螺桿泵的維護與管理探析

么瑩

（大慶油田裝備制造集團力神泵業有限公司，黑龍江 大慶 163311）

在正常的生產制造中，泵井經常會出現地質構造出砂、液位變化、油稠、瓦斯浸出、氯化氫侵蝕、礦山轉向柱泄漏、管桿斷裂、專用泵工具損壞等問題，生產井產液產生波動變化，嚴重時導致臥井停產。因此，對于所有正常的生產井，都需要根據工況改變和調整工作規范、洗井、加液降粘、脫硫或檢泵。在日常維護工作中，最大限度地提高抽油井的正常生產和制造，特別是螺桿泵的日常維護和管理方法。螺桿泵是一種高效、環保、節能的榨油設備，主要由兩部分組成，地面驅動設備和礦用螺桿泵，螺桿泵結構簡單，維修方便，正確使用和維護螺桿泵，可以合理延長機械設備的使用壽命，減輕維護工作的強度。

1 基本工作原理和特點

當擠出機的螺桿旋轉時，吸入腔一端的密封線繼續向著排內壁的端部移動，使吸入腔的容積擴大，工作壓力降低。液體將隨著氣壓被吸入。入口管打開并吸入腔體。隨著擠出機螺桿的旋轉，密封腔內的液體繼續沿軸向均勻地向排出腔移動。隨著排放腔一端的容積逐漸減小，液體就會被排出。具有流量和工作壓力脈動小、噪音低、使用壽命長、自吸工作強度大、結構緊湊簡單等特點。一般情況下，在工業設備使用的整個過程中，為防止泵連接管道因各種原因（如卸料截止閥未打開）突然擴大摩擦，泵的工作壓力超過標準值和傳輸系統被破壞。請務必為螺桿泵安裝閘閥，或采取其他安全預防措施。

2 結構特點和應用范圍對比

驅動泵具有單螺桿泵、雙螺桿泵、三螺桿泵等結構特點，它們的特點如下：（1）單螺桿泵進出口工作壓力一般小于4MPa，特殊情況下可達10MPa，總流量一般為0.3～40m3/h，可輸送的一般可含有固體顆粒、腐蝕性液體，粘度范圍大。泵體的軸套通常由硫化橡膠制成。擠出機螺桿和軸套的工作能力大，氣密性好。（2）雙螺桿泵進出口工作壓力一般小于1.5MPa，特殊情況下可達8MPa。總流量一般為0.4～400m3/h。可輸送的物料一般含有細小的固體顆粒、腐蝕性液體和粘性物質。廣泛的功能。擠出機螺桿與擠出機螺桿，擠出機螺桿與泵殼不接觸，有一定間隙，所以氣密性弱。（3）螺桿泵進出口工作壓力一般小于20MPa，特殊情況下可達40MPa。總流量一般為0.6～600m3/h。可輸送的物料一般不含固體顆粒，無腐蝕性的可濕性液體，粘度范圍大，擠出機螺桿與泵殼不接觸，彼此間隙小，氣密性好。

3 螺桿泵的故障分析和處理方法

因為螺桿泵的應用范圍廣泛的，同時化學物質的種類也越來越多，特別是在高溫、高壓、高粘度、顆粒殘留或混合氣體等場所，必須根據不同的應用。泵的總體設計方案、造型設計線的組成、重要零件和原材料的選用、生產工藝和熱處理方法等各不相同，尤其是型號規格的選擇，因為螺桿泵目前每個人單獨購買，雙螺桿泵（由多種型材規格型號組成，單吸雙吸結構），三螺桿泵（雙單吸結構）和五磁泵，否則會因擠出機螺桿不合理選型 提高泵設備的故障率。文章內容的關鍵是詳細講解雙螺桿泵和三螺桿泵的常見問題。

3.1 流量達不到規定要求

泵在試驗臺上不符合要求（在要求的壓力、吸入真空值、計算速比、粘度條件下）。

（1）設計方案中泵的容量和效率過高。需要重新設計泵的節圓直徑以降低容量和效率，并減小節圓直徑。在確定結構規格的情況下，應適當改變螺桿的分度圓直徑以滿足要求；螺桿的齒隙過大，應盡量減小螺桿齒形的齒隙，并改變密封腔的數量。適當減小管理中心距、內外圓底徑與絲杠軸套孔的間隙，并檢查其組成尺寸公差是否符合工程圖紙的要求；注意輸送液體的粘度有無變化，油溫是否過高，定期保持油的粘度，必要時更換實驗食用油。適度降低溫度，保持粘度穩定。罐體較小時，應加裝制冷系統；注意螺桿內部泵送系統的直徑、活塞桿間隙的平衡、滾動軸承的標準公差是否符合要求。適度減小泵油徑。適當減小配合件之間的間隙，減少泄漏；注意閥門是否密封嚴密，扭簧預緊力是否調整好，閥門應進行氣密性測試或暫時關閉。準確測量氣門扭簧的光亮特性。

