液压缸驱动式液压泥浆泵的研究
液压缸驱动式液压泥浆泵的研究
高压腔 ， 端 为低 压 回 油 腔 ； 左 端 高 压 腔 油 的作 用 右 在
下， 液控 阀一直 处 于ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ位 机 能 ， 压缸 活 塞一直 向右运 液
动 。当活 塞运 动到 液 压 缸 右端 时 ， 塞 与右 端 缓 冲缸 活 形成 了局 部 密闭 空间 ； 在左 端高 压油 的推 动下 ， 塞继 活 续 向右运 动 ， 闭空 间油液 压力 迅速 升 高 ， 密 反作 用 于活 塞 ， 活塞减 速 ； 密 闭空 间油 液 压 力 升高 到 ２ ａ 使 当 ５ ＭＰ
２ 方 案设 计
液 压缸 驱动 式泥 浆泵 的设 计关 键是 实现 液 压缸 的 自动往 复运 动 。本 文提 出 了一种利 用 液压缸 两 端缓 冲 缸 密 闭空 间的高 压 油作 为液 控 阀 控 制 源 的新 方 案 （ 见 图 １ ， 使液 压 泥浆泵 系统 换 向平稳 、 靠 。 ）能 可
２ ０
封 腔产 生 的高压 油流 控 制液控 阀实 现换 向。
液 压 与 气动
２０ ０ ７年 第 ９期
该 换 向机构 的 工作 原 理 是 ： 当液 控 换 向 阀处 于 图
１ 示位 置机 能 时液 压 缸 正 向 右运 动 ， 压 缸 左 端 为 所 液
上， 还应有足够的二次换 向空间余量 。 该 新型利 用 液压缸 两 端缓 冲缸 密闭空 间 的高 压油
维普资讯
２０ ０ ７年 第 ９期
液压 与 气动
ｌ ９
王存洋 。刘
银
Ｔｈ ｓ ａ ｃ ｆ Ｈｙ ｒ ｕ ｉ ｌ ｒ ｙ Ｐｕ ｐ Ｄｒｖ ｎ ｂ ｙ ｒ ｕ ｉ ｌｎ ｅ ｅ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｄ ａ ｌ Ｓ ｕ ｒ ｍ ｉ ｅ ｙ Ｈ ｄ ａ ｌ Ｃｙ ｉ ｄ ｒ ｃ ｃ
泥浆泵的工作原理
泥浆泵是指在钻探过程中向钻孔里输送泥浆或水等冲洗液的机械，是钻探设备的重要组成部分。
常用的泥浆泵是活塞式或柱塞式的，由动力机带动泵的曲轴回转，曲轴通过十字头再到山东神华带动活塞或柱塞在泵缸中做往复运动。
在吸入和排出阀的交替作用下，实现压送与循环冲洗液的目的。
它的工作原理如下：
工作时，动力机通过皮带、传动轴、齿轮等传动部件带动主轴及固定其上的曲柄旋转。
当曲柄从水平位置自左向右逆时针旋转时，活塞向动力端移动，液缸内压力逐渐减小并形成真空，吸入池中的液体在液面压力作用下，顶开吸入阀进入液缸，直到活塞移动到右止点。
这个工作过程称为泵的吸入过程。
曲柄完成了上述的吸入过程后继续沿逆时针方向旋转，这时活塞开始向液力端(图中左方)运动，液缸内液体受挤压．压力升高，吸入阀关闭，排出阀被顶开，液体进入排出管，直至活塞运动到左止点。
这个丁作过程称为泵的排出过程。
随着动力机连续不断地运转，往复泵不断重复吸人和排出过程，将吸人池中的液体源源不断地经排出管送向井底。
活塞在液缸中移动的距离，称做活塞的冲程长度；活塞每分钟往复运动的次数称做活塞的冲次。
常用的泥浆泵是活塞式或柱塞式，由动力机带动泵的曲轴回转，曲轴通过十
字头再带动活塞或柱塞在泵缸中做往复运动。
在吸入和排出阀的交替作用下，实现押送与循环冲洗液的目的。
豫工机械设备是一家集矿山开采设备、隧道施工设备、路桥梁面施工等设备的研发、生产、销售为一体的大型工程机械生产企业。
目前所经营产品主要涉及高速公路、桥梁隧道、地铁涵洞、轻轨高铁、矿山资源开采、煤矿及非煤矿山领域。
液压缸驱动式泥浆泵的研究
液压缸 驱动式 泥浆泵 的研究
王 存 洋 ， 银 刘
（ 国 地 质 大 学 （ 汉 ）机 电 学 院 ， 北 中 武 湖 武汉 ４０７ ） ３０ ４
