HZS60混凝土攪拌站的技術改造及重油改造

HZS60混凝土攪拌站的技術改造

山東省路橋集團有限公司李燦勝安耀峰岳鵬王瑜摘要本文通過對HZS60混凝土攪拌站技術改造全過程的分析與實施，介紹了建筑施工企業(yè)在進行工程機械技術改造特別是復雜的改造項目時應遵從的程序以及所注意的問題。關鍵詞HZS60混凝土攪拌站技術選型改造組織實施技術改造

前言設備改造實質(zhì)上是設備的局部技術更新，是提高企業(yè)裝備現(xiàn)代化的一個重要手段。一般情況下(除非是徹底性的技術突破)它只是在設備的某些方面進行改進，因此在實行技術改造時，機械的絕大部分結構可以保持不變。這樣在技術上針對性強，在生產(chǎn)上適應性好，可以使有限的資金得到最有效的利用，以較小的投資獲得較高的經(jīng)濟效益。由于混凝土攪拌設備一般來說長期處于惡劣的施工環(huán)境中，加之工作量大，機械技術狀況嚴重劣化。以PC+8098單片機實時控制系統(tǒng)的HZS60混凝土攪拌站在這種情況下使用壽命達到5-6年后應進行技術改造。對HZS60混凝土攪拌站的改造主要是對8098單片機實時控制系統(tǒng)的改造。因為它的穩(wěn)定與否，抗干擾性能的高低直接影響著預拌混凝土的質(zhì)量。下面就該種攪拌站的技術改造過程作一簡單介紹，供同行們參考。1改造的技術選型機械技術改造的項目，一般來說都不是技術上已經(jīng)很成熟定型的產(chǎn)品。因此，即使經(jīng)過經(jīng)濟論證是可行的，但在技術上也不一定能達到預期的目的。很多實例說明技術改造失敗的原因都在于技術方面。由于施工企業(yè)的重點是從事建筑施工，對機械的技術改造往往缺乏必要的技術基礎和加工制作能力，所以我們重視技術選型的目的就是要充分考慮所引用的新技術本身是否成熟，企業(yè)對該項新技術的全面情況及其細節(jié)，是否已徹底了解和掌握，企業(yè)是否具備自行加工改造和管理能力。這也是重視技術選型的意義。由于計算機技術、控制技術、網(wǎng)絡技術和通訊技術的迅猛發(fā)展，各種自動化手段之間不是孤立的、靜止的，而是相互影響、相互滲透的，其間的界限越來越模糊。以工業(yè)控制計算機(以下簡稱“工控機”)的發(fā)展現(xiàn)狀看:DNC、PLC、IPC、FCS、NC/CNC各控制系統(tǒng)之間融合是大勢所趨。所以，在進行技術選型時，應綜合加以考慮。下面是對幾種可能選擇的控制系統(tǒng)方案的比較分析。1.1DCS(集散控制系統(tǒng))HZS60原PC+8098控制系統(tǒng)即屬于簡單的DCS集散控制系統(tǒng)。PC機與控制器進行串行通訊，對全機進行自動控制，并能進行屏幕模擬顯示和報表輸出。但由于系統(tǒng)在操作過程中經(jīng)常出現(xiàn)無故死機或輸出混亂的現(xiàn)象，加之8098控制器在配件資源方面受到限制，所以，這種原系統(tǒng)技術形式?jīng)]有在我們考慮之列。又由于使用年限的延長、工地遷移的運輸安裝、線路的老化和正常的機械磨損，使得整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、抗電磁干擾性能大大降低。因此更新8098系統(tǒng)已成為必須。1.2PLC(可編程控制器)目前，全世界約有PLC生產(chǎn)廠200家，生產(chǎn)品種多達300余個，其以高功能、高速度、大容量、加大模擬量的發(fā)展方向，形成與DCS相抗爭的大系統(tǒng)。但由于我公司的大多數(shù)設備工程技術人員對PLC的系統(tǒng)結構、編程技術、控制特點等不熟悉，在工地復雜的用電環(huán)境中，一旦發(fā)生故障，勢必將購置更換整體的PLC(相對于機架模塊式PLC而言)，甚至影響整個工程的質(zhì)量和進度。