一方面繞本身的軸線旋轉,另一方面它又沿襯套內(nèi)表面滾動,于是形成泵的密封腔室。螺桿每轉一周,密封腔內(nèi)的液體向前推進一個螺距
2、,隨著螺桿的連續(xù)轉動,液體螺旋形方式從一個密封腔壓向另一個密封腔,最后擠出泵體。由于螺桿是等速旋轉，所以液體出流流量也是均勻的。,2020/8/30,Copyright by NETZSCH Mohnopumpen GmbH V1.2_0504,4,奈莫NEMO BY 泵的結構組成,,轉子,吸入 / 排出端,電機法蘭與泵體直接相聯(lián),,,,,1,2,3,4,5,6,定子,傳動系統(tǒng)和萬向節(jié),密封,,,,30.08.2020,5,與減速機法蘭直接聯(lián)接的設計，結構緊湊 投資、使用及維護成本低 按不同的應用場合，四種轉子/定子的組合可供選擇 流量達 400m3/h ，壓力達 24 bar,奈莫NEMO
3、BY直聯(lián)型,,,用于環(huán)保、食品、化工行業(yè)中的各類高粘度、含有固體顆粒的介質(zhì)輸送,30.08.2020,6,有軸承架支撐 可配用各種驅動方式 按不同的應用場合，四種轉子/定子的組合可供選擇 流量達 500m3/h ，壓力達 48 bar,奈莫NEMO SY 帶軸承架型,,用于環(huán)保、食品、化工行業(yè)中的各類高粘度、含有固體顆粒的介質(zhì)輸送,30.08.2020,7,奈莫NEMO MINI BY 微型直聯(lián)型,計量精度高 (偏差 < 1%) 法蘭直聯(lián)，結構緊湊 流量 0.1 500 l/h ，壓力可達 36 bar,可用于輸送和計量環(huán)保和化工行業(yè)中低粘度、含或不含固體顆粒的介質(zhì)輸送,30.08.2020,
4、8,,奈莫NEMO BO 及 BS 直聯(lián)型,法蘭直接聯(lián)接，結構緊湊 投資、使用及維護成本低 吸入室?guī)Ь匦?(BO) 或方形 (BS)口料斗 連軸桿帶送料葉片，可推動介質(zhì)更易進入轉子和定子間的密閉輸送腔 料斗可跟據(jù)實際需要調(diào)整尺寸 流量達 200 m3/h ，壓力達 12bar,可用于環(huán)保、食品及化工行業(yè)中高粘度、流動性差，有或無固體顆粒的介質(zhì),30.08.2020,9,奈莫NEMO SO 及SS 軸承架設計,吸入室?guī)Ь匦?(SO) 或方形 (SS)口料斗 連軸桿帶送料葉片，可推動介質(zhì)更易進入轉子和定子間的密閉輸送腔 料斗可跟據(jù)實際需要調(diào)整尺寸 驅動方式不限 流量達 200 m3/h ，壓力達
5、12bar,可用于環(huán)保、食品及化工行業(yè)中高粘度、流動性差，有或無固體顆粒的介質(zhì),30.08.2020,10,吸入室?guī)Ъ哟缶匦慰诹隙泛湾F度進料腔 連軸桿屬專利產(chǎn)品定位送料葉片更易于介質(zhì)輸送 料斗尺寸的可調(diào)性適應各種特殊的應用場合 直聯(lián)設計，結構緊湊 流量達 200 m3/h ，壓力達 24bar,奈莫NEMO BF 直聯(lián)型,可用于環(huán)保、食品及化工行業(yè)中高粘度，致密的或蓬松的無搭橋效應的介質(zhì),30.08.2020,11,吸入室?guī)Ъ哟缶匦慰诹隙泛湾F度進料腔 連軸桿帶專利產(chǎn)品定位送料葉片更易于介質(zhì)輸送 料斗尺寸的可調(diào)性適應各種特殊的應用場合 軸承架傳動，驅動方式不限 流量達 200 m3/h ，壓力達