摘 要 ：提 出 了一 种利 用 缓 冲缸 密 闭 空 间 压 力 油 控 制 液 控 阀 的 液 压缸 自动 换 向 方 法 。 据 此 方 法设 计 了 三缸 单 作 用 往 复 式 液 压 泥 浆 泵 。详 细 给 出 了液 压缸 自动 换 根
泥浆泵 已成 为科技 发 展 的必然趋 势 。
（ ） 易防止 过 载 ， 全 系数大 ； ３容 完
（） ４ 尺寸小 输 出力 大 ， 装位 置 可 自由选 安
择：
３ 液 压 泥 浆 泵 自动 换 向 机 构 的
设 计
自动往 复运 动 。本 文提 出 了一种利 用 液压 缸两 端缓 冲 缸密 闭空 间 的高压 油作 为
４液压 缸 ．
５顺 序 阀 ．
原理 。缓 冲缸密 闭空 间高 压油 可直 接作 用液 控 阀 ， 现油 路换 向 。主 油路 换 向选 用 了二 实
位 四通 液 动换 向 阀。当液 压缸 活塞 运动 至缸
下 降 的情 况 时 。主 油 路 液 压 油 可 以 迅 速 通
过 此 单 向 阀进 入 控 制 油 路 进 行 补 油 ．从 而 避 免 液 控 阀换 向反 复 地 发 生 。同时 ． 向 阀 单 的设 置 还 保 证 了 活 塞 换 向后 控 制 油 路 的 压 力与主油路压力相 同 ， 加 了活塞的推力 ， 增 并 保 证 了液 控 阀换 向后 能 始 终 作 用 在 相应 的工位机能上。 ２ 顺 序 阀 ） 在 每 个 液 压 缸 的进 油 路 上设 置 顺 序 阀 ， 其 主要 作用 是 为 了调 定 液压缸 的 工作压 力 。 ３ 缓 冲 缸 空 间 的设 置 ） 当 活 塞 运 行 至 液 压 缸 两 端 时 会 与 缓 冲 缸 形 成 封 闭 的缓 冲 空 间 。 冲 空 间 的 作 用 ， 缓
泥浆泵工作原理
泥浆泵工作原理(2007/04/05 15:52)目录：Mud Pump浏览字体：大中小点图进入相册点图进入相册点图进入相册摘要：本文介绍非开挖钻机泥浆系统结构、工作原理、施工中注意事项、故障排除和设计制造泥浆系统的要求。
目前中外非开挖钻机的泥浆系统的结构、工作原理、故障均大同小异，只要掌握一种泥浆系统技术，就会熟悉所有的非开挖钻机的泥浆系统。
泥浆系统结构非开挖钻机的泥浆系统可分五部分，即电路、液压动力传动、泥浆泵、泥浆搅拌系统和钻机用泥浆钻进。
如图所示，电路由电源、三位开关、火线、零线、电磁铁构成。
电路起控制作用，三位开关控制电磁换向阀，电磁换向阀控制液压油路、柱塞马达，从而控制泥浆泵。
液压动力传动部分由柴油机、三联齿轮油泵、液压油、油箱、进油过滤阀、溢流阀、压力表、电磁阀、单向阀、柱塞马达、回油过滤阀、油管构成。
柴油机动力通过液压油传递给柱塞马达，柱塞马达旋转做功。
泥浆泵由柱塞马达、变速箱、泵体、安全阀、储能罐、泥浆压力表、吸水管、送浆管构成。
泥浆泵的功能是将泥浆变成高压泥浆供给钻机，协助钻机钻进，扩孔，铺管。
泥浆搅拌系统由搅拌机、供水、泥浆材料构成，泥浆搅拌系统功能是按设计要求搅拌泥浆。
钻机由动力头部、钻杆、导向钻头和扩孔钻头构成。
钻机是泥浆的用户，钻机在钻孔铺管过程中，必须借助泥浆来润滑冷却钻，切削、分解悬浮排除钻屑，护壁防漏防坍孔，减少铺管阻力。
泥浆系统工作原理将潜水泵放入水池，开启潜水泵供水，水箱注滿水。
启动离心水泵，离心水泵高速转动，吸入水箱中水并喷射流于水箱，水箱水循环搅拌，在射流嘴处形成负压，吸入漏斗内的澎润土粉、羟甲基纤维粉、植物胶粉、纯碱粉等泥浆材料，并迅速喷射于水箱内，聚炳稀酰胺水解胶液，钻液宝浓缩液、帮手浓缩液直接加入水箱。
泥浆材料立即溶解混合于水中形成泥浆。
钻机钻孔中，离心水泵要连续不断循环搅拌泥浆，让泥浆材料充分搅拌均匀，防止泥浆沉淀结块阻塞钻头。
当水箱中的泥浆用掉一半后，要立即加水加料搅拌泥浆，才能稳定泥浆的质量，泥浆的浓度、粘度指标变化小。
注浆泵研究报告
注浆泵研究报告注浆泵是在建筑物的地基或墙壁中用来安装固定注浆砂浆的一种设备。