所以，雖然在制定技術方案的初期曾考慮過這種控制模式，但從設備工程技術人員對該項技術的了解程度和以后的運行維護成本等角度考慮，我們放棄了這種方案。1.3IPC(工業(yè)PC)因PC機硬、軟件資源豐富、產(chǎn)量大、價格低，為廣大技術人員所熟悉和認可。家用電腦的逐步普及，PC機占通用計算機比例的增加是工業(yè)PC熱的基礎。搞工控的技術專家和技術人員自然想賦予PC總線更高的使命，擬讓它在過程控制、制造自動化、樓宇自動化中扮演重要角色。作為與DCS、PLC成鼎足之勢的IPC市場在擴大，尤其是在我國，因?qū)崟r操作系統(tǒng)、編程語言等的較好解決，IPC在未來的幾十年內(nèi)將蓬勃發(fā)展。我們在考察中建二局洛陽建機廠有關技術改造方面的項目時，發(fā)現(xiàn)他們正在使用這一工控技術對較早出廠的HZS系列混凝土攪拌站控制系統(tǒng)進行改造，且已經(jīng)在北京、廣東、甘肅、寧夏等地的客戶中成功的進行了應用，使用效果良好。這一發(fā)現(xiàn)，與我們正在討論制定的技改方案不謀而合，所以在廠方的技術支持與大力配合下，我們最終決定采用“工業(yè)控制計算機IPC(另加顯示儀表)”的技術方案，并共同進行了改造。2改造的組織實施2002年4月28日，在山東濱州黃河公路大橋項目部，由我公司工程技術人員和中建二局洛陽建機廠技術改造科的工程師們共同組成了改造領導小組，對兩臺HZS60攪拌站的控制系統(tǒng)實施改造。2.1改造的主要內(nèi)容(1)骨料秤的改造;(2)8098控制系統(tǒng)的更新。2.2改造的預期目的(1)提高系統(tǒng)抗電磁干擾的能力;(2)提高系統(tǒng)計算的精確性;(3)提高系統(tǒng)的易操作性、可維護性和部件的通用性、經(jīng)濟性。2.3技術改造改造分兩步進行。2.3.1骨料秤的改造原來的后臺骨料供料計量系統(tǒng)采用杠桿傳力原理，由于長時間的機械磨損，杠桿生銹，刀口變鈍，機械卡阻等因素，傳力已不準確，也就是說杠桿傳到傳感器上重力已不能反映實際骨料的重量，進而導致傳感器產(chǎn)生的電信號也不能準確的按比例的反映實重，骨料計量的不準確直接影響到預拌混凝土的和易性。所以為了達到這次改造的預期效果，我們首先對這一部分進行改造。撤掉杠桿，去掉原來的一個3T傳感器，改用四個1T福建浦田生產(chǎn)的CKNF-S型防水抗沖擊抗扭力高性能稱重傳感器，分別定位于骨料稱量斗的四個角上，這樣不經(jīng)過機械杠桿傳力，無損失的將骨料重量直接傳遞給傳感器，在調(diào)稱較準確的情況下，傳感器也就能產(chǎn)生比較精確的反映骨料實際重量的電信號，經(jīng)過放大、采樣保持、AD轉(zhuǎn)換進而變成計算機系統(tǒng)所采用的數(shù)字信號，從一開始盡量減小誤差，這樣可以為控制系統(tǒng)提供高質(zhì)量的數(shù)字信號。更換定位傳感器時，要注意電焊不要損傷傳感器及其信號線纜，連接四只傳感器的上下加長桿要垂直，長度要適中，以保證各傳感器受力均勻。在傳感器和放大器之間要設置可調(diào)平衡電阻，因為4只傳感器參數(shù)不可能完全相同，在相同骨料重力的作用下，每只傳感器產(chǎn)生的電信號也不相同，進而產(chǎn)生信號誤差。加設平衡電阻的目的就是減小這個誤差。所以信號的誤差控制在系統(tǒng)的改造過程中是重中之重。2.3.28098控制系統(tǒng)的更新HZS60原控制示意圖:圖(一)HZS60改造后的控制示意圖:圖(二)圖(一)與圖(二)的差別在于控制模式的不同，圖(二)中虛線框內(nèi)的部分是改造后的系統(tǒng)核心，即“工業(yè)控制計算機IPC+顯示儀表”系統(tǒng)。