机床与液压

作者：马斌，王伟，范高飞，张明，李南星，齐韦林，张慢来

单位：长江大学，CNPC气举试验基地多相流研究室；吐哈油田工程技术研究院；吐哈油田工程技术研究院；吐哈油田工程技术研究院；吐哈油田工程技术研究院；吐哈油田工程技术研究院；吐哈油田工程技术研究院；长江大学，CNPC气举试验基地多相流研究室；长江大学机械工程学院

关键词：锥形螺杆泵;CFD;流体黏度;间隙尺寸

基金：“一带一路”联合实验室开放基金（MCT202404）

全金属螺杆泵存在间隙设计的矛盾：大间隙导致漏失增加、效率降低，小间隙则易于引发定转子磨损，影响举升寿命和效率。为此，明确各因素对螺杆泵举升性能的影响，优化配合间隙及转速对于推动全金属螺杆泵的应用尤为重要。为了解决此问题，通过锥形全金属螺杆泵实验数据验证全金属螺杆泵CFD数值模拟的可行性。然后利用数值模拟方法分析小间隙锥形螺杆泵的流场特征及泄漏规律，并考虑压差、黏度、间隙对螺杆泵举升情况的影响，以高泵效为目标，得到不同黏度下最优定转子间隙。结果表明：在压差作用下，流体由高压区向低压区泄漏，在相邻腔室密封线处尤为显著;当流体黏度低于50 mPa·s时，定转子间隙应小于0.003 6 mm，当流体黏度大于50 mPa·s，应尽量取间隙为0.004 5 mm的全金属螺杆泵;当运输高黏液体时，可通过增大定转子间隙来提升泵效。

来源：2025年第18期

《机床与液压》期刊编辑部

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