随着技术的发展，注浆泵的种类和规格不断增加，它们的用途也正在发展并广泛应用于地面路面和水利等领域。
本文研究目的是分析和比较不同类型的注浆泵，探讨它们之间的异同，以及它们在实际使用中可能遇到的问题，为使用者掌握正确的注浆泵选择方法提供参考。
首先，分析和比较不同类型的注浆泵。
注浆泵的种类多样，根据工作原理可以分为液压、电动、气动等几种类别。
液压注浆泵是使用液压推动注浆液的装置，液压力可调，工作效率高，注浆液从排出口输出流量稳定，操作简便，成本低。
电动注浆泵是利用电动机通过变速器改变速度，进而改变液压以实现注浆砂浆推动的装置，其工作效率高，但成本较高。
气动注浆泵则是利用空气压力来提供推动力，除了发动机以外不需要其他设备，成本较低，但注浆量较少，操作较复杂。
其次，探讨不同类型注浆泵之间的异同，总结它们在实际使用中可能遇到的问题。
液压、电动和气动注浆泵的最大不同之处就在于它们的工作压力、体积、功率和注浆效率等方面。
液压注浆泵的工作压力较大，体积较小，功率较大，注浆效率高，而电动注浆泵和气动注浆泵则相反。
此外，从安全性、维修保养等方面来看，液压注浆泵要比电动和气动注浆泵安全可靠，但维修保养要求较高。
最后，为使用者掌握正确的注浆泵选择方法提供参考。
由于不同类型的注浆泵有不同的特点和优缺点，选择注浆泵的首要条件是将施工需要的注浆量、压力、体积和功率等因素综合起来考虑，以确保注浆活塞准确完成施工任务。
此外，读者还需要注意注浆泵供应商的资质，以保证质量和稳定性，并考虑它们在维修、保养和维护等方面的服务，以确保正常使用。
本文通过分析和比较不同类型的注浆泵，探讨它们之间的异同，以及它们在实际使用中可能遇到的问题，为使用者提供正确的选择和使用方法，最终使注浆泵的安全可靠性得到保证。
注浆泵研究报告
注浆泵研究报告注浆泵是一种重要的机械设备，它可以将固体和液体两种物质结合在一起，组成浆状物，把它注入混凝土结构中，以提高混凝土的坚韧性和稳定性。
本文旨在详细介绍注浆泵的结构特点，以及它的工作原理和应用范围。
第一部分介绍了注浆泵的结构特点，包括注浆泵的外形特点、传动装置以及控制装置。
第二部分分析了注浆泵的工作原理，包括如何将砂浆和水混合，以及注浆泵的出口压力如何进行调节。
第三部分讨论了注浆泵在混凝土施工中的应用范围，例如黏滞性混凝土、外加剂、抗冻混凝土等等。
最后，本文结合某地区的结构施工实践，总结了注浆泵的应用方法和注意事项。
关键词：注浆泵；结构特点；工作原理；应用范围一、结构特点1.1外形特点注浆泵一般由矩形或椭圆形框架，内装液压传动系统、液压活塞、液压活塞内部及把头、泵体构成。
注浆泵常见的外形有竖向型、斜坡型和横向型，每一种外形都有独特的工作特点。
在实际施工中，应根据施工工艺要求选择合适的注浆泵外形。
1.2传动装置传动装置主要包括电动机和液压传动系统，其中，电动机的部分主要是实现注浆泵输出的动力。
液压传动系统由液压泵、液压活塞及其内部的轴套和把头组成，由此可以实现液体的输送。
1.3控制装置控制装置一般由电动机启动装置、液压缸控制装置以及出口压力控制装置构成。
电动机启动装置可以实现电动机的启动和停止；液压缸控制装置可以调节液压活塞的行程，以实现出口压力的调节；出口压力控制装置可以实现精确的出口压力调节。
二、工作原理2.1砂浆混合根据施工要求，先把砂浆和水混合成泥浆，然后将泥浆输入注浆泵。
液压活塞进行往复活动，使泥浆通过泵室的活塞，实现砂浆的输送。
2.2出口压力调节注浆泵的输出压力受液压活塞内部把头的结构因素影响，因此，在实际应用中，要使注浆泵能够输出高压力，就必须调节液压活塞内部的把头，以保证注浆泵在一定的工作压力范围内正常运行。
三、应用范围注浆泵的应用范围非常广，具体包括：3.1黏滞性混凝土黏滞性混凝土具有较高的抗压强度，往往用于高强度混凝土结构的支撑，使用注浆泵注入混凝土中，可以改善混凝土的附着力和抗压强度。