系統(tǒng)由中建二局洛陽建機廠技術改造科及其外協(xié)單位提供，控制主程序由其編制;顯示儀表為JK990系列由清華大學設計提供;外部數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)接口板卡由北京凌華技術支持?，F(xiàn)對這一系統(tǒng)作具體分析。2.3.2.1硬件及其接口“工業(yè)控制計算機＋顯示儀表”的控制模式與原來的“普通PC+8098單片機系統(tǒng)”相比，按預期的目的，在技術上應該更先進、性能上更穩(wěn)定、生產(chǎn)上更具自動化。它的工作原理為:工業(yè)控制機內(nèi)置輸入輸出卡和數(shù)據(jù)采集卡。每一路稱對應一個顯示儀表，顯示儀表完成稱值的顯示，由數(shù)據(jù)采集卡來采集顯示儀表的顯示稱值，由輸入卡來采集外圍斗門開關狀態(tài)和電機啟停狀態(tài)信號，工控機根據(jù)這兩種信號來決定輸出卡的輸出信號狀態(tài)，以此控制外圍各個斗門開關和電機啟停，達到自動控制生產(chǎn)的目的。工業(yè)控制計算機是整個控制部分的核心部件，負責各種輸入信號的采集和顯示。它內(nèi)置專業(yè)的輸入輸出接口卡。PC-6407光隔離開關量輸出接口卡是由中泰計算機研究所專門為適應于復雜的工業(yè)現(xiàn)場中各種開關信號的自動控制以及計算機同數(shù)字儀器的接口而設計開發(fā)的專業(yè)輸出接口卡?？紤]到現(xiàn)在開關量的輸出中“開/關”瞬態(tài)對計算機干擾十分強烈及現(xiàn)場強電的干擾，本卡采用了光電隔離技術，使計算機與現(xiàn)場的各種強弱信號之間全部隔離，提高了計算機與本卡在工作中的搞干擾能力和抗損毀能力。工控機內(nèi)置的數(shù)據(jù)采集卡是由世界著名專業(yè)板卡生產(chǎn)廠家Moxa技術有限公司所設計的CI-134系列接口卡，本系統(tǒng)采用CI-134接口卡。它具有四路RS-422/RS485口和TI550CUART。其中TI550CUART是專門為防止數(shù)據(jù)丟失而設計的高速通訊控制器，這是其它在多數(shù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所沒有的。同時CI-134還是具有高集成度、高穩(wěn)定性、高智能化，從而使整個系統(tǒng)更具有普通PC機所無法比擬的技術優(yōu)勢。顯示儀表JK990(我們采用的是JK9902儀表)系列是一種全自動的、智能化、多功能的重量配料控制儀，專用軟件為混凝土配料所設計，可控制多種料連續(xù)累加計量，有多種接口可供選擇，是目前混凝土配料行業(yè)理想的專用儀表。不過在本系統(tǒng)中，JK990儀表僅起顯示作用，只有在IPC工控系統(tǒng)程序被沖，出現(xiàn)故障時，該系統(tǒng)儀表才能顯示它獨立的應有的技術功能。和原來的機架模塊式8098系統(tǒng)相比，它具有集成度高、穩(wěn)定性高、體積小、價格低的優(yōu)點。特別是其全數(shù)字式自動調(diào)較稱方式更是降低和減少了手動調(diào)稱的人為誤差，與原系統(tǒng)相比大大提高了系統(tǒng)的線性度和計量的精確性。應用軟件中“穩(wěn)稱時間”、“精稱重量”、“過沖量”、“物料殘余重量”等幾個關鍵參數(shù)值的設置，大大提高了計量系統(tǒng)參數(shù)的可控性，在實際生產(chǎn)中具有重要的意義。2.3.2.2軟件及其界面控制系統(tǒng)應用軟件由中建二局洛陽建機廠技術改造科的工程師編制，采用Visu

