造成西派克螺桿泵桿軸疲勞斷裂的原因解析

　　西派克螺桿泵的工作原理是利用螺桿的回轉(zhuǎn)來吸排液體的。中間螺桿為主動(dòng)螺桿，由原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)回轉(zhuǎn)，兩邊的螺桿為從動(dòng)螺桿，隨主動(dòng)螺桿作反向旋轉(zhuǎn)。

　　

　　各螺桿相互嚙合，螺桿與襯筒內(nèi)壁緊密配合，在泵的吸入口和排出口之間，就會(huì)被分隔成一個(gè)或多個(gè)密封空間。隨著螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)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。

　　

　　在正常情況下，西派克螺桿泵的工作載荷穩(wěn)定，但是若出現(xiàn)工作負(fù)載劇烈波動(dòng)，這將導(dǎo)致桿軸發(fā)生疲勞斷裂。因此，上海通略環(huán)?？萍紝ｉT對(duì)此進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)這是以下原因綜合導(dǎo)致的結(jié)果。

　　

　　1、定子內(nèi)部橡膠的彈性滯后

　　

　　橡膠，是指具有可逆性高彈性聚合物材料，在室溫下富有彈性，在很小的外力作用下能產(chǎn)生較大形變，除去外力后能恢復(fù)原狀。

　　

　　因此，在定、轉(zhuǎn)子的摩擦中會(huì)出現(xiàn)橡膠回彈滯后，即橡膠的變形隨著時(shí)間的變化落后于應(yīng)力隨時(shí)間的變化。在螺桿泵結(jié)垢后，定、轉(zhuǎn)子間的摩擦阻力增大，導(dǎo)致橡膠型變量加大，進(jìn)而增強(qiáng)了彈性滯后效應(yīng)。

　　

　　2、螺桿泵的摩擦特性變化

　　

　　由于橡膠的彈性滯后效應(yīng)，螺桿泵在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中定、轉(zhuǎn)子間工作扭矩會(huì)產(chǎn)生周期性的波動(dòng)。

　　

　　3、桿軸的彈性滯后作用

　　

　　在西派克螺桿泵的運(yùn)行過程中，桿軸存儲(chǔ)了大量的彈性能，同時(shí)降低了桿軸的剛度，從而導(dǎo)致作用在桿軸上的負(fù)載波動(dòng)劇烈。