泥浆泵工作原理
基于曲柄连杆比的泥浆泵工作机理的研究序言泥浆泵是泵类产品中出现较早的一种，至今己有几百年的历史。
在离心式和容积式两大类泵中，泥浆泵属于容积式泵。
它是借助于工作腔里的容积周期性变化来达到输送液体的目的；原动机的机械能经泵直接转化为输送液体的压力能；泵的流量值取决于泵工作腔容积的变化值及其在单位时间内的变化次数（频率)，而(在理论上)与排出压力无关。
泥浆泵是借助于活塞(柱塞)在液缸工作腔中的往复运动(或通过隔膜、波纹管等挠性元件在工作腔内的周期性弹性变形)来使工作腔容积产生周期性变化的。
在结构上泥浆泵是借助密封装置与外界隔绝，通过泵阀(吸入阀或排出阀)与管路沟通或闭合。
泥浆泵这一实现工作腔容积变化的特点，决定了泥浆泵有以下特点:1.瞬时流量是脉动的；2.平均流量是恒定的；3.泵的压力取决于管路特性；4.对输送介质(液体)有较强的适应性；5.有良好的自吸能力。
在泥浆泵中，液体介质的吸入和排出过程(即容积变化过程)是交替进行的，而且活塞(柱塞)在位移过程中，其速度又在不断的变化之中，泵的单个工作腔中的瞬时流量不仅随时间变化而且是不连续的。
在多缸泵中，如果工作腔的工作相位安排适当，可减小排出管路中瞬时流量的脉动幅值，但不能使瞬时流量绝对稳定，所以说流量脉动是曲柄连杆式泥浆泵的固有特征，也是一大缺点。
其流量的周期性脉动使排出压力随之波动，进而引起振动和噪声，对泵缸内的零件、泵阀的运动、活塞杆及动力系统和整个排出系统造成不利影响。
特别是在高压情况下，金属受到交变载荷容易产生疲劳破坏，使元件、仪表、设备受损。
文献[1][2]表明流量脉动是泥浆泵出现事故的主要原因之一，钻井事故中的40%左右来源于泥浆泵。
从文献[3][4]可知降低压力脉动可以明显的提高泵的性能，故消除或减弱系统中产生的压力脉动，使泵工作平稳是泥浆泵使用和设计中提出的重要课题。
泥浆泵上常用的用于衰减排出系统波动的装置——空气包，空气包是泥浆泵液力系统的重要组成部分。
新型液压泥浆泵的研究的开题报告
新型液压泥浆泵的研究的开题报告
（以下是可能的题目、内容和结构，具体需要根据实际情况进行修改）
题目：新型液压泥浆泵的研究
背景及现状：
液压泥浆泵是采矿、建筑、隧道等工程领域中常用的设备之一，其主要功能是将压缩空气驱动的液压系统产生的能量转化成物理动能，从而推动泥浆在管道中运动。
传统的液压泥浆泵存在很多问题，比如：泵的效率低、泵闸阀容易磨损、泵颈偏斜、泵轴承易烧等等。
为了改善这些问题，需要研制新型液压泥浆泵。
研究内容：
本次研究旨在设计并制造一种新型液压泥浆泵，该泵基于以下几个方面的创新：
1. 采用新型密封系统，以减少泵的内漏和外漏；
2. 设计新型阀门和阀门控制系统，以提高泵的效率；
3. 采用新型冷却系统，以降低泵的运行温度；
4. 优化泵的结构设计，以提高其稳定性和可靠性。
研究方法：
本次研究采取以下方法：
1. 确定液压泥浆泵的工作原理及性能参数；
2. 设计新型密封系统、阀门和冷却系统；
3. 制造新型液压泥浆泵并进行实验；
4. 对比实验结果，评估新型液压泥浆泵的性能与传统液压泥浆泵的性能差异。
结论：
本次研究成功研制了一种新型液压泥浆泵，该泵相比传统液压泥浆泵表现出更高的效率和更好的稳定性和可靠性。
虽然本研究所使用的材料和制造工艺具有一定的局限性，但是这项研究可以为今后改进液压泥浆泵的技术提供有益参考。
泥浆泵的分析介绍
第一章绪论1.1 泥浆泵的发展到目前为止，使用泥浆泵钻井己有一百多年的历史。
早期的泥浆泵的功能仅在于循环泥浆、冷却井底、携带岩屑和在井壁形成泥饼。
在四十年代末，采用了喷射式钻井，以及后来的井下动力钻具钻井，利用高压泥浆的冲蚀力辅助破碎岩石可以加快钻井速度，利用泥浆的动力驱动井下涡轮钻具也可以旋转钻井，从而扩大了泥浆泵的功能和使用范围。