alBasic5.0高級編程語言。其友好的人機對話界面、簡單方便的可操作性，獲得了一線機械操作手的一致好評。但是，在控制主程序運行調(diào)試的過程中，我方電氣工程技術人員又發(fā)現(xiàn)了一些問題。為了生產(chǎn)上方便性，經(jīng)協(xié)商后，我們建議在HZS60控制主程序及其界面上增加了如下功能:(1)在界面上，計量到哪一種物料，哪一種物料的配比值在計量過程中顯示由綠色變?yōu)榧t色，以視覺效果提醒操作手時刻注意計量的進程;(2)砂石儲存斗(操作界面上)物料顯示值跟隨記憶上一盤料，投料顯示遞減直至歸零，以避免在手動狀態(tài)下發(fā)生二次投料卡阻主機的現(xiàn)象;(3)攪拌進程條始終顯示在界面上;(4)(系統(tǒng)的參數(shù)設置)顯示物料精稱重值設置，精稱重量可人為自由設置，便于雨雪天氣適當調(diào)整設置值以保證計量的精確性;(5)在界面的配比值設置上，無論水的值為零與否，各種物料都能單獨計量，這樣便于空載調(diào)試;由于技術上的不完善和主控程序的最終不定型，經(jīng)討論后依然沒有如愿解決下面的問題:(1)IPC脫離后，JK9902顯示儀表的自動投料功能不能實現(xiàn)，發(fā)揮不了該儀表應有的控制功能;(2)IPC和JK9902之間配比在設置上應該互相跟隨，即無論在工控機操作界面上還是在顯示儀表上設置配比，雙方都應該立即通過通訊軟件達到一致;(3)界面上鼠標右鍵下拉菜單即設置、方法、屬性等沒有在程序中設計;(4)水、水泥及砂石等計量顯示值不能精確到小數(shù)點后的一位;(5)JK9902儀表自身自動計量、精稱、設計與HZS60站配料機械系統(tǒng)不配套，由于外協(xié)單位的不同，無法更改其內(nèi)部程序以適應HZS60站?？傊@套軟件的設計總的來說是不錯的，但還有許多不盡如意的地方有待在實踐中進一步改進。3改造的竣工驗收改造后的HZS60站在生產(chǎn)試用的3-6個月的時間內(nèi)，運行良好，故障率低，系統(tǒng)的穩(wěn)定性、計量的精確性都大大提高，基本達到改造的預期目的。且符合安全生產(chǎn)、環(huán)境保護等要求。改造后的有關技術圖紙資料和操作維護規(guī)定符合實際使用要求，由公司機械管理部門存入技術檔案，并辦理了相應的固定資產(chǎn)增值手續(xù)。工程建設機械2004.NO.8