6、 24bar,奈莫NEMO SF 軸承架設計,可用于環(huán)保、食品及化工行業(yè)中高粘度，致密的或蓬松的無搭橋效應的介質(zhì),,30.08.2020,12,送料葉片從驅動端的萬向節(jié)延伸到轉子端的萬 向節(jié)，避免介質(zhì)在此處的堆積 。送料葉片在軸 向上幾乎到達了泵系統(tǒng)的定子腔開口處。 螺旋 葉片、萬向節(jié)和轉子被特殊設計，使螺旋葉片 前端始終對準轉子的凹向，利于介質(zhì)的輸送,專利產(chǎn)品定位送料葉片,這種送料葉片的輸送系數(shù)同隨機要求相比增加50,2020/8/30,13,奈莫泵NEMO 型號說明,,,,,,,,,系列代號,驅動結構,泵的型號,進料結構,截面幾何形狀,導程數(shù),最大工作壓力,聯(lián)軸節(jié)形式,2020/8/30,
7、14,系列代號: NETZSCH MOHNO,奈莫泵NEMO 型號說明,驅動結構 ： B 標準直聯(lián)型 S 軸承架型 M 磁力耦合,進料結構： Y 通用型 F 自動送料型 O 料斗型 P 攪拌送料型 T 立式 A清潔無菌泵 H食品衛(wèi)生泵 S方料斗帶進料螺旋,截面幾何形狀： S 標準型 L 長導程型 D 橢圓形轉子 P 橢圓長導程型,2020/8/30,Copyright by NETZSCH Mohnopumpen GmbH V1.2_0504,15,奈莫泵NEMO 型號說明,泵的型號：尺寸（轉子直徑） 003 053 005063 008076 011090 015105 021125
8、 031148 038180 045,級數(shù)（導程數(shù)）： 0-12級 （每增加一級最大工作壓力增加6Bar）,2020/8/30,16,奈莫泵NEMO 型號說明,聯(lián)軸節(jié)形式： BSM 銷式萬向節(jié) K齒輪式萬向節(jié) Z樞軸式萬向節(jié) F撓性萬向節(jié) H衛(wèi)生開式銷式萬向節(jié) V帶可更換的硬化襯套的SM銷式萬向節(jié),傳動系統(tǒng)壓力等級： 壓力差（逆時針方向旋轉*） SLDP 12061206 18 24 36 48 *)逆時針方向運轉（從驅動端看）時，傳動系統(tǒng)最大允許的壓力差,NM021BY01L06B,L 長導程型,B 標準直聯(lián)型,Y 通用型,NETZSCH MOHNO,021轉子直徑125mm,級數(shù)（導程數(shù)）
9、： 01,壓力差：L-06帕,BSM 銷式萬向節(jié),所以在螺桿泵安裝中,泵出口壓力很大,在出口需要安裝泄壓閥或回流管. 泵出口管道要安裝過度接管,長度要比定子長能拆卸出定子為宜. 因定子選用多種彈性材料制成，所以這種泵對高粘度流體的輸送和含有 硬質(zhì)懸浮顆粒介質(zhì)或含有纖維介質(zhì)的輸送，是一般泵種所不能勝任的特 點。其流量與轉速成正比。根據(jù)泵的大小不同可以輸送粘度從 37000-200000厘泊的介質(zhì)。 含有顆?；蚶w維的介質(zhì)：顆粒直徑可以這 30mm（不超過轉子偏心距）。纖維長可以350mm（相當0.4位轉子的 螺距）。其含量一般可達介質(zhì)窖的40%，若介質(zhì)中的固體物為細微之粉 沫狀時，最高含量可達 6
