螺杆泵打黏液,转速下降并不等于流量同比下降
螺杆泵输送黏液时,理论排量随转速变化,但缝隙回流和吸入口充填并不按同一比例变化,所以转速下降后流量不会同比下降。

螺杆泵属于容积泵,螺杆每转一圈排出的几何容积大致是固定的,所以人们习惯认为流量和转速成正比。打黏液时这个习惯不可靠。实际送出去的流量,等于转速决定的理论排量减去从间隙漏回进口的部分,还要再扣掉吸入口没有充满的那一部分。后两项并不跟着转速同比变化。
间隙回流主要取决于出口和进口的压差、介质黏度以及螺杆与衬套的间隙。转速降下来,每转的几何容积还在,单位时间里的理论排量少了,但从间隙漏回去的体积流量几乎还是原来那么多。黏度不变、压差不变时,回流不会因为泵转慢了就按同样比例缩小。
吸入口来不及充满
黏液流动慢,螺杆转得快时,液体来不及把螺槽充满,槽里夹着空穴,转一圈并没有排出满槽的液体。把转速降到液体能跟上的程度,空穴减少,每一转的实际充填变满。转速少了一截,充填效率却提高了,流量下降的比例就小于转速下降的比例,有时流量几乎看不出下降。
这种充填不足常伴有进口侧的咕噜声、进口压力偏低和流量不稳。转速降低后声音变实、流量反而更稳,就可以确认刚才高转速下槽没有充满。若降低转速后声音没有变化,进口压力也不低,充填就不是这次流量不跟转速走的主要原因。
剪切变稀的黏液还有一层变化。转速高时螺杆附近剪切强,表观黏度下降,间隙回流变大。转速降低后剪切减弱,黏度回升,回流减小。这同样使流量下降得比转速少。温度升高也会把黏度打低,所以只记转速、不记温度,同样的转速比会推出两个不同的流量。
间隙已经磨大时,情况会反过来。黏度若没有高到能把增大的间隙封住,回流占理论排量的份额就大。转速下降后理论排量减少,回流却差不多还在,实际流量下降的比例会大于转速下降的比例。同样是“不成正比”,一个是流量少掉,一个是流量多掉,对应的是充填和间隙两种原因。
要同时记下的几个量
判断时至少要同时有转速、流量、进出口压差和介质温度。温度用来代表黏度的变化方向。只看到电机因为黏液阻力变大、转速掉了一点,就按比例修正流量,会把充填改善或回流变化漏掉。电机转速的这一点变化,往往小于液压原因造成的流量偏差。
用变频把转速降到一半,流量若只少了一小部分,优先查高转速时吸入口是否没充满,以及黏度是否随剪切变大而变小。流量少掉的比例明显大于转速,优先查间隙是否磨大、出口压力是否升高导致回流增加。两个方向相反,处理也相反。
出口压力升高时回流增加,即使转速没变,流量也会掉。这和转速引起的变化容易叠在一起。比较流量以前要把压差拉到同一次记录里。压差相同、温度相同,只改转速,才能看出流量比例偏到哪一侧。压差也变了,就不能把流量变化全部算到转速上。
新泵间隙小、黏度又高时,回流很小,流量和转速在一段范围内可以接近正比,直到转速高到吸入口充填不满为止。旧泵或薄液时,回流份额大,正比关系从低转速就开始偏离。所以同一台泵换了一种黏度的介质,原来的转速流量对照就不能继续用。
进口管太细、弯头太多,会让黏液更难充满螺槽,允许的转速上限更低。把进口管改粗、缩短以后,同样转速下充填变满,流量会上升,这时再降转速,流量才比较接近同比下降。进口条件不改,只在控制程序里把流量按转速比例来算,误差会一直留着。
螺杆和衬套的间隙被磨大以后,打高黏度时还能靠黏度把回流压住,流量看起来仍跟转速走。换成稍稀的介质,回流立刻显出来,比例关系崩溃。间隙磨损常常是被高黏度掩盖的。介质切换以后流量突然对不上转速,除了充填,还要把间隙磨损算进去。
因此调速之后要重新测流量,而不是用转速比去乘原来的流量。测到流量少掉的幅度小于转速,查充填和剪切变稀。测到少掉的幅度更大,查间隙和压差。温度和进出口压力没有一起记下,这两种判断都会做反。