機械設計瀝青混凝土拌合站重油改造方案

河北省衡水公路工程總公司吳振國陳彥英摘要本文針對國內(nèi)瀝青混凝土拌合站的現(xiàn)狀，分析闡述了重油改造的必要性，并結合多年來的實踐經(jīng)驗，提供了幾種重油改造方案，僅供參考。關鍵詞瀝青拌合站重油改造

隨著國內(nèi)經(jīng)濟的高速發(fā)展，公路建設事業(yè)方興未艾，各地大型瀝青混凝土拌合站日益增多，競爭日趨激烈。目前國內(nèi)大部分瀝青混凝土拌合站以燃燒柴油為主，而柴油價格居高不下，直接造成路面生產(chǎn)成本加大，公路建設單位苦不堪言，而重油同柴油相比，不僅價格低廉，而且熱值較高，燃燒充分穩(wěn)定，因此重油改造勢在必行。下面以柴油、重油、渣油三種燃料列表對比加以說明:比較項目0號柴油180重油380號渣油熱值10201kcal/kg13000kcal/kg14000kcal/kg燃燒前加熱溫度0℃70℃－140℃－保存溫度0℃60℃－90價格￥3200/噸￥1900/噸￥1500/噸燃燒器的保養(yǎng)周期半月保養(yǎng)管路及噴嘴三天保養(yǎng)管路及噴嘴每天保養(yǎng)管路及噴嘴需要的額外附件無重油罐、過濾器、熱源重油罐、地池、過濾器可選的額外附件過濾器過濾地池過濾保溫沉淀池、脫水使用中額外費用無保溫保溫、及時更換易損配件改造后的經(jīng)濟價值:按每天生產(chǎn)10小時，每小時生產(chǎn)150噸料，按每噸石料消耗7公斤柴油計算需消耗:10×150×0.007=10.5噸柴油;按每噸柴油3200元計算燃料所需費用:10.5×3200=33600元。因為重油熱值較柴油高，所以在此就不計算加熱及保存重油所耗費的燃油。按每噸石料消耗7公斤重油計算需消耗:10×150×0.007=10.5噸重油;按每噸柴油1900元計算燃料所需費用:10.5×1900=19950元。即每天出料1500噸可節(jié)省人民幣33600－19950=13650元;每噸料可節(jié)省人民幣約:13650/1500=9.1元。不難得出結論:一個月出料4.5噸可節(jié)省人民幣13650×30=40.95萬元。由上可見重油改造給廣大用戶直接帶來了可觀的經(jīng)濟效益，而目前國內(nèi)大部分拌合站所使用的都是傳統(tǒng)型壓力霧化燃燒器，加上油泵、噴嘴產(chǎn)品設計上的缺陷，使重油的品質(zhì)和標號受到極大的限制，而且容易出現(xiàn)燃燒不安全，維護不方便、噪音大、控溫不精確、操作不方便等現(xiàn)象，即使燃燒器勉強能夠使用重油，也會因重油含水率較高和腐蝕性較大、雜質(zhì)較多、化學成分復雜而導致眾多國內(nèi)外品牌的燃燒品短時間內(nèi)損壞關鍵部件，結合多年來的工作實踐，總結以往成功的經(jīng)驗，向廣大瀝青拌合站提供以下三種重油改造方案。第一種改造方案簡易型配置價格實用型配置價格手動輕重油切換泵組(單重油過濾器)1.4萬預加熱輕重油切換泵組(自控溫雙重油過濾器)6.5萬國產(chǎn)QJ-2000MS輕、重、渣油燃燒器高壓鼓風機25萬國產(chǎn)QJ-2000MS輕、重、渣油燃燒器高壓鼓風機、消聲器26萬燃燒器安裝底座1.5萬燃燒器安裝底座1.5萬安裝改造材料費約1萬安裝改造材料費約1萬總價:28.9萬總價:35萬可使用粘度為180號以內(nèi)的燃料油可使用粘度為380號以內(nèi)的燃料油第二種改造方案簡易型配置價格實用型配置價格手動輕重油切換泵組(單重油過濾器)1.4萬預加熱輕重油切換泵組(自控溫雙重油過濾器)6.5萬美國HAUCK氣、輕、重、渣油燃燒器

STARJETSJ-260高壓鼓風機35萬美國HAUCK氣、輕、重、渣油燃燒器

STARJETSJ-260高壓鼓風機消聲器37萬燃燒器安裝底座1.5萬燃燒器安裝底座1.5萬安裝改造材料費約1萬安裝改造材料費約1萬總價:38.9萬總價:46萬可使用粘度為180號以內(nèi)的燃料油可使用粘度為380號以內(nèi)的燃料油

第三種改造方案簡易型配置價格實用型配置價格手動輕重油切換泵組(單重油過濾器)3.4萬預加熱輕重油切換泵組(自控溫雙重油過濾器)11.5萬瑞士OERTLIMIB-500SM-MS

1260kg/h14400KW風機37KW46萬瑞士OERTLIMIB-500SM-MS

1260kg/h14400KW風機37KW46萬安裝改造材料費約1萬安裝改造材料費約1萬總價:50.4萬總價:58.5萬可使用粘度為180號以內(nèi)的燃料油可使用粘度為380號以內(nèi)的燃料油