泥浆泵早期的典型结构是双缸双作用泵，这种泵使用时比较可靠，但是体积和重量都较大，效率低，压力波动大。
随着钻井井深的增加和套管层次的增多，对钻井泵的排量和泵压提出了愈来愈高的要求。
这也导致了泵功率的急剧加大，泵的重量和外形尺寸也随之增加。
为减轻泵重，当时在双缸泵的设计上较大的改进是以钢代铁和减小泵宽。
以钢带铁是用钢板焊接的泵壳代换铸铁泵壳，并将一些零件改用优质合金钢制造;减小泵宽是应用大直径的滚动轴承作连杆大端支撑，摒弃悬臂曲拐轴设计。
这样，两缸中心距明显缩小。
这些都是50年代双缸泵的主要改进之处。
当然，除此之外在细节结构上也有不少改进。
尽管在50-60年代喷射钻井工艺本身提出了5⨯Pa的泵压要求，但双缸泵的实际持续工作泵压只能达21010到5⨯Pa左右。
限制泵压提高的主要因素是活塞橡胶皮碗的寿命。
双缸双作用15010泵的活塞是“捂”在缸体里的，冷却散热条件极差。
尽管冲次不高，但在高压下由于活塞皮碗与缸套的摩擦，仍将产生100℃上下的温度:再加上与缸套间的各种磨损作用，皮碗很快老化破裂，不能保证钻井作业的正常进行和使用的合理寿命。
但这种单向活塞和敞口缸套的结构给吸入带来了特殊的问题，即三缸泵的吸入过程中，只要缸内压力低于当地大气压，空气就可能从活塞背后侵入液缸而破坏正常吸入。
所以，在原则上三缸泵应配置灌注泵，这也是国外通常的做法。
三缸单作用泥浆泵的优点在于体积小、重量轻、效率高、压力波动小，特别适用于钻井。
三缸单作用泥浆泵经过三十多年的不断改进和完善，在性能上、结构上、可靠性、适应性与经济性等方面，已经走向成熟，使用效果也很显著。
活塞泵、液压柱塞泵、泥浆泵的工作原理及介绍
活塞泵、液压柱塞泵、泥浆泵的工作原理及介绍
活塞泵
工作原理：活塞泵又叫电动往复泵，从结构分为单缸和多缸。
活塞泵工作时，借活塞在汽缸内的往复作用使缸内容积反复变化，以吸入和排出流体。
活塞泵的性能特点：
①活塞泵适用于高压、小流量的场合，特别是流量小于100m3/h，排出压力大于9.8兆帕时，更显示出它较高的效率和良好的运行性能。
②吸入性能好，能抽吸各种不同介质、不同粘度的液体，可用于油田、煤层注水、注油、采油。
若过流部件为不锈钢时，可输送腐蚀性液体。
另外根据结构材质的不同还可以输送高温焦油、矿泥、高浓度灰浆、高粘度液体等。
活塞泵在石油化学工业、机械制造工业、造纸、食品加工、医药生产等方面应用很广。
液压柱塞泵
工作原理：液压柱塞泵或固体泵，由液压动力包驱动液压油缸，液压油缸推进输送缸，将输送缸内的物料输出至管道。
一般分为单柱塞和双柱塞，柱塞泵的基本原理很简单，这种泵使用相对较大的运动水体的动量来将相对较小体积的水抽向高处。
液压柱塞泵广泛应用在污水处理，固体废物处理，矿山冶金，清淤，疏浚，石油化工，电厂，水泥工业等领域。
泥浆泵
工作原理：常用的泥浆泵是活塞式或柱塞式的，由动力机带动泵的曲轴回转，曲轴通过十字头再带动活塞或柱塞在泵缸中做往复运动。
在吸入和排出阀的交替
作用下，实现压送与循环冲洗液的目的。
泥浆泵是指在钻探过程中向钻孔里输送泥浆或水等冲洗液的机械，是钻探设备的重要组成部分。
在常用的正循环钻探中，是将地表冲洗介质──清水﹑泥浆或聚合物冲洗液在一定的压力下，经过高压软管﹑水龙头及钻杆柱中心孔直送钻头的底端，以达到冷却钻头、将切削下来的岩屑清除并输送到地表的目的。
钻井用泥浆泵的工作原理分析与日常维护探究
钻井用泥浆泵的工作原理分析与日常维护探究摘要：泥浆泵是广泛应用在石油钻探、地质勘察等领域的重要设备。
在泥浆抽取排放及循环作业中，发挥重要作用。
由于泥浆泵需要长时间持续运行，且工作环境较为恶劣，所以泥浆泵的日常维护工作尤为重要。
本文就通过泥浆泵的工作原理分析，结合工作实践，进行阐述与探究，为更加有效的使用泥浆泵设备提供一些帮助与参考。
关键词：泥浆泵；工作原理；日常维护引言：泥浆泵是在石油钻井、地质勘察等工作中，实现泥浆抽取、循环的主要设备。
