D型五螺杆泵的结构分析

前苏联的D型五螺杆泵的结构和第四章第七节C型双螺杆泵的结构除螺杆根数不同外都相同。这种结构正如在C型双螺杆泵结构一节中指出的，一对止推凸缘和螺杆制成一体，一旦磨损就需要更换整根螺杆，对有五根螺杆的泵，这种更换是很不经济的。

图5-1所示为德国Leistritz公司的五螺杆泵结构，它是将推力凸缘和螺杆分成两个零件，并装在螺杆末端，便于拆装，而且这种结构比设计成一体、推力凸缘位于排出腔的结构长度要短些，这对于受到舰船空间限制需要分寸必争的立式结构流量较大的泵来说，这点长度尺寸的减少常常也是很重要的。图5-1所示的主动螺杆上端采用径向球轴承，它的作用一方面使螺杆定位，避免泵起动和停车时泵内受压力变化而窜动，此外也可承受少量的剩余轴向力。但对于流量较大的泵，采用这种结构是并不适用的。因为螺杆之间的间距受到限制，平衡轴向力的上、下平衡活塞的直径增大受到限制，在采用高压平衡轴向力的液压卸荷后，剩余轴向力还相当大，滚珠轴承无法承受如此大的轴向力。因此笔者在设计时曾采用类似C型双螺杆泵中装于主动螺杆末端的推力轴承的结构来承受剩余轴向力，使用证明这种结构是安全可靠的，推力轴承座和推力块的寿命也很长。

图5-1 Leistritz公司的五螺杆泵结构(www.xing528.com)

设计时必须重视五根螺杆在泵吸入腔中是否有足够的空间，因为螺杆之间的间距有限，泵内的吸入腔空间存在五根螺杆就显得相当“拥挤”，有可能会造成介质流动不畅，吸入阻力增大，尤其是离吸入介质位置最远的那根螺杆吸入阻力特别大，造成泵的吸入性能下降。舰船用五螺杆泵通常吸入性能是一项很重要的性能。后面将会证明D型五螺杆泵的吸入性能优于三螺杆泵，但实际上有时却并非如此，其中很重要的一个原因就是泵的吸入腔处介质流动不畅，阻力太大所致。因此设计时，结构上需注意将吸入腔处的螺杆直径取得小些或增大吸入腔的空间。

前苏联或Leistritz公司的结构都是采用高压平衡轴向力，介质从排出腔流入泵下盖的通孔设置在泵体上。这种结构在使用时有时会发生杂质造成推力轴承或下滑动轴承、甚至螺杆等损坏或“抱轴”的故障。这是由于杂质或泵内零件的磨屑随高压介质从排出腔流入泵下盖内，导致杂质或磨屑随泵下盖内的高压介质泄漏至吸入腔的过程中，进入推力轴承、下滑动轴承以及螺杆等处，从而发生故障。因此在兼用作窜油泵时，可采取类似B型双螺杆泵的结构（图4-13），在泵的出口处安装片式过滤器，将高压介质流向泵下盖内的液压平衡用的通孔管道安放在泵外，再与泵下盖相连接。这样就能确保杂质或磨屑不落入泵下盖内，从而大大减少此类故障的发生。