第十章钻探用泵概述pptaaa



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1、 3一一 泥浆泵的技术参数和主参数泥浆泵的技术参数和主参数 泵量泵量 泵量是指泵在单位时间内排出液体的量,泵量是指泵在单位时间内排出液体的量, 一般用一般用Q Q表示,单位:地质常用表示,单位:地质常用L/minL/min表示。表示。 泵压泵压 是指泵的排出口的液体的压力,一般用是指泵的排出口的液体的压力,一般用p p表表 示,单位示,单位MPaMPa。 功率功率 指泵的轴功率,即动力机输出的功率指泵的轴功率,即动力机输出的功率kwkw 效率效率 指泵的有效功与轴功率之比。指泵的有效功与轴功率之比。 泥浆泵一般将其最大工作泵量作为其主参数,即泥泥浆泵一般将其最大工作泵量作为其主参数,即泥浆泵型
2、号中所示的参数。如浆泵型号中所示的参数。如BW-150BW-150其最大泵量为其最大泵量为150L/min150L/min。4 二.国产泥浆泵特征代号的编制原则 原地矿部制定了国产地质钻探机械原地矿部制定了国产地质钻探机械产品名称型号编制规则的标准中规定:产品名称型号编制规则的标准中规定: 泥浆泵的类别标志是泥浆泵的类别标志是B B,泥浆泵第二位,泥浆泵第二位表示结构特点的字母是表示结构特点的字母是W W,表示往复式。,表示往复式。系列序号用系列序号用最大工作泵量表示。最大工作泵量表示。 5BW-250泥浆泵泥浆泵BW-300泥浆泵BW1200泵的种类很多,是一种把机械能转化成液体泵的种类很多
3、,是一种把机械能转化成液体能的机械能的机械 ,应用范围非常广泛,泥浆泵是,应用范围非常广泛,泥浆泵是地质岩心钻探、水文水井、工程地质钻探的地质岩心钻探、水文水井、工程地质钻探的重要配套设备。钻探用泵按用途不同可分为重要配套设备。钻探用泵按用途不同可分为供水泵、钻孔冲洗用泵、泵吸及泵举反循环供水泵、钻孔冲洗用泵、泵吸及泵举反循环钻进用泵、冲洗液净化设备中的砂泵等。按钻进用泵、冲洗液净化设备中的砂泵等。按结构形式分为以下几种类型:往复式活塞泵、结构形式分为以下几种类型:往复式活塞泵、螺杆泵、叶片泵、离心泵,目前在勘查及基螺杆泵、叶片泵、离心泵,目前在勘查及基础施工中往复式活塞泵及离心泵应用最广泛。
4、础施工中往复式活塞泵及离心泵应用最广泛。6 三三 钻探施工中泥浆泵的作用钻探施工中泥浆泵的作用在钻进过程中,将冲洗液(清水或泥在钻进过程中,将冲洗液(清水或泥浆)送入钻孔内,冲洗并带走孔内岩浆)送入钻孔内,冲洗并带走孔内岩粉,冷却润滑钻头和钻具、保护孔壁粉,冷却润滑钻头和钻具、保护孔壁等,以保证正常钻进。等,以保证正常钻进。通过泵的排出压力指示器,了解孔内通过泵的排出压力指示器,了解孔内变化的情况。变化的情况。由泵送出具有能量的冲洗液又可作为由泵送出具有能量的冲洗液又可作为涡轮钻具、螺杆钻具、水力冲击钻、涡轮钻具、螺杆钻具、水力冲击钻、液动锤等孔内动力机的动力介质,即液动锤等孔内动力机的动力介
5、质,即通过冲洗液可将地面上的机械能传递通过冲洗液可将地面上的机械能传递给孔内动力机。给孔内动力机。用来为钻探机场其他用途供水用来为钻探机场其他用途供水。 1.1.泥浆泵的流量应能在较大范围内方便而迅速的调泥浆泵的流量应能在较大范围内方便而迅速的调节,以便适应不同钻进条件下对冲洗液量的要求节,以便适应不同钻进条件下对冲洗液量的要求; ;2.2.泥浆泵的流量应趋于稳定泥浆泵的流量应趋于稳定, ,流量的波动愈小愈好;流量的波动愈小愈好;3.3.泥浆泵排送的冲洗液必须有足够的压头;泥浆泵排送的冲洗液必须有足够的压头;4.4.在一定工况下,泥浆泵的流量应不受压力变化的在一定工况下,泥浆泵的流量应不受压力
