采油螺桿泵工作時，螺桿在襯套中的特定運動(行星運動)實現(xiàn)螺桿與襯套幾何型面的嚙合，從而完成對地下原油的舉升功能。這就決定著螺桿一襯套副之間的運動特性，以及運動特性與幾何參數(shù)的相關(guān)性，其中螺桿一襯套副的接觸滑動速度及其分布規(guī)律是影響其磨損的關(guān)鍵因素之一。
3G螺桿泵中兩個等螺距同旋向螺旋曲面副的空間共扼問題可轉(zhuǎn)化為平面共扼曲線副的相對運動問題，因此對單螺桿泵的嚙合狀況及運動特性分析可集中在螺桿一襯套副的橫截面上。螺桿泵轉(zhuǎn)子和定子的橫截面曲線簡稱線型。在工況下，與螺桿泵磨損密切相關(guān)的螺桿一襯套副間的運動特性和力學(xué)特性等主要取決于螺桿泵的線型及其參數(shù)組合，為此本章先簡要介紹螺桿泵的線型設(shè)計方法和過程，之后再研究螺桿一襯套副的運動特性。
由于長幅擺線不適用于保溫螺桿泵，普通內(nèi)擺線是短幅內(nèi)擺線在變幅系數(shù)為1時的情況，因此本章研究短幅內(nèi)擺線型螺桿泵的螺桿一襯套副間的接觸滑動速度及其分布規(guī)律。
由單螺桿泵的工作原理和油田現(xiàn)場螺桿泵的失效統(tǒng)計數(shù)據(jù)看，螺桿一襯套副間的磨損是導(dǎo)致螺桿泵失效的主要原因之一。摩擦副的磨損程度主要取決于材料的能、滑動速度、法向壓力和潤滑條件等因素。本文直接針對螺桿泵磨損失效問題，根據(jù)采油螺桿泵的工況和使用性能要求，針對螺桿泵運動學(xué)特性和力學(xué)特性、螺桿泵壓力傳遞和分布規(guī)律，以及三螺桿泵襯套橡膠磨損特性等幾個方面，利用理論分析、數(shù)值模擬和試驗研究相結(jié)合的手段，系統(tǒng)地進行研究和探討，以搞清螺桿泵的磨損失效機理，探索降低螺桿一襯套副嚙合過程中的摩擦和磨損的方法和途徑，將螺桿泵檢泵周期短的局面。
螺桿泵在使用中遇到的問題
1、保溫螺桿泵在輸送高溫液體時個別情況抽不上油，其主要原因是閥漏氣，高粘度螺桿泵本身形成不了真空，所以抽不上油。
2、螺桿泵使用一段時間容易出現(xiàn)噪音大、振動大的問題，往往主要原因是螺桿油泵的主、被軸在長時間運轉(zhuǎn)下，特別是在輸送潤滑性差的介質(zhì)時主被軸、符合套嚴(yán)重磨損造成的，應(yīng)及時跟換。否則也會加快齒輪的磨損速度。
3、不銹鋼螺桿泵使用一段時間后特別是輸送低粘度潤滑性差的介質(zhì)時，容易產(chǎn)生不上油或者流量不夠、壓力低的狀況。主要原因是螺桿油泵的內(nèi)部齒輪經(jīng)過長時間運轉(zhuǎn)，齒輪受到了磨損，使齒輪與泵之間的軸向間隙過大、齒輪端面與止推板之間的端面間隙也隨之增大，從而造成螺桿油泵內(nèi)部在泵正常運轉(zhuǎn)的狀況下在泵內(nèi)部產(chǎn)生大量內(nèi)卸，所以造成了螺桿油泵的流量不夠，壓力低的狀況。
單螺桿泵的優(yōu)勢是使用壽命長，不易出故障，運行。前蘇聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)提出泵輸送清潔的礦物油(運動粘度不小于0.4cSte和溫度達(dá)60℃)時，從啟用到次大修應(yīng)不少于。平均工作期的故障出現(xiàn)間隔不少于6000h。當(dāng)流量下降15%時，認(rèn)為泵的壽命終了。日本川崎產(chǎn)品平均壽命10萬h以上，IMO公司產(chǎn)品壽命一般為3—20年。鴻海的產(chǎn)品輸送清潔的潤滑性介質(zhì)時，壽命也普遍可達(dá)數(shù)萬小時，甚至更長。
不銹鋼螺桿泵采用變頻器控制流量，在低速運轉(zhuǎn)時噪聲就會變大。這是由于使電動機轉(zhuǎn)速發(fā)生變化的變頻器產(chǎn)生的輸入電流的波形不平滑，這也會使泵排出壓力的脈動增大。
重本節(jié)所述的從動螺桿是由密封腔內(nèi)介質(zhì)的液壓力矩推動旋轉(zhuǎn)的特點可以知道，這種擺線嚙合的三螺桿泵的運行還具有可逆性，而且由于螺桿直徑小，可減小回轉(zhuǎn)力矩，其飛輪效應(yīng)很小，因此可以實現(xiàn)在起動時立即產(chǎn)生全負(fù)載轉(zhuǎn)矩，并可以轉(zhuǎn)向，噪聲也小。鴻海泵業(yè)曾對高壓三螺桿泵作過滿負(fù)載連續(xù)起動(停車再起動)，每分鐘起動達(dá)10次之多。泵在停車時由于高壓介質(zhì)的倒流，泵立即逆向轉(zhuǎn)動，再起動時泵又反向旋轉(zhuǎn)，動作自如，運行：故若把壓力源的介質(zhì)輸入泵內(nèi)，三螺桿泵就會變成液壓馬達(dá)，可以用它來帶動其他設(shè)備運轉(zhuǎn)，此時的三螺桿泵就變成為原動機了。液壓馬達(dá)和高粘度螺桿泵的差別僅僅在于和出口的互換。液壓馬達(dá)是高壓介質(zhì)進入泵內(nèi)，三螺桿泵則是高壓介質(zhì)從泵內(nèi)排出，因此兩者的旋轉(zhuǎn)方向相反。這種液壓馬達(dá)的效率仍會在相當(dāng)?shù)呢?fù)荷范圍內(nèi)保持很高。螺桿螺旋升角大的泵，即導(dǎo)程大的泵，作液壓馬達(dá)尤為優(yōu)越。
