1
船舶辅机 ?第 2章 回转泵 [Rotary Pump]
一、工作原理
二、流量
三、受力分析
五、管理
第二节 螺杆泵 [Screw Pump]
四、特点
2
船舶辅机 ?第 2章 回转泵 [Rotary Pump]
一、工作原理
1,三螺杆泵 [Triple Screw Pump]
安全 (旁通调压 )阀作用：
①超压时开启保护 ； ②关
排出阀卸压起动 ； ③适当
调节工作压力, 但不能大
范围调节流量，否则引起
油液发热 。
吸入口设于泵体中部，为
了停车后泵内存液以防再
起动时干转。 否则短时间
就会严重磨损。
3
船舶辅机 ?第 2章 回转泵 [Rotary Pump]
主动螺杆和从动螺杆都是双头螺杆 。 封闭容腔长
度略大于一个导程 。螺杆工作长度不小于导程的
1.2~1.5倍，主要是 为了达到足够的容积效率 。
凹螺杆根圆直径 di，节圆直
径 dH，凸螺杆直径 de,di:dH,
de=1:3:5，导程 t=10/3dH。
4
船舶辅机 ?第 2章 回转泵 [Rotary Pump]
2,单螺杆泵 [Mono Pump]
螺杆与传动轴一般采用万向轴连接。 万向
轴的销轴靠润滑脂 [Grease]润滑。
5
船舶辅机 ?第 2章 回转泵 [Rotary Pump]
单螺杆泵的螺纹头数：螺杆单头，衬套双头。
工作中螺杆轴线在泵腔内的位置是变动的,泵
缸轴线和传动轴轴线在工作中总在同一直线上。
密封型螺杆泵, 螺杆啮合线连续，能将吸排腔
完全隔开的螺杆泵 。 单螺杆泵、三螺杆泵都属
于密封型螺杆泵 。
6
船舶辅机 ?第 2章 回转泵 [Rotary Pump]
3,双螺杆泵
齿形不符合啮合规
则，不能形成封闭
的啮合线，属于非
密封型。螺杆自锁，
靠齿轮传动，主从
螺杆不直接接触。
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船舶辅机 ?第 2章 回转泵 [Rotary Pump]
二、螺杆泵的流量
A tnQ t 60?三螺杆泵：
单螺杆泵：
双螺杆泵：
ndQ Ht 36.2 4 8?
eR T nQ t 4 8 0?
tnRQ t 2480 ??
(流量与节圆直径力方成正比 )
主要内泄漏途径是螺杆顶圆与泵缸 (衬套 )的径向
间隙,其次是啮合间隙。内泄漏量与径向间隙
的立方及工作压差成正比，与螺杆的有效长度
及液体粘度的平方根成反比。内泄漏量虽然与
直径成正比，但理论流量与直径立方成正比，
所以 直径越大，容积效率越高。
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船舶辅机 ?第 2章 回转泵 [Rotary Pump]
三、三螺杆泵受力分析 1,轴向力 [Axial Force](★★★★ )
凸螺杆 凹螺杆
排液时
端面液压力 指向吸入端 指向吸入端
螺旋面液压力 指向吸入端 指向排出端
合 力 指向吸入端
(较大 )
指向吸入端
(较小 )
空转时 机械传动力 指向吸入端 指向排出端
轴向力平衡方法：
(1)凸螺杆设止推轴承,凹螺杆靠端面轴承承受。
(2)采用双吸型式 。 螺杆由 长度相等、旋向相反的螺
旋构成,从两端吸入，中间排出。 轴向力自相平衡，
并可提高流量。
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船舶辅机 ?第 2章 回转泵 [Rotary Pump]
(3)采用液力平衡装置 。
凸螺杆排出端有平衡活
塞 (大部分轴向推力靠平
衡活塞所平衡 )，并设卸
油管。凸螺杆中有油孔，
把压力油引到 螺杆下端
的平衡轴套,产生反向
的轴向力。
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船舶辅机 ?第 2章 回转泵 [Rotary Pump]
2,径向力 [Radial Force]
高压
低压 凸螺杆上液压力对称，直立
时径向力平衡。
凹螺杆受不平衡径向力，两
根凹螺杆所受径向力大小相
等、方向相反。所构成的力
偶与凸螺杆转向相同。
即螺杆所受液压径向力：
凸螺杆平衡，凹螺杆不平衡。