6、变化的影响;影响;5.5.泥浆泵中液力端的零部件的数量应尽可能少泥浆泵中液力端的零部件的数量应尽可能少, ,耐磨耐磨性高,且维修方变;性高,且维修方变;6.6.要求泥浆泵重量轻、体积小、解体性好。要求泥浆泵重量轻、体积小、解体性好。81-1-曲柄;曲柄;2-2-连杆;连杆;3-3-十字头;十字头;4-4-缸套;缸套;5-5-活塞;活塞;6-6-滤清器;滤清器;7-7-吸入管;吸入管;8-8-吸入阀;吸入阀;9-9-排除阀;排除阀;10-10-排出管排出管9吸水过程吸水过程排水过程排水过程曲轴连杆十字头缸套活塞进水阀排水阀10双作用泵及柱塞泵工作原理双作用泵液力端示意图双作用泵液力端示意图柱塞泵
7、液力端示意图柱塞泵液力端示意图11 1 1、按作用次数划分、按作用次数划分:单作用泵和双作用泵单作用泵和双作用泵2 2、按活塞的形式分:、按活塞的形式分:活塞式和柱塞式活塞式和柱塞式3 3、按缸的数目分、按缸的数目分 :单缸、双缸和三缸单缸、双缸和三缸4 4、按往复次数分、按往复次数分 :低速泵低速泵( (8080次次/min)/min)、中速泵、中速泵(80-250 (80-250 次次/min)/min)和高速泵和高速泵(250-550(250-550次次/min)/min)5 5、按压力大小分、按压力大小分 :低压泵低压泵( (4 4MPa)MPa)、中压泵、中压泵(4-32MPa)(4
8、-32MPa)和高和高压泵压泵(32-100MPa)(32-100MPa)12 往复泵在单位时间内排送的液体体积的理论平均值由泵的往复泵在单位时间内排送的液体体积的理论平均值由泵的每个液压油缸在单位时间内完成的每个排出行程中扫过的体每个液压油缸在单位时间内完成的每个排出行程中扫过的体积总和决定。积总和决定。对于对于单作用泵单作用泵: :对于对于双作用泵双作用泵:60zFSnQth 60)2(SnfFzQth sm /3sm /3Z-Z-液缸数;液缸数;F-F-缸套内腔截断面积;缸套内腔截断面积;f-f-活塞杆截面面积;活塞杆截面面积;S-S-活塞行程;活塞行程;n-n-活塞每分钟往复次数活塞每
9、分钟往复次数13 1.1.往复泵每个液缸无杆腔排送液体的往复泵每个液缸无杆腔排送液体的理论瞬时流量理论瞬时流量为:为: 2.2.往复泵每个液缸有杆腔排送液体的往复泵每个液缸有杆腔排送液体的理论瞬时流量理论瞬时流量为:为:uFQth sm /3ufFQth)( sm /3 活塞的运动是有曲柄活塞的运动是有曲柄- -连杆机构带动的,因此,活连杆机构带动的,因此,活塞的运动速度可用下式近似计算:塞的运动速度可用下式近似计算:sinru14 往复泵每个液缸无杆腔排送液体的往复泵每个液缸无杆腔排送液体的理论瞬时流量理论瞬时流量又可为又可为: 或或 往复泵每个液缸有杆腔排送液体的往复泵每个液缸有杆腔排送液
10、体的理论瞬时流量理论瞬时流量又可为:又可为: 或或 由上面的式子可以看出:由上面的式子可以看出: 理论瞬时流量的变化规律近似的按正弦规律变化。两者理论瞬时流量的变化规律近似的按正弦规律变化。两者的区别仅在于有杆腔的活塞杆占据了一定的体积,因而理论的区别仅在于有杆腔的活塞杆占据了一定的体积,因而理论瞬时流量稍小于无杆腔。多缸泵的理论瞬时流量使所有液缸瞬时流量稍小于无杆腔。多缸泵的理论瞬时流量使所有液缸在同一瞬时流量的叠加值,其合成曲线也按正弦规律变化在同一瞬时流量的叠加值,其合成曲线也按正弦规律变化。 sinrFQth sm /3sm /3sm /3sm /3sin)(rfFQthsin60FS
11、nQthsin60)(SnfFQth15下图是不同液缸数的单作用往复泵的理论瞬时流量曲线图下图是不同液缸数的单作用往复泵的理论瞬时流量曲线图: :双缸单作用双缸单作用三缸单作用三缸单作用四缸单作用四缸单作用16 为了表示各种往复泵流量的不均匀度,引入流量不均匀度系为了表示各种往复泵流量的不均匀度,引入流量不均匀度系数,其取值经常用数,其取值经常用最大和最小理论瞬时流量的差值与理论平均最大和最小理论瞬时流量的差值与理论平均流量之比流量之比表示表示。一般取值如下表:一般取值如下表:thththQQQQminmax 17 往复泵单位时间排出液体的体积量称为往复泵单位时间排出液体的体积量称为实际流量实