船用螺杆泵作为船舶动力系统、燃油系统、压载系统的核心输送设备,凭借结构紧凑、抗振动、输送平稳的优势,适配船舶颠簸、盐雾腐蚀、空间受限的特殊工况,主要承担燃油输送、润滑油循环、压载水调配、污水排放等关键任务。其工作原理基于容积式啮合输送逻辑,通过螺杆与衬套的精密配合实现流体的稳定输送,同时针对船舶场景进行专项结构优化,确保极端工况下的可靠性。
船用螺杆泵的核心结构与通用螺杆泵一致,主要由主动螺杆、从动螺杆、衬套、密封装置、驱动装置及底座组成。为适配船舶场景,其结构存在针对性设计:采用高强度合金材质(如 316L 不锈钢、耐磨铸铁)抵御盐雾腐蚀;螺杆与衬套采用小间隙精密啮合(配合间隙 0.05-0.1mm),减少振动影响;底座采用防震缓冲设计,降低船舶颠簸对设备运行的干扰;密封系统升级为双端面机械密封,防止海水或燃油泄漏,保障航行安全。
其核心工作原理可拆解为 “吸入 - 输送 - 排出” 三个连续阶段,全程依托密封腔室的容积变化实现流体输送:
一是吸入阶段:电机驱动主动螺杆旋转,通过同步齿轮带动从动螺杆反向同步转动。螺杆旋转时,与衬套内壁形成的封闭腔室沿轴向向吸入端移动,腔室容积逐渐扩大,形成局部真空。在大气压与腔室真空度的压力差作用下,燃油、压载水等流体被顺利吸入密封腔室,完成进料过程。
二是输送阶段:随着螺杆持续旋转,吸入流体的密封腔室沿螺杆轴向向排出端平稳移动。在此过程中,腔室容积始终保持恒定,不会因船舶颠簸产生波动,从而避免流体脉动,确保输送压力稳定。这一特性对船舶燃油系统至关重要,可保障发动机供油均匀,避免动力输出波动。
三是排出阶段:当密封腔室移动至排出端时,腔室容积逐渐收缩,内部流体受到挤压产生压力。当压力超过管路阻力时,流体通过排出端口进入船舶管路系统,完成一次输送循环。整个过程中,螺杆与衬套的啮合无刚性冲击,运行噪音低(≤80dB),契合船舶舱室噪音控制要求。
值得注意的是,船用螺杆泵的工作效率与螺杆齿形设计密切相关。船舶常用的双螺杆泵与三螺杆泵均采用圆弧共轭齿形,这种齿形不仅啮合效率高(容积效率≥85%),还能减少海水、燃油中杂质对螺杆的磨损。同时,其自吸能力强(自吸高度≤3m),无需额外灌注流体即可启动,适配船舶压载水舱、燃油舱等不同高度的输送需求。
综上,船用螺杆泵通过 “螺杆啮合形成密封腔室 - 腔室轴向移动实现容积变化 - 压力差驱动流体输送” 的核心逻辑,完成船舶各类流体的稳定输送。其针对船舶特殊工况的结构优化,进一步强化了运行可靠性,使其成为船舶流体输送系统中不可或缺的核心设备,保障船舶航行的动力供应与安全运行。