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船舶辅机 ?第 2章 回转泵 [Rotary Pump]
3,螺杆上的转矩 [Torque]
凸螺杆上液压力在螺旋面上产生切向分力，形
成阻转矩。空转时主动螺杆带动从动螺杆，由
此也产生阻转矩。
凹螺杆在凹槽下螺旋面的液压力产生 阻 转矩，
而在凹槽上螺旋面的液压力则是 助 转矩，这两
个转矩一般因作用面积不同而不等。但是设计
良好的螺杆泵排油后，凹槽中的油液除产生指
向排出端的轴向推力外，还能产生一个正好可
以克服凹螺杆摩擦力矩的转矩。泵工作时,凹
螺杆是通过油压力驱动,而不是靠凸螺杆直接
传递转矩驱动，从而大大减轻啮合线的磨损。
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船舶辅机 ?第 2章 回转泵 [Rotary Pump]
四,螺杆泵的 特点 [Characteristics]
容积式泵共有的特点：自吸能力、理论流量 …
额定排出压力 … 。螺杆泵无泵阀、转速高、结
构紧凑。
l,没有困油现象，流量和压力均匀，工作平稳，噪声
和振动较小。
2,轴向吸入，不存在妨碍液体吸入的离心力的影响，
吸入性能好。且无往复运动部件，故适用于高转速，
因此螺杆泵的流量范围大,常用回流法调节流量 。
3,三螺杆泵受力平衡和密封性能良好,?v高，允许工
作压力高,可达 20MPa，特殊的可达 40MPa。 单螺杆
泵和双螺杆泵额定排出压力不宜太高,前者最大不超
过 2.4MPa；后者通常不超过 1.6MPa。
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船舶辅机 ?第 2章 回转泵 [Rotary Pump]
4,对所输送的液体搅动少,水力损失可忽略,适于输
送不宜搅拌的液体 (如供给油水分离器的含油污水 )。
5,零部件少，相对重量和体积小，磨损轻，维修工作
少,使用寿命长 (主、从动螺杆不靠机械啮合力传动 )。
缺点,最大的缺点是刚性较差,因为螺杆的轴向尺寸
较长。此外，加工和装配要求较高。
在船上，三螺杆泵常用 作主机的滑油泵 (因为工作可
靠，很少需要维修 )、燃油泵以及货油泵,阀控型液
压系统主液压泵 (因为流量大且均匀，适用高压；而
且工作可靠，很少需要维修 ) 。 单螺杆泵多用作污水
泵 (因为输送过程对液体搅拌轻 )、焚烧炉输送泵、渣
油泵、污油泵 等。双螺杆系除做各种油泵外，也可做
压载泵、消防泵、卫生水泵和锅炉给水泵等。
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船舶辅机 ?第 2章 回转泵 [Rotary Pump]
五、管理
1,螺杆泵虽有自吸能力，但应防止干转，以免螺杆和
缸套的工作表面严重磨损。单螺杆泵如断流干转，则
橡胶制成的泵缸很快会烧毁。因此,初次使用或拆检
装复后应向泵内灌入所排送的液体,以使螺杆得到润
滑。工作中应严防吸空。停用时也需使泵内保存液体。
2,三螺杆泵吸入管路必须装 40～ 60目滤器，吸入油面
应高出吸入管口 100 mm以上。注意吸入管路的清洁，
保持油液的洁净，防止螺杆檫伤。
3,螺杆泵不能反转。否则吸排方向改变,主从动螺
杆轴向力无法平衡 。
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船舶辅机 ?第 2章 回转泵 [Rotary Pump]
4,注意起动及停车时的开关阀顺序 (起动前吸排阀全开 ；
停用时断电后先关排出阀，完全停转后关吸入阀，防
止泵内存液吸空 )。为轻载起动，在起动前将安全调压
阀调松，达到额定转速后调至要求压力。
5,螺杆较长，刚性较差，容易变形。安装时注意间隙
均匀，大流量 泵重心线尽可能通过船体肋骨 ；吸排管
路应固定并与泵吸排口对中；螺杆起吊时防止受力弯
曲； 备用螺杆应悬吊保存 。 使用中应防止过热 。
6,防止油温太低、粘度过高、滤器脏堵等。
船舶辅机 ?第 2章 回转泵 [Rotary Pump]
一、工作原理
二、流量
三、受力分析
五、管理
第二节 螺杆泵 [Screw Pump]
四、特点