10、0%或更高也能輸送。 工作要求輸送壓力穩(wěn)定，介質(zhì)固有結構不愛破壞時，選用單螺桿泵輸送 最為理想。,2020/8/30,19,奈莫轉子/定子幾何形狀比較對每種用途和每種流程的最佳匹配,S 型結構 配合的定子空腔（頭數(shù)）數(shù)：1/2 流量：100% 壓力差：12 bar,D 型結構 配合的定子空腔（頭數(shù)）數(shù)：2/3 流量：150% 壓力差：12 bar,L 型結構 配合的定子空腔（頭數(shù)）數(shù)：1/2 流量：200% 壓力差：6 bar,P 型結構 配合的定子空腔（頭數(shù)）數(shù)：2/3 流量：300% 壓力差：6 bar,30.08.2020,20,轉子由合金鋼的棒料經(jīng)過精車、鍍鉻并拋光加工而成。轉子有空心
11、轉子和實心轉子兩種,轉子材料:,標準材料 淬火1.2436 鋼 D6淬火工具鋼 鉻鎳鉬 17122 鋼 316/316 鈦不銹鋼 1.4312 鉻鎳鋼304不銹鋼 1.4571 鉻鎳鉬鋼316不銹鋼 1.4404 鉻鎳鉬3.16L 1.7225 鉻鉬合金鋼 特殊材料 1.4462 雙向合金鋼 1.4539 鎳鉻鉬銅合金鋼 2.4610 哈司特鎳合金 C4 2.4617 哈司特鎳合金 B 噴涂材料 VCP 電鍍硬鉻 CRC 碳化鉻涂層,30.08.2020,21,定
12、子由鋼制外套和橡膠襯套組成，螺桿泵定子是用丁腈橡膠襯套澆鑄粘接在鋼體外套內(nèi)而形成的一種腔體裝置。定子內(nèi)表面呈雙螺旋曲面，與轉子外表面相配合。定子材料:,彈性材料 EPBPF 乙烯-丙烯(食品質(zhì)量級) SBBPF 丁晴橡膠(食品質(zhì)量級) SI 硅橡膠(食品質(zhì)量級) SL-無色橡膠 SBE-油田專用橡膠 VI 氟橡膠 硬質(zhì)材料 PTFE 聚四氟乙烯 金屬材料 灰鑄鐵 合金鋼 青銅,30.08.2020,22,泵體和排出體材料,標準材料 St 碳鋼 0.6025GG25 灰鑄鐵 1.4571合金鋼焊接 鉻鎳鉬合金鋼
13、 PP聚丙烯 特殊材料 0.6025/rub.lin.襯橡膠灰鑄鐵 1.4462 雙向不銹鋼 1.4539鎳鉻鉬銅合金鋼 2.4610哈司特鎳合金C4 2.4617哈司特鎳合金B(yǎng) 1.4401 316L 1.4312 鉻鎳鋼,不推薦的管路布置方案,在入口管路中一般不需安裝過濾器，若要安裝，只要能夠過濾較大的異物即可,螺桿泵的安裝：減少管道阻力，盡量縮短NEMO泵入口管路減少彎頭,NEMO泵管路彎管半徑選用大于5倍管口直徑,管路通徑不小于NEMO泵的連接法蘭通徑,加大NEMO泵出管路直徑，降低介質(zhì)流動速度,出口閥門：選用管路阻力較小的閥門 ：球閥，蝶閥，板閥,1.球閥閥芯的通徑
14、與連接法蘭的通徑相同，管路阻力最小 2.蝶閥閥芯是一個可以轉動的板，軸向長度比較短，有一定的管路阻力 3.板閥閥芯是一個可以移動的板，管路阻力比較小, NETZSCH 30.08.2020 - 25,NEMO泵出口通常不配安全閥，只有系統(tǒng)安全性要求很高，并且工作介質(zhì)流動性很好條件下，才考慮在泵的出口至泵的入口管路上加裝安全閥。 若介質(zhì)比較粘稠流動性差，安全閥內(nèi)的介質(zhì)長時間不流動，介質(zhì)容易堵塞管路，安全閥失效，反而起不到安全作用；,,關于NEMO泵安全閥的選用問題,當管路意外堵塞泵的工作壓力升高，安全閥打開，高壓介質(zhì)經(jīng)安全閥流回至
