螺杆泵
螺旋泵，又称“螺旋扬水装置”或“阿基米德螺旋泵”，是一种通过螺旋叶片的回转运动推动液体沿轴向提升的输送设备。主要由泵轴、螺旋叶片及外壳构成。工作时将泵倾斜置于液体中，使水泵主轴角度小于叶片倾角，底部叶片没入液面。动力系统通过变速机构带动泵轴旋转，液体随之进入叶片间并沿螺旋流道持续上升至出口。该泵结构简单、制造便捷、流量大、能耗低、效率较高且维护方便，但其扬程有限、转速较低，常需配套变速机构。广泛应用于农业灌溉、排涝以及污水、污泥输送等领域。我国自20世纪70年代逐步推广使用。
工作原理
螺旋泵系统包括动力单元、变速装置与泵体三部分，如图1所示，具体由螺旋叶片1、泵轴2、轴承座3和外壳4组成。泵体倾斜安装于上下游水池间，下端叶片浸入液面以下。运转时，泵轴带动螺旋叶片将液体纳入槽道，并沿轴向逐级推升，最终从出水口排出。值得注意的是，螺旋泵仅提升流体的势能，不同于叶片式水泵将机械能转化为液体的位能与动能。
设计参数
(1)安装倾角(θ)。即泵轴与水平面的夹角，直接影响泵效与流量。研究表明倾角每增加1度，效率下降约3%，通常推荐经济角度为30°～40°。
(2)间隙。叶片与外壳间的空隙，较小的间隙可降低泄漏损失，提高运行效率。
(3)转速(n)。一般维持在20～80 r/min的低速范围。大直径泵体宜采用更低转速。
(4)提升高度(H)。指泵的垂直提升能力，通常为3～8 m，无压水高度限制。
(5)螺旋叶片直径(D)。叶片直径越大效率越高，与泵轴直径的最佳比例为2:1。
(6)头数(Z)。即螺旋叶片数量，常见1～4头。头数增加可显著提升流量，每增一头输送能力提高约20%。
(7)导程与螺距。导程λ指叶片旋转360°的轴向行程，与螺距S存在特定几何关系。
(8)流量(Q)与轴功率(N)。流量计算公式为：
轴功率表示为：
式中：D为叶片外径(m)；d为轴径(m)；S为螺距(m)；α为提水断面系数；n为转速(r/min)；η为泵效(%)；ρ为液体密度(kg/立方米)；Q为流量(m³/s)；H为提升高度(m)。
特点
与传统叶片泵相比，螺旋泵具备以下优势：
①低速运行(20～90 r/min)，机械磨损小，无汽蚀现象；
②流道宽敞，可输送含固体颗粒的介质；
③开放式结构便于观察内部运行状态；
④进水口流态影响小，吸水池构造简单，土建成本低。
其局限性在于：
①体积较大，占用空间多；
③液位波动过大时易降低效率，增加能耗。
分类
根据螺杆数量可分为：
单螺杆泵——单根螺杆与泵体内螺纹啮合转动的泵型；
双螺杆泵——双螺杆相互啮合实现液体输送；
三螺杆泵——多螺杆协同工作的容积式泵。
单螺杆泵
核心部件为偏心螺杆（转子）与双线螺旋衬套（定子）。电机驱动泵轴时，螺杆既自转又沿衬套滚动，形成连续密封腔。每转一周，液体推进一个螺距，以螺旋方式逐腔压送。该泵结构简洁、运行平稳、维修方便，输出连续且压力稳定。
双螺和多螺
以三螺杆泵为例：
由泵体内衬套（泵缸）、主动螺杆及两根从动螺杆组成。三螺杆啮合形成多个密封腔，实现吸排口隔离。主动螺杆径向力完全平衡，从动螺杆由衬套支撑，无需外置轴承。运行时螺杆与泵缸间形成油膜，减少磨损。轴向推力通过高压油引入轴套底部平衡，压差较大时需配置推力轴承。为防止过压损坏，吸排口需设安全阀。轴封多采用机械密封，按压力选型。
常见问题处理
1.泵体振动或异响：
成因：安装不稳固或安装过高；电机轴承损坏；泵轴弯曲或与电机轴不同心。
解决：加固安装或降低高度；更换轴承；校正轴心或调整对中。
成因：润滑不足或轴承损坏。
解决：补充润滑油或更换轴承。
3.不出水：
成因：未灌引水；液位低于滤管；吸水管破裂。
选用及应用
螺杆泵凭借变量输送、自吸力强、可逆运行及耐固体颗粒等特点，在污水处理领域广泛用于输送污水、污泥及絮凝剂。选型需兼顾经济性、合理性与可靠性， improper选型可能导致运维困难。
一、转速选择
流量与转速呈线性关系，高转速虽提升流量与扬程，但功率激增，加速定子和转子与定子磨损。建议采用减速机构将转速控制在300 r/min以下，显著延长寿命。
二、产品品质
进口泵设计精良但价高售后慢；国产泵质量参差，选型时应注重低转速、长导程、优质材质与长寿命的性价比。
三、防杂物进入
固体杂质会损伤橡胶定子，需在泵前加装粉碎机或格栅，并定期清理。
四、避免空转
断料会导致定子干摩擦烧毁，需确保供料连续，可配备断料停机装置。
五、稳定出口压力
作为容积泵，出口阻塞会引起压力骤升，导致电机过载或零件损坏。应在出口设置回流阀维持压力稳定。
参考资料 >
标签： 螺杆泵选择题试题 螺杆泵技术参数 螺杆泵选型解析方法
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