（2）當現場流量不能滿足用戶要求時：首先檢查泵的氣壓表和負壓表是否符合管道系統軟件中的規定。泵的排放壓力表不得超過指標值。當氣壓計的指標值超過指標值時，泵的流量會下降。泵的負壓表公差值比金剛石級小，反而會降低泵 的流量。可能是過濾系統堵塞，管道摩擦力過大（彎頭和截止閥的長度也會損害摩擦力），或者吸水管漏水；檢查輸送液體原料的溫度，如果溫度過高，降低溫度 對策：準確測量泵的傳動比是否符合規定，同時檢查工作標準電壓是否正常；檢查泵的使用壽命，找出核心部件的損壞情況，并立即更換。

3.2 排出壓力在用戶現場達不到規定要求

（1）用戶系統裝置存在的問題：吸水系統管道漏水。此時吸入的物質量不夠，造成負壓計無法增加近視度數，所以總排出流量減少，壓力無法增加；抽吸系統設備的過濾器堵塞。此時，吸料量不夠，負壓表會超出標準值范圍，泵會產生震動和噪音，壓力表和負壓表針會劇烈抖動，壓力會變大；抽吸系統設備的摩擦阻力非常高。危及泵的吸入特性；用戶排放系統壓力與泵排放壓力不匹配，不能提高危險泵排放壓力。也就是說用戶壓力系統的負載發生變化，排放壓力不能增加。

（2）用戶誤操作及安裝不規范：新泵首次使用時，泵腔內應充滿工作液，排出氣體，當總流量不夠時，泵的排出壓力可不升起，且因暫時干摩擦，容易造成機械密封、螺桿、軸套、滾動軸承等零件被破壞；隨意安裝和拆卸閥門會導致泄漏，壓力泵無法升起；泵安裝的管道太長，彎頭閘閥太多，或泵的縱橫比高，超過標準值會導致總泵的低位降低，泵的排出壓力不能升高；輸入的液體物質粘度小于所需的粘度范圍值。

4 螺桿泵生產井日常管理要點

（1）所有正常的螺桿泵生產井應保持最佳下沉度。一般規定大馬力螺桿泵不小于450m，一般排量螺桿泵不小于300m。如發現液位異常，立即跟進分析，否則泵筒內未充滿滿意的液體，電機轉子和電機定子拋光，時間過長造成電機開裂變形，定子硫化橡膠。拋光嚴重時會造成電機定子硫化膠溶化、斷裂、泵卡死。（2）螺桿泵井必須按時檢查液位。對于動態液位波動較大的螺桿泵井，需要進行數據加密和檢查。根據液位即時調整有效生產制造的主要參數。是提高螺桿泵井的產量。保證經濟效益和生產周期的關鍵。（3）對于高硫沖刷的油井，盡量做好抗硫對策，選用抗硫化橡膠電機定子硫化橡膠的螺桿泵。也可以按時投藥，防止硫磺，否則螺桿泵電機定子硫化膠會處于硫含量高的液體中。（4）螺桿泵井必須停機時，先將調節旋鈕逐漸調至零位，然后按下停機按鈕，盡量降低速比，釋放扭矩，避免扭矩過大，發生強烈傾覆。礦井轉向柱脫開，停井后應立即關閉生產水閘，以免液體倒流，加速傾覆。對于螺桿泵井，可以盡量減少頻繁的停工和開工，防止轉向柱扭矩錨失效。

另外，在設備的維護保養中，需要注意的安裝事項有：（1）擠出機螺桿軸的平面度直徑為0.05mm；螺帽與泵體的間隙為0.14～0.33mm；擠出機螺桿嚙合時，齒尖與傳動齒輪的間隙為0.14～0.33mm，齒隙為0.12～0.25mm。（2）滾子軸承兩側與滾子軸承螺帽的軸向間隙為0.02～0.06mm；滾子軸承熱裝時，加熱溫度不應超過100℃，嚴禁立即用火加熱；滾子軸承內外燕尾導軌表面不得有腐蝕、凹痕、污垢等缺陷；聯軸器與滾子軸承軸之間的間隙為電機軸直徑的1/10～2/10。（3）螺帽與軸的間隙應為0.4～0.5mm。（4）聯軸器斷面間隙2～4mm；聯軸器向內對齊時，徑向圓柱度為0.1mm，截面勻速圓周運動為0.08mm；爪形聯軸器向內對齊時，徑向圓柱度為0.12mm，內螺紋圓柱度為0.1mm。（5）齒輪嚙合間隙為0.08～0.1mm。

5 結語

綜上所述，本文簡述螺桿泵的原理和結構特點，分析總結機械設備具體操作、維護、維修全過程中的常見故障，提高應用維護人員的具體專業能力，提高實際操作人員的基礎理論水平，使機械設備完成長期運行，實現經濟效益和利潤最大化。