1、概述

　　G型單螺桿泵在我國20世紀50年代就已生產,近年來G型單螺桿泵技術及其應用發展較快。G型單螺桿泵屬于容積式泵,從結構上分: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,區別在于雙螺桿泵輸送的介質粘度范圍更寬些,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中的應用

　　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在重油的輸送及噴燃過程中,選擇合適的泵機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。這就要求我們應該選擇合適的泵種以適應這些介質的輸送,使之穩定而無故障地運行。尤其是重油的噴燃,泵機組輸送壓力的恒定很重要。根據調查發現,目前采用外嚙合齒輪泵(稱齒輪泵)的用戶仍居多。其實在這些系統中如果采用G型單螺桿泵則是有更多優點。

型單螺桿泵可無脈動地工作

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

　　現將在現場采用同規格的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時進行了簡單的對比,測量了這樣兩組數據:當輸送重油粘度約為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,介質的輸送壓力很穩定。并且隨著介質粘度的加大,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。因為齒部磨損會導致流量的明顯下降,效率降低。在長期調查中發現,齒輪泵在重油輸送及噴燃系統中連續運轉的使用壽命約為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。

　　經考查并咨詢了相關的泵生產廠家有關加工生產工藝,并進行了多次對比,基本可排除因轉子的材料及其熱處理的原因導致上述差異的存在。認為其原因主要是,除了上述的G型單螺桿泵可無脈動平穩地工作外,還在于G型單螺桿泵工作時對介質粘度的變化不敏感,而與運轉中機械振動小引起的泵內部機械損耗小等因素則直接相關。

　　同時對某鋼管廠重油輸送及噴燃系統中齒輪泵和G型單螺桿泵的使用情況進行統計,使用工況為連續工作制。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,兩年時間除了出現一次密封損壞更換密封外,未出現過齒形明顯磨損而報廢的問題。

3、G型單螺桿泵在冶金設備液壓系統中的運用

G型單螺桿泵用于主軋機潤滑系統

　　在軋鋼廠,主軋機機組齒輪箱的潤滑系統工作是否穩定可靠影響到整個軋制生產過程。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具有如下優點:

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

　　如試驗采用振動速度傳感器進行機組的振動測試,測驗工況完全相同,采用9×102-6m2/s的試驗介質為液壓油,泵的排量67mL/r,改變螺桿與齒輪轉子的轉速測定出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不會加劇輸送介質的乳化。液壓系統對工作介質的抗乳化性能有嚴格要求,采用齒輪泵由于對工作介質會產生攪拌,油中的水分容易與油形成乳化液,使油易產生沉淀物并降低油的潤滑性能。G型單螺桿泵輸送介質時做純軸向運動,平穩、無脈動,對介質不會產生攪拌,因而可在較長時間內不會加劇工作介質的乳化。

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,其抗燃性能優于液壓油,在冶金設備的液壓系統中使用很廣泛。水乙二醇在工作中如果受到反復攪拌、水分蒸發,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時,泵機組不能使之產生明顯的溫升,不能產生乳化及泡沫。由于G型單螺桿泵輸送工作介質時的無脈動性,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異的使用性能,尤其是平穩無脈動地輸送介質,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。