由于泥浆泵所加压输送的泥浆，含有大量泥沙，且具有压力高、粘度大等特点。
同时泥浆还具有一定的腐蚀性。
这些因素均容易造成泥浆泵缸套磨损，甚至失效。
所以，需要在了解泥浆泵工作原理的基础上，加强日常维护、保养工作，以延长泥浆泵设备的使用寿命、降低故障率，从而促进石油钻探、地质勘察等工作。
一、泥浆泵在钻井中的工作原理泥浆泵是具有纵向钻孔输送泥浆功能的活塞往复泵，与普通的往复泵的工作原理基本一致。
泥浆泵是由液力端与动力端两部分组成。
其中液力端是由泵缸、活塞机构、吸入阀、吸入管与排出阀、排出管所构成。
动力端是由偏心轮、曲柄、连杆等部件所构成。
在钻井作业过程中，随着钻井钻头的深入，在井内注入泥浆，是泥浆泵的基本功能。
同时具备钻头冷却、清洗钻具、驱动钻头深入等作用，并能够将打钻后所产生的碎裂岩石带回地面。
例如石油钻井作业，大多采用正循环钻探方式，泥浆泵能够在一定的压力下，利用阀门、高压水管以及中空钻杆，将水、泥浆或者冲洗液等冲洗介质，直接输送至钻头底端，用来发挥冷却钻头、驱动钻头深入，以及将钻进所产生的碎石、岩石屑带回地面的作用。
常用的泥浆泵一般有柱塞式与活塞式两种泵体结构。
其中活塞泵也被称作电动往复泵。
由发动机带动泵曲轴旋转，再由曲轴带动柱塞或活塞结构，在泥浆泵泵缸中往复运动，使得泵腔工作容积发生周期性变化，伴随吸入阀关闭、排出阀被打开的反复交替，从而实现压力传送与循环冲洗的工作目的。
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万方数据
２００７年第９期
液压与气动
２１
二通于动换向阀（滚珠定位式）。泥浆泵不工作时，手 动阀处于常通状态，先导溢流阀远控口接油箱，系统卸 载；当需要泥浆泵工作时，推动手动阀至常闭状态，则 先导溢流阀远控口关闭，系统建立压力开始工作。系 统巾的３个顺序阀用来设定相同的液压缸工作压力； 系统主油路分成３条支油路分别进去３个液压缸，由 于顺序阀的共同调压作用，可使３条油路的流量近似 相等。过滤器各并联一单向阀，此单向阀开启压力为 ０．４ ＭＰａ。当过滤器堵塞时，进油口和出油口压力差急 剧增大，当压差大于０．４ ＭＰａ时，单向阀开启，从而保 护过滤器，但当此情况发生后，应该尽快更换过滤器， 以免油液污染造成系统故障。为了使系统能在适当的 油温下工作，采用了强制对流水式冷却器，冷却效率 高，保证系统能长时间正常工作。主回油路上的单向 阀开启压力为０，４ ＭＰａ，作回油路背压阀，起到稳定液 压缸运行速度的目的。 ４．２活塞运行速比及其安装
为寻求更好性能和合理结构的泥浆泵以满足钻探 开发使用要求，本文研究没计了新型液压缸驱动式泥 浆泵。
新型液压泥浆泵利用液压缸直接驱动泵缸活塞的 方式。由于采用液压缸直接驱动泥浆泵泵缸活塞，简 化了减速装置及机械动力装置，因而新型液压泥浆泵 体积比机械式泥浆泵要小很多。其主要由液压部分 （动力机、液压泵、先导溢流阀、单向阎、顺序阀、液压缸 等）和采头系统（泵头、泵缸、泵缸活塞、吸入阀、排出阀 等）组成。
上，还应有足够的二次换向空间余量。 该新型利用液压缸两端缓冲缸密闭空问的高压汕
控制液控阀换向的自动换向方式换向平稳可靠，换向 时间短，无死点，液压冲击小。系统所采用的零件除带 缓冲缸的液压缸外都为通用件，大批量工业生产时成 本低，易磨损零件少，易于实现１二业化生产和推广。 ４新型液压泥浆泵的设计
在液压泥浆泵自动换向机构的设计基础上，本文 设计了三缸单作用往复式液压泥浆泵。
１．■位四通液控阀２单向阀 ３缓冲缸密闭空间４液压缸５顺序隅 图１新型液压缸自动换向机构示意图
如图１所示，该换向机构利用了缓冲缸原理。缓 冲缸密闭空间高压油可直接作用液控阀，实现油路换 向。主油路换向选用了二位四通液动换向阀。当液压 缸活塞运动至缸两端时，活塞与缓冲缸形成的局部密