15、入口管路，介質(zhì)進行小循環(huán)。 如果沒有自動控制系統(tǒng)，介質(zhì)在泵的出入口之間進行循環(huán)，泵的能量轉化為熱量，泵就很快地發(fā)熱，會直接損壞泵的定子及傳動零部件。,安全閥只能短時間起到保護的作用，不能用于較長起保護作用，必須還有相應的其它保護裝置 對系統(tǒng)安全性要求很高時，可采用電氣控制系統(tǒng)進行安全保護，如：電機超負荷停機、出口管路壓力信號自動控制泄壓系統(tǒng),最簡單地方法：出口管路安裝止回閥,當泵工作停止時，泵的進出口有一定的壓差，NEMO泵有可能發(fā)生反轉現(xiàn)象，這時泵變?yōu)轳R達，工作介質(zhì)的壓力能轉變?yōu)闄C械能。使泵的轉子、傳動件、減速機以及電動機都發(fā)生反轉或飛車，導致零部件損壞，甚至于發(fā)生事故。 所以在NEMO泵出
16、口管路安裝止回閥防止泵發(fā)生反轉,避免采用出口打回流的方法進行流量調(diào)節(jié) ，一般使用變頻電機調(diào)節(jié)。介質(zhì)經(jīng)NEMO泵把電能轉化為高壓液體的壓力能，調(diào)節(jié)閥又使介質(zhì)流回到泵的入口，造成能量損失 。NEMO泵要調(diào)節(jié)流量，應該通過調(diào)節(jié)泵的轉速的方法去調(diào)節(jié)流量，而不用打回流的方法, NETZSCH 30.08.2020 - 27,工作介質(zhì)溫度較高時，泵的吸入室、定子外部考慮加裝保溫套,,對泵進行預熱，使定子在啟泵前就達到熱變形的配合尺寸，啟泵后就能達到泵的性能要求,保溫液的出入口接管，應為下進上出,定子保溫，對于輸送高溫介質(zhì)或易凝固介質(zhì)需要預先
17、給定子加熱。, NETZSCH 30.08.2020 - 28,降低螺桿泵與管道共振解決方案：泵的轉速應選低一點,泵進出口安裝軟連接,金屬波紋管軟連接短管,橡膠軟連接短管, NETZSCH 30.08.2020 - 29,,管道固定基礎與抱箍,泵出口管道牢固基礎與抱箍。,泵的進出口管道設計埋入地下,泵的出口管道設計一彎管,螺桿泵三個基本結構參數(shù),在螺桿泵參數(shù)設計過程中，這三個基本結構參數(shù)的合理選擇及相互之間的合理配比顯得尤為重要，它們直接影響著螺桿泵的工作特性和使
18、用壽命。,e 轉子偏心距，mm； D 轉子截圓直徑，mm； T 定子導程，mm。,螺桿泵三個重要的結構參數(shù)：,T,e,螺桿泵的三個基本要求,1、定、轉子能夠互相匹配 能夠滿足一般齒形嚙合運動的要求。 2、轉子和定子襯套能夠保證密封性 轉子和定子襯套間能形成多個密封腔室，以充滿工作液體。 3、密封腔室能夠不斷推移 轉子的轉動能夠使密封腔室連同其中的工作液體連續(xù)地沿軸向推移，并在推移過程中進行機械能和液體能的相互轉化。,螺桿泵運動學特征,（1）螺桿泵定、轉子型線 單頭單螺桿泵的定轉子實質(zhì)是由普通內(nèi)擺線的外等矩線作為定子型線，而與之共軛的曲線作為轉子型線的空間共軛曲面。,轉子可視為半徑為R的