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船舶辅机 ?第 2章 回转泵 [Rotary Pump]
一、工作原理
1,三螺杆泵 [Triple Screw Pump]
安全 (旁通调压 )阀作用：
①超压时开启保护 ； ②关
排出阀卸压起动 ； ③适当
调节工作压力, 但不能大
范围调节流量，否则引起
油液发热 。
吸入口设于泵体中部，为
了停车后泵内存液以防再
起动时干转。 否则短时间
就会严重磨损。
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船舶辅机 ?第 2章 回转泵 [Rotary Pump]
主动螺杆和从动螺杆都是双头螺杆 。 封闭容腔长
度略大于一个导程 。螺杆工作长度不小于导程的
1.2~1.5倍，主要是 为了达到足够的容积效率 。
凹螺杆根圆直径 di，节圆直
径 dH，凸螺杆直径 de,di:dH,
de=1:3:5，导程 t=10/3dH。
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船舶辅机 ?第 2章 回转泵 [Rotary Pump]
2,单螺杆泵 [Mono Pump]
螺杆与传动轴一般采用万向轴连接。 万向
轴的销轴靠润滑脂 [Grease]润滑。
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船舶辅机 ?第 2章 回转泵 [Rotary Pump]
单螺杆泵的螺纹头数：螺杆单头，衬套双头。
工作中螺杆轴线在泵腔内的位置是变动的,泵
缸轴线和传动轴轴线在工作中总在同一直线上。
密封型螺杆泵, 螺杆啮合线连续，能将吸排腔
完全隔开的螺杆泵 。 单螺杆泵、三螺杆泵都属
于密封型螺杆泵 。
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船舶辅机 ?第 2章 回转泵 [Rotary Pump]
3,双螺杆泵
齿形不符合啮合规
则，不能形成封闭
的啮合线，属于非
密封型。螺杆自锁，
靠齿轮传动，主从
螺杆不直接接触。
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船舶辅机 ?第 2章 回转泵 [Rotary Pump]
二、螺杆泵的流量
A tnQ t 60?三螺杆泵：
单螺杆泵：
双螺杆泵：
ndQ Ht 36.2 4 8?
eR T nQ t 4 8 0?
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(流量与节圆直径力方成正比 )
主要内泄漏途径是螺杆顶圆与泵缸 (衬套 )的径向
间隙,其次是啮合间隙。内泄漏量与径向间隙
的立方及工作压差成正比，与螺杆的有效长度
及液体粘度的平方根成反比。内泄漏量虽然与
直径成正比，但理论流量与直径立方成正比，
所以 直径越大，容积效率越高。
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船舶辅机 ?第 2章 回转泵 [Rotary Pump]
三、三螺杆泵受力分析 1,轴向力 [Axial Force](★★★★ )
凸螺杆 凹螺杆
排液时
端面液压力 指向吸入端 指向吸入端
螺旋面液压力 指向吸入端 指向排出端
合 力 指向吸入端
(较大 )
指向吸入端
(较小 )
空转时 机械传动力 指向吸入端 指向排出端
轴向力平衡方法：
(1)凸螺杆设止推轴承,凹螺杆靠端面轴承承受。
(2)采用双吸型式 。 螺杆由 长度相等、旋向相反的螺
旋构成,从两端吸入，中间排出。 轴向力自相平衡，
并可提高流量。
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船舶辅机 ?第 2章 回转泵 [Rotary Pump]
(3)采用液力平衡装置 。
凸螺杆排出端有平衡活
塞 (大部分轴向推力靠平
衡活塞所平衡 )，并设卸
油管。凸螺杆中有油孔，
把压力油引到 螺杆下端
的平衡轴套,产生反向
的轴向力。