收稿日期：２００７—０１—１６ 作者简介：王存洋（１９８卜一），男，山东青岛人，硕士研究生，主 要从事机械结构设计和液压系统应用研究。
本设计利用缓冲缸密闭空间瞬间增压的油液来控 制液控换向阀以实现液压缸自动换向的目的。密闭空 间的建立和密闭空间的油液容量多少直接影响换向阀
的换向时问和准确性。 假定所选的液控阀换向时所需的控制油液量为
△Ｐ。考虑到实际使用时控制管路中液压油的压缩和 不可避免的泄漏，以及当系统在即将换向时停机后控 制油的泄漏，还应该保证系统不能存在换向死点。因 此，按换向所需油液量增加２０％作为密闭空间的实际 容积，则密闭空间的容积为１．２Ａ Ｖ。
（中国地质大学（武汉）机电学院，湖北武汉４３００７４）
摘要：提出了一种利用缓冲缸密闭空间压力油控制液控阀的液压缸自动换向方法，据此方法设计了３ 缸单作用往复式液压泥浆幕。详细给出了液压缸自动换向机构的设计，简要说明了其工作原理，并对液压泥 浆泵的液压系统和泵头系统作了扼要阐述。
关键词：液压缸；自动换向；泥浆泵
密闭空间的具体参数与液压缸内径和活塞杆直径
有关，设计时应综合考虑，但至少要保证密闭空间的内
蓉雾蓖新１经出鐾摹随 径在液压缸内径和活塞杆直径之间。液压缸有杆端和
无杆端密闭空间的结构设计如图４所示。
１密｝Ｉｊ空间２．活塞杆 ａ）有杆端
ｉ．密闭空间２弹簧垫圈 ３．活塞杆４活塞
ｂ１无杆端
图４密闭空间示意图
５泵头系统的设计 液压泥浆泵的泵头系统与机械式泥浆泵的泵头系
图５液压泥浆泵装配轴测图 ６小结
本文在讨论了利用缓冲缸密闭空问的压力油控制 液控阀以实现液压缸自动换向的基础上，设计了理论 性能较好的三缸单作用液压泥浆泵，并给出了整个系 统的简要说明。目前因理论计算模型的研究较粗略， 以及实践中尚没有成熟应用可以借鉴，在此抛砖引玉， 希望能与有关专家学者共同探讨。
参考文献： ［１］范存德．液压技术手册［Ｍ］．沈阳：辽宁科学技术出版
社，２００４． ［２］濮良贵，等．机械设计［Ｍ］．北京：高等教育出版社，
２００３．
［３］往复泵设计编写组．往复泵设计［Ｍ］北京：机械工业出 版社．１９８７
万方数据
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液压与气动
２００７年第９期
封腔产生的高压油流控制液控阀实现换向。 该换向机构的工作原理是：当液控换向阀处于图
１所示位置机能时液压缸正向右运动，液压缸左端为 高压腔，右端为低压回油腔；存左端高压腔油的作用 下，液控阀一直处于左位机能，液压缸活塞一直向右运 动。当活塞运动到液压缸右端时，活塞与右端缓冲缸 形成了局部密闭空间；在左端高压油的推动下，活塞继 续向有运动，密闭空间油液压力迅速升高，反作用于活 塞，使活塞减速；当密闭空间油液压力升高到２５ ＭＰａ （液控阀换向设定压力）时，便推动液控阀阀芯至右位 ＋ＪＬｆ拖，则此后液压缸右腔为高压油腔，左腔为低压回油 腔，液压缸向左运动；由于右端高压油的作用，液控阀 一直处于右位机能，液压缸活塞，一直向左运动。直至 活塞运动到液压缸左端后，由于活塞与左端缓冲缸形 成的密闭空间里高压油的作用，活塞开始制动；当密闭 空间内油液压力达到２５ ＭＰａ时，液控阀由右位机能 变为左位机能。此后液压缸左腔为高压油腔，右腔又 成为低压回油腔，活塞又自左向右运动。液压泵不断 地供油，则液压缸不断地自动往复运动。
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液压缸驱动式液压泥浆泵的研究
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王存洋，刘银
Ｔｈｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｓｌｕｒｒｙ Ｐｕｍｐ Ｄｒｉｖｅｎ ｂｙ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｃｙｌｉｎｄｅｒ ＷＡＮＧ Ｃｕｎ—ｙａｎｇ，ＬＩＵ Ｙｉｎ