重油罐、管路、地池和所增加的熱源，價格如下:簡易型配置價格實用型配置價格20噸重油罐或瀝青罐7萬50噸帶自動溫控的重油罐或瀝青罐9.2萬導熱油套管的重油管路(約30米)0.5萬導熱油套管的重油管路(約30米)0.5萬增加的熱源約1萬增加的熱源約2萬總價:8.5萬總價:11.7萬以2000型拌合站(每小時產(chǎn)量160噸)配套的燃燒器為例，我們就以上三種燃燒器做一下對比燃燒器品牌價格功耗燃料噪音能耗(柴油)安裝方式霧化方式保養(yǎng)國產(chǎn)QJ2000-MS25萬58kw380號以內(nèi)燃油很大6.5kg/每噸石子專用底座空氣霧化復雜美國HAUCK

STARJET/SJ-26035萬58kw液化氣、天燃氣

380號以內(nèi)燃油很大6.3kg/每噸石子專用底座空氣霧化復雜瑞士OERTLI

MIB-500/SM-MS46萬42kw液化氣、天燃氣

180號以內(nèi)燃油較小5.5kg/每噸石子直接安裝壓力霧化簡單由上表可見瑞士OERTLI燃燒氣具有低噪聲、低功耗、高效率等顯著優(yōu)點，其排放已完全符合環(huán)保要求最苛刻的歐洲標準！歐洲拌合站品牌“阿曼”全部采用此品牌燃燒器！參考其極低的能耗，價格的稍許劣勢也不值得多考慮了，相比之下使用時間越長越為您省錢，實在是瀝青拌合廠專用燃燒器的首選配置！

附:燃料油油品檢驗報告標準表，請廣大用戶參照:所測試燃料油按國際GB/T4756取樣2L進行檢測國內(nèi)市場燃料油標準SH/T0356－1996國際市場燃油標準執(zhí)行標準檢測點單位1號油2號油4號輕4號油5號輕5號重6號油7號油180CST380CSTGB/T261閃點(閉口)不低于℃38383855555560——6666GB/T3536閃點(開口)不高于℃————————————————————GB/T6533水和沉淀物不大于%(v/v)0.050.050.050.051.001.002.003.000.500.50GB/T265GB/T11137運動粘度40℃mm2/s1.31.91.95.5————————————GB/T265GB/T11137運動粘度40℃mm2/s2.13.45.524.0————————(50℃(50℃GB/T265GB/T11137運動粘度100℃mm2/s————————5.09.015.0——————GB/T265GB/T11137運動粘度100℃mm2/s————————8.914.950.0185.0————SH/T016010％蒸余物殘?zhí)坎淮笥?(m/m)0.150.35————————————0.150.15GB/T508灰分不大于%(m/m)————0.050.10.150.15————0.100.10GB/T380GB/T11140硫含量不大于%(m/m)0.500.50————————————3.003.00GB/T5096銅片腐蝕級不大于50℃33————————————————GB/T1884BGB/T1885密度20℃kg/m3————872——————————————GB/T1884GB/T1密度20℃kg/m3846872————————————(15℃(15℃GB/T3535傾點不高于℃-18-6-6-6————————2430參考資料南京啟杰有限公司技術資料中心

