螺桿泵主要是由固定在泵體中的襯套(泵缸)以及安插在泵缸中的主動(dòng)螺桿和與其嚙合的兩根從動(dòng)螺桿所組成。三根互相嚙合的螺桿在泵缸內(nèi)按每個(gè)導(dǎo)程形成為一個(gè)密封腔,造成吸排口之間的密封。
螺桿泵工作時(shí),由于兩從動(dòng)螺桿與主動(dòng)螺桿左右對(duì)稱嚙合,故作用在主動(dòng)螺桿上的徑向力平衡,主動(dòng)螺桿不承受彎曲負(fù)荷。從動(dòng)螺桿所受徑向力沿其整個(gè)長度都由泵缸襯套來支承,因此,不需要在外端另設(shè)軸承,基本上也不承受彎曲負(fù)荷。在運(yùn)行中螺桿外圓表面和泵缸內(nèi)壁之間形成的一層油膜,可防止金屬之間的直接接觸,使螺桿齒面的磨損減少。
螺桿泵彈性定子材料要求具有良好的#耐熱和等性能,傳統(tǒng)的定子材料為丁腈橡膠。因采油用螺桿泵的工作條件惡劣,例如高溫#高壓工作時(shí)間長#腐蝕性介質(zhì)周期性擠壓等,使傳統(tǒng)的橡膠材料已臨近其性能。為適應(yīng)井下嚴(yán)酷的工作條件,迫切需要新的橡膠定子材料。另外,螺桿泵使用的工況不同,對(duì)定子橡膠的要求也不相同,同一種定子橡膠難以適應(yīng)各種工況需求。應(yīng)考慮針對(duì)不同工況條件采用不同類型的橡膠定子材料。
國內(nèi)的定子橡膠材料主要是配合一些添加劑,耐油性能差,浸油膨脹率達(dá)。目前研制了多種螺桿泵橡膠定子材料,主要有羧基丁腈橡膠丁腈橡膠與聚氯乙烯或羧基丁腈橡膠與聚氯乙烯的共混膠和氫化高飽和丁腈橡膠。羧基丁腈橡膠是丁二烯丙烯腈和酸單體的三元共聚物。羧基丁腈橡膠耐熱油水溶脹小壓縮變形小抗撕裂易擠出有利于注壓成型動(dòng)態(tài)性能較好。由于溫度較低#橡膠受擠壓后變形較小#硬度變化不大,對(duì)定子橡膠性能的要求主要為和。定子橡膠可采用廉價(jià)的#常溫下較軟的傳統(tǒng)丁腈橡膠和羧基丁腈橡膠。
丁腈橡膠與聚氯乙烯或羧基丁腈橡膠與聚氯乙烯的共混膠為橡塑混煉膠,與丁腈橡膠相比,有好的擠出性能,好的耐油#耐化學(xué)藥品和耐溶劑性,好的耐水性和,而且尺寸穩(wěn)定性較好,對(duì)定#轉(zhuǎn)子配合易控制。
溫度較高(使橡膠變軟#硬度降低,橡膠膨脹嚴(yán)重,定#轉(zhuǎn)子配合為緊密,摩擦扭矩#制動(dòng)扭矩橡膠。通過對(duì)丁腈橡膠鏈段上的丁二烯單元進(jìn)行選擇氫化,將不飽和雙鍵加氫反應(yīng)生成飽和碳6碳單鍵。氫化高飽和丁腈橡膠分子鏈中的氫化丁二烯單元,可使其具有良好的耐熱
和性能性能#耐低溫性能,以及具有能在高溫下仍保持與常溫相當(dāng)?shù)奈锢頇C(jī)械性能的品質(zhì)。