如上所述，在液压缸往复运动的过程中，密闭空间 的高压油同时也起到了制动活塞的作用，因而大大降 低了由于活塞突然换向给系统带来的液压冲击。
各元件及缓冲缸结构的作用： （１）单向阀：在系统的主油路和控制油路之间设 置了单向闽。其作用是：当液压缸活塞换向运动时，活 塞与缓冲缸形成的密闭腔将被迫扩大，致使控制油路 中油液压力急剧下降，刚刚完成换向的液控阀有可能 会因此而又重新换向，造成液控阀换向反复；在两回路 之间设置单向阀，由于只允许主油路油液通过，当活塞 换向运动控制油路“ｊ现压力下降的情况时，主油路液 压油可以迅速通过此单向阀进入控制油路进行补油， 从而避免液控阀换向反复地发生。同时，单向阀的设 置还保证了活塞换向后控制油路的压力与主油路压力 相同，增加了活塞的推力，并保证ｒ液控阀换向后能始 终作用在相应的工位机能上。 （２）顺序阀：在每个液压缸的进油路上设置顺序 阀，其主要作用是为了设定液压缸的工作压力。 （３）缓冲缸空间的设置：当活塞运行至液压缸两 端时会与缓冲缸形成封闭的缓冲空间。缓冲空间的作 用，一是要保证全负载的情况下，缓冲空间内油液能产 生高于系统主压力的高压来满足液控阀的换向要求； 二是要有足够的空间，在保证换向所需油流量的基础
液压缸驱动式泥浆泵与传统的机械传动式相比，具
有以下优点：①活塞运行速度平稳，输出力较稳定；② 能在很宽的范围内实现尢级调速；③容易防止过载，安 全系数大；④尺寸小输出力大，安装位置可自由选择。 ３液压泥浆泵自动换向机构的设计
液压缸驱动式泥浆泵的设计关键是实现液压缸的 自动往复运动。本文提出了一种利用液压缸两端缓冲 缸密闭空间的高压油作为液控阀控制源的新方案（见 图１），能使液压泥浆泵系统换向平稳、可靠。
中图分类号：ＴＨｌ ３７文献标识码：Ｂ文章编号：１０００．４８５８（Байду номын сангаас００７）０９—００１９—０３
１前言 泥浆泵是地质勘探、油气田开采、特种钻探等岩土
工群施工的重要配套设备之一。现有的泥浆泵大多是 传统的机械式曲柄连杆机构驱动形式。曲柄连杆往复 式机构，沿用多年，技术相对落后。由于采用曲柄连杆 机构，使得泵缸活塞的运行速度近似于正弦曲线变化， 因而泥浆泵排出泥浆的瞬时流量和压力也按正弦曲线 波动，脉动量大。机械式泥浆泵的缺陷使它无法满足 当今复杂环境下岩土作业的要求。为了满足不断增长 的岩土工程施工需求，研究一种结构新颖、性能优良、 价格适中的新型泥浆泉来替代传统的机械式泥浆泵已 成为科技不断发展的必然趋势。 ２方案设计
该液压泥浆泵用液压缸活塞的直线运动代替通过 曲柄连杆机构转换的直线运动，可有效地提高系统的 机械效率。液压缸活塞运行速度比较平稳，驱动力大， 同时液压缸冲次低、行程长，使得液压泥浆泵泵头系统 的吸、排水阀换向平稳，吸空现象大大减少（见图２）。 因此，整个液压泥浆泉结构简单，输出泥浆压力、流量 比较稳定，容积效率高。
１赦压缸２顿压缸穗基３临基料＝４杂虹 ５泵缸活塞６泉头７排水阀８吸水阀 固２液压泥浆泵工作原理囤
４．１液压系统设计 液压系统设计是设计液压泥浆泵的关键。液压系
统设计简图如图３所示。
１．定量泵２、１０单向周３先导溢流阀４．二位二通手动阎 ５冷却器６．电动机７粗过滤器８精过滤器９液压缸
１１顺序阈１２同油路单Ｊ柚阀１３液动换向阀 图３液压系统设计简图
统在结构上差别不太，都由泵头、泵缸、活塞、活塞杆、 缸盖及压力表等构成。机械式泥浆泵还包括排出空气 包，由于液压泥浆泵排出泥浆流量及压力较稳定，因此 可以省去。目前机械式泥浆泵的泵头系统设计已非常 成熟，因此液压泥浆泵的泵头系统设计在此不再赘述。 液压泥浆泵的装配三维图如图５所示。
１液压缸左端盖２．液压缸３．液压缸右端荒４泵缸左端盖 ５泵缸６排水管７．压盖８泵头９注水漏斗１０双头螺柱