工程建設機械2004.NO.8

機械設計淺談三螺桿瀝青泵

廣州路翔股份有限公司羅文志按照我國交通行業(yè)標準JT/T3158-93，瀝青泵分為齒輪式和柱塞式，齒輪式又分為外嚙合和內(nèi)嚙合，然而，國內(nèi)目前卻有浙江青田油泵廠、上?？茽栠_制泵有限公司等企業(yè)生產(chǎn)三螺桿瀝青泵，其3QGB、LQC等系列產(chǎn)品在瀝青庫和瀝青加工機械中得到較好的應用。中國公路學會筑路機械學會編的《瀝青路面施工機械和機械化施工》(北京:人民交通出版社，1998.8)一書未能對螺桿式瀝青泵作任何介紹，這不能不令人遺憾。本文將從螺桿泵的基本工作原理、三螺桿泵的結構、螺桿泵的性能和管理等幾方面對三螺桿瀝青泵作一介紹，以饗讀者。1螺桿泵的基本工作原理螺桿泵是利用螺桿的回轉(zhuǎn)來吸排液體的。圖1表示三螺桿泵的剖視圖。圖中，中間螺桿為主動螺桿，由原動機帶動回轉(zhuǎn)，兩邊的螺桿為從動螺桿，隨主動螺桿作反向旋轉(zhuǎn)。主、從動螺桿的螺紋均為雙頭螺紋。圖1三螺桿泵簡圖圖2三螺桿泵的密封從圖中可以看出，由于各螺桿的相互嚙合以及螺桿與襯筒內(nèi)壁的緊密配合，在泵的吸入口和排出口之間，就會被分隔成一個或多個密封空間。隨著螺桿的轉(zhuǎn)動和嚙合，這些密封空間在泵的吸入端不斷形成，將吸入室中的液體封入其中，并自吸入室沿螺桿軸向連續(xù)地推移至排出端，將封閉在各空間中的液體不斷排出，猶如一螺母在螺紋回轉(zhuǎn)時被不斷向前推進的情形那樣，這就是螺桿泵的基本工作原理。圖2表示出雙頭三螺桿泵密封空間形成的情況。由圖可見，螺桿與殼體之間的密封面是一個空間曲面。在這個曲面上存在著諸如ab或de之類的非密封區(qū)，并且與螺桿的凹槽部分形成許多三角形的缺口abc、def。這些三角形的缺口構成液體的通道，使主動螺桿凹槽A與從動螺桿上的凹槽B、C相連通。而凹槽B、C又沿著自己的螺線繞向背面，并分別和背面的凹槽D、E相連通。由于在槽D、E與槽F(它屬于另一頭螺線)相銜接的密封面上，也存在著類似于正面的三角形缺口a’b’c’，所以D、F、E也將相通。這樣，凹槽ABCDEA也就組成一個“∞”形的密封空間(如采用單頭螺紋，則凹槽將順軸向盤饒螺桿，將吸排口貫通，無法形成密封)。不難想象，在這樣的螺桿上，將形成許多個獨立的“∞”形密封空間，每一個密封空間所占有的軸向長度恰好等于累桿的導程t。因此，為了使螺桿能吸、排油口分隔開來，螺桿的螺紋段的長度至少要大于一個導程。從上述工作原理可以看出，螺桿泵有以下優(yōu)點:1)壓力和流量范圍寬闊。壓力約在3.4-340千克力/cm2，流量可達18600cm3分;2)運送液體的種類和粘度范圍寬廣;3)因為泵內(nèi)的回轉(zhuǎn)部件慣性力較低，故可使用很高的轉(zhuǎn)速;4)吸入性能好，具有自吸能力;5)流量均勻連續(xù)，振動小，噪音低;6)與其它回轉(zhuǎn)泵相比，對進入的氣體和污物不太敏感;7)結構堅實，安裝保養(yǎng)容易。螺桿泵的缺點是，螺桿的加工和裝配要求較高;泵的性能對液體的粘度變化比較敏感。2三螺桿泵的結構它主要是由固定在泵體中的襯套(泵缸)以及安插在泵缸中的主動螺桿和與其嚙合的兩根從動螺桿所組成。三根互相嚙合的螺桿，在泵缸內(nèi)按每個導程形成為一個密封腔，造成吸排口之間的密封。泵工作時，由于兩從動螺桿與主動螺桿左右對稱嚙合，故作用在主動螺桿上的徑向力完全平衡，主動螺桿不承受彎曲負荷。從動螺桿所受徑向力沿其整個長度都由泵缸襯套來支承，因此，不需要在外端另設軸承，基本上也不承受彎曲負荷。在運行中，螺桿外圓表面和泵缸內(nèi)壁之間形成的一層油膜，可防止金屬之間的直接接觸，使螺桿齒面的磨損大大減少。螺桿泵工作時，兩端分別作用著液體的吸排壓力，因此對螺桿要產(chǎn)生軸向推力。對于壓差小于10千克力/cm2的小型泵，可以采用止推軸承。此外，還通過主動螺桿的中央油孔將高壓油引入各螺桿軸套的底部，從而在螺桿下端產(chǎn)生一個與軸向推力方向相反的平衡推力。螺桿泵和其它容積泵一樣，當泵的排出口完全封閉時，泵內(nèi)的壓力就會上升到使泵損壞或使電動機過載的危險程度。所以，在泵的吸排口處，就必須設置安全閥。螺桿泵的軸封，通常采用機械軸封，并可根據(jù)工作壓力的高低采取不同的形式。圖3為其中的一種。圖中，1為動密封環(huán)，5和6為靜密封環(huán)，4是彈簧。動環(huán)套裝在轉(zhuǎn)軸上，在它與轉(zhuǎn)軸之間還裝有耐油膠圈2。膠圈2的外圍做成錐形，壓緊在動環(huán)的內(nèi)周。它受動環(huán)內(nèi)側錐形壁面的壓縮，緊抱在轉(zhuǎn)軸上，以使動環(huán)既能隨軸一起回轉(zhuǎn)，又能阻止液體沿軸表面向外泄露。另一方面，動環(huán)1還由彈簧4緊壓在靜環(huán)5和6上，形成端面密封，以阻止液體從動環(huán)和靜環(huán)的滑動面泄漏，因而也就在泵的出軸端形成良好的密封。圖3螺桿泵的機械軸封3螺桿泵的性能3.1排量螺桿泵的理論排量可由下式計算:Qt=60Ftnm3/h式中:F—泵缸的有效截面積，cm2;t—螺桿螺紋的導程，m;n—主動螺桿的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)。螺桿泵的內(nèi)部泄漏量Qs:Qs=αp/σm式中:p—泵的工作壓力;σ—所排送的液體的粘度;α—與螺桿直徑和有效長度有關的系數(shù);m=0.3-0.5。泵在壓送不同粘度的液體時，其排量會發(fā)生變化。排量和粘度的關系可由下式表示:Q2=Qt-(Qt-Q1)(σ1/σ2)m式中:Q1—粘度為σ1時的排量;Q2—粘度為σ2時的排量。3.2功率泵的軸功率一般為水功率、摩擦功率和泄漏損失功率這三部分的總和。水功率Nc是指單位時間內(nèi)泵傳給液體的能量，也稱輸出功率，可用下式計算:Nc=PQ×10-3千瓦式中:P—泵的排出壓力和吸入壓力之差，帕;Q—泵的實際排量，m3/s。