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船舶辅机 ?第 2章 回转泵 [Rotary Pump]
2,径向力 [Radial Force]
高压
低压 凸螺杆上液压力对称，直立
时径向力平衡。
凹螺杆受不平衡径向力，两
根凹螺杆所受径向力大小相
等、方向相反。所构成的力
偶与凸螺杆转向相同。
即螺杆所受液压径向力：
凸螺杆平衡，凹螺杆不平衡。
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船舶辅机 ?第 2章 回转泵 [Rotary Pump]
3,螺杆上的转矩 [Torque]
凸螺杆上液压力在螺旋面上产生切向分力，形
成阻转矩。空转时主动螺杆带动从动螺杆，由
此也产生阻转矩。
凹螺杆在凹槽下螺旋面的液压力产生 阻 转矩，
而在凹槽上螺旋面的液压力则是 助 转矩，这两
个转矩一般因作用面积不同而不等。但是设计
良好的螺杆泵排油后，凹槽中的油液除产生指
向排出端的轴向推力外，还能产生一个正好可
以克服凹螺杆摩擦力矩的转矩。泵工作时,凹
螺杆是通过油压力驱动,而不是靠凸螺杆直接
传递转矩驱动，从而大大减轻啮合线的磨损。
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船舶辅机 ?第 2章 回转泵 [Rotary Pump]
四,螺杆泵的 特点 [Characteristics]
容积式泵共有的特点：自吸能力、理论流量 …
额定排出压力 … 。螺杆泵无泵阀、转速高、结
构紧凑。
l,没有困油现象，流量和压力均匀，工作平稳，噪声
和振动较小。
2,轴向吸入，不存在妨碍液体吸入的离心力的影响，
吸入性能好。且无往复运动部件，故适用于高转速，
因此螺杆泵的流量范围大,常用回流法调节流量 。
3,三螺杆泵受力平衡和密封性能良好,?v高，允许工
作压力高,可达 20MPa，特殊的可达 40MPa。 单螺杆
泵和双螺杆泵额定排出压力不宜太高,前者最大不超
过 2.4MPa；后者通常不超过 1.6MPa。
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船舶辅机 ?第 2章 回转泵 [Rotary Pump]
4,对所输送的液体搅动少,水力损失可忽略,适于输
送不宜搅拌的液体 (如供给油水分离器的含油污水 )。
5,零部件少，相对重量和体积小，磨损轻，维修工作
少,使用寿命长 (主、从动螺杆不靠机械啮合力传动 )。
缺点,最大的缺点是刚性较差,因为螺杆的轴向尺寸
较长。此外，加工和装配要求较高。
在船上，三螺杆泵常用 作主机的滑油泵 (因为工作可
靠，很少需要维修 )、燃油泵以及货油泵,阀控型液
压系统主液压泵 (因为流量大且均匀，适用高压；而
且工作可靠，很少需要维修 ) 。 单螺杆泵多用作污水
泵 (因为输送过程对液体搅拌轻 )、焚烧炉输送泵、渣
油泵、污油泵 等。双螺杆系除做各种油泵外，也可做
压载泵、消防泵、卫生水泵和锅炉给水泵等。
14
船舶辅机 ?第 2章 回转泵 [Rotary Pump]
五、管理
1,螺杆泵虽有自吸能力，但应防止干转，以免螺杆和
缸套的工作表面严重磨损。单螺杆泵如断流干转，则
橡胶制成的泵缸很快会烧毁。因此,初次使用或拆检
装复后应向泵内灌入所排送的液体,以使螺杆得到润
滑。工作中应严防吸空。停用时也需使泵内保存液体。
2,三螺杆泵吸入管路必须装 40～ 60目滤器，吸入油面
应高出吸入管口 100 mm以上。注意吸入管路的清洁，
保持油液的洁净，防止螺杆檫伤。
3,螺杆泵不能反转。否则吸排方向改变,主从动螺
杆轴向力无法平衡 。
15
船舶辅机 ?第 2章 回转泵 [Rotary Pump]
4,注意起动及停车时的开关阀顺序 (起动前吸排阀全开 ；
停用时断电后先关排出阀，完全停转后关吸入阀，防
止泵内存液吸空 )。为轻载起动，在起动前将安全调压
阀调松，达到额定转速后调至要求压力。
5,螺杆较长，刚性较差，容易变形。安装时注意间隙
均匀，大流量 泵重心线尽可能通过船体肋骨 ；吸排管
路应固定并与泵吸排口对中；螺杆起吊时防止受力弯
曲； 备用螺杆应悬吊保存 。 使用中应防止过热 。
6,防止油温太低、粘度过高、滤器脏堵等。