19、圓片沿著螺距為t、偏心為e的螺旋線連續(xù)移動所形成的軌跡。,定子型線：定子襯套曲面是由兩個半徑為R（轉子半徑）的半圓和兩條長度為4e的直線段組成的封閉對稱曲線以長度T（T=2t）為導程螺旋旋轉形成空間螺旋曲面。,螺桿泵定轉子的嚙合分為兩類嚙合，一類是轉子與定子襯套半圓處的嚙合--線嚙合，另一類嚙合是轉子與定子襯套直線段的嚙合--點嚙合。 在某一時刻對于線嚙合線在空間表現(xiàn)為間隔T/2的軸向長度的一條平面半圓（半徑為R）曲線，而點嚙合線表現(xiàn)為兩條對稱間距為2R的兩條螺旋狀曲線。 轉子在運動過程中受到：軸向力，橫向力，慣性力，負載力，傾倒力矩，摩擦力。所以間隙不合適加工精度達不到容易引起轉子斷裂。,,
20、轉子運動規(guī)律：以軸為中心的偏心運動,螺桿泵定子:使用凹形心軸在整個定子的長度上形成了一定的容隙 .為了獲得理想的效率和長的使用壽命，轉子和定子之間的干涉及干涉比率d/D是至關重要的。,定子安裝:定子安裝在泵上,支連架和泵體吸入式之間保留一定間隙,并不是螺絲擰緊越緊越好,恰當不漏即可.(見表2扭矩表) 定子內(nèi)有倒角面應該朝向介質(zhì)進口端.(右圖) 定子一般一年更換一到兩次,視每天運行時間決定.,螺桿泵轉子:螺桿表面加工精度較高所以要求要求不得有傷痕，螺旋面粗糙度為1.6，齒頂表面粗糙度為1.6。螺桿軸頸圓柱度為直徑的1/4000。螺桿軸線直線度為0.05mm,所以搬運過程中千萬不要碰到稍微變形都無
21、法正確運行/安裝。螺桿齒頂與泵體間隙0.140.33mm。螺桿嚙合時齒頂與齒根間隙為0.140.33mm，法向間隙為0.120.25mm。,萬向節(jié)保養(yǎng):一般分為開式和閉式萬向節(jié).常見的都是閉式萬向節(jié).萬向節(jié),一般有護套,萬向節(jié)接頭,銷子,定位環(huán),密封套,卡簧,擋圈,連桿等組成.,萬向節(jié)保養(yǎng):一般每年保養(yǎng)兩次檢查磨損更換潤滑油.每日使用大于16小時每年兩次,小于則一次.(見下表), NETZSCH 30.08.2020 - 37,,,注液,NEMO泵運行注意事項:,1.第一次啟動前，應在泵里灌滿介質(zhì)，如介質(zhì)太粘稠可灌注其他液體，以
22、避免干運行損壞定子 2.泵啟動前必須確保進出口閥門的暢通----開閥啟泵, NETZSCH 30.08.2020 - 38,,,檢查泵的轉向與所規(guī)定的一致,注意泵旋轉方向,損壞轉子，連軸桿，傳動軸及減速機等部件, NETZSCH 30.08.2020 - 39,,,1.禁止超負荷運行 2.停泵后應根據(jù)介質(zhì)情況對泵內(nèi)進行清洗 ,防止啟動時損壞轉子，定子，軸封等部件干磨。, NETZSCH 30.08.2020 - 40,,,正常配合,,定子尺寸改變,過盈量變大,,適當減小轉子尺寸以達到正常配合,,工作介質(zhì) 溫度升高,定子橡膠 溶脹,工作介質(zhì) 粘度影響,配套與介質(zhì)溫度相適當 溫度擋尺寸轉子,,,長期停用泵應定期（20-30天）盤車或開動一次,防止定子橡膠因長期壓迫而發(fā)生永久形變, NETZSCH 30.08.2020 - 42,謝謝！,
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