摩擦功率是指液體粘性阻力產(chǎn)生的摩擦損失，可由下式表示:Nf=Kn1.5D2σm千瓦式中:n—轉(zhuǎn)速;D—主動螺桿的外徑;—粘度;K—與螺桿長度有關的系數(shù);m=0.3-0.5。由上可見，當泵運送的液體粘度不同時，泵的軸功率也將不同。泄漏損失是指液體從高壓處漏回低壓處所造成的功率損失。所以，當計算泵的軸功率時，如采用理論排量，則泵的軸功率由下式表示:N=NfPQt10-3千瓦圖4三螺桿泵的特性曲線圖4給出三螺桿泵的特性曲線，從圖中可看出，排量隨壓力的上升而下降，而功率則隨壓力的上升而增加。4螺桿泵的管理4.1起動螺桿泵應在吸排停止閥全開的情況下起動，以防過載或吸空。螺桿泵雖然具有干吸能力，但是必須防止干轉(zhuǎn)，以免擦傷工作表面。假如泵需要在油溫很低或粘度很高的情況下起動，應在吸排閥和旁通閥全開的情況下起動，讓泵起動時的負荷最低，直到原動機達到額定轉(zhuǎn)速時，再將旁通閥逐漸關閉。當旁通閥開啟時，液體是在有節(jié)流的情況下在泵中不斷循環(huán)流動的，而循環(huán)的油量越多，循環(huán)的時間越長，液體的發(fā)熱也就越嚴重，甚至使泵因高溫變形而損壞，必須引起注意。4.2運轉(zhuǎn)螺桿泵必