泥浆泵的分析介绍

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泥浆泵工作原理和性能与分类

泥浆泵工作原理和性能与分类

泥浆泵工作原理和性能与分类泥浆泵是一种用于输送泥浆或其他流体的机械设备,广泛应用于石油、化工、矿山、冶金、建筑等行业。

泥浆泵的工作原理主要包括三个部分:泵体、中心轴线和滚动轴承。

泵体是泥浆泵的主要部件,其内部包含一个或多个叶轮。

当电机带动叶轮旋转时,因为叶轮的旋转运动,使得泥浆进入泵体。

在进入泵体后,泥浆会被叶轮切割和挤压,产生一定的动能和压力。

随着叶轮的旋转,泥浆会被推向出口处,并通过出口管道排出。

所有泥浆泵都有一个中心轴线,它是泵体和电机之间的连接部分。

中心轴线负责传递电机的动力给泵体和叶轮,使其能够旋转和工作。

中心轴线通常由高强度材料制成,以承受旋转时的力和压力。

滚动轴承是泥浆泵中的关键部件,承载泵体和中心轴线的重量,减少运动时的摩擦,确保泵体和中心轴线的相对运动光滑和稳定。

滚动轴承具有较高的耐磨性和耐高温性能,以适应恶劣的工业环境。

泥浆泵性能与分类:泥浆泵的性能主要包括流量、扬程、效率和功率等方面。

流量是指单位时间内泥浆流经泵体的体积。

泥浆泵的流量通常在设计参数中有明确的要求,根据具体的工程需求选择合适的流量。

扬程是指泥浆泵能够克服阻力提供的输送高度,与泵的出口压力有关。

扬程越大,泵的出口压力越高,适用于输送距离较远或高度较高的工程需求。

效率是指泥浆泵输送工作所消耗的能量与输入的能量之间的比率。

高效率的泥浆泵可以减少能源的浪费,提高工作效率。

功率是指泥浆泵在运行中消耗的能量量,通常以千瓦(KW)为单位。

与效率相比,功率更直接地反映了泵的能耗情况。

根据泥浆泵的用途和结构特点,可以将其分类为离心式泥浆泵、柱塞式泥浆泵和螺杆泵等。

离心式泥浆泵是泥浆泵最常见的类型,通过叶轮的旋转产生离心力,使泥浆沿着轴线方向被吸入并排出。

离心泵广泛应用于石油、石化、冶金、矿山、建筑等工业领域。

柱塞式泥浆泵采用活塞式工作方式,主要由柱塞和缸体组成。

柱塞的上下运动产生泵送效果,适用于输送高粘度的泥浆和液体。

螺杆泵是一种密封结构简单、耐磨耐腐蚀的泥浆泵,主要用于低压、高粘度或含有固体颗粒的泥浆输送。

石油钻井泥浆泵的维修方法分析

石油钻井泥浆泵的维修方法分析

石油钻井泥浆泵的维修方法分析发布时间:2021-09-29T01:01:15.531Z 来源:《科学与技术》2021年第15期作者:刘涛[导读] 泥浆泵是油田钻井工作中不可或缺的一种钻井配套设备,在钻探过程中主要用来传输水、泥浆等物质,起到冷却钻头、冲洗钻头等一系列重要作用。

刘涛中石化四机石油机械有限公司 434020摘要:泥浆泵是油田钻井工作中不可或缺的一种钻井配套设备,在钻探过程中主要用来传输水、泥浆等物质,起到冷却钻头、冲洗钻头等一系列重要作用。

本文首先介绍了石油钻井泥浆泵的工作原理,其次分析其常见故障,最后就石油泥浆泵在日常维修中需要注意的事项进行探讨,提出建议。

关键字:石油钻井;泥浆泵;维修方法前言:泥浆泵是石油钻井生产作业中的关键配套设备,但是由于泥浆泵所输送的泥浆中含有大量泥砂含、其粘性大、压力高,且具有一定的腐蚀性,很容易使泥浆泵各个部件受到磨损而无法进行正常的工作,因此维修方法的选择就至关重要,合理有效的维修手段有着延长泥浆泵使用寿命的重要意义。

1.石油钻井泥浆泵的工作原理石油钻井泥浆泵是一种容积式泥浆泵,主要通过周期性地改变密封工作腔的容积,将原来的机械动能转化为承载传输液体的压力能,进而完成作业。

泥浆泵的运作主要分为吸入过程和排出过程,随着机器不停的运作,泥浆泵重复着吸入过程和排出过程,利用这两个过程将吸入的液体不断地送往井底,下面将简要阐述吸入和排出的工作流程。

吸入过程主要利用动力机的皮带、转动轴、齿轮等组成部分的运动进而带动主轴及与其连接的曲柄转动,当曲柄逆时针旋转时,活塞运动到驱动端,液缸内压力逐渐减小并形成真空,在表面压力影响下,吸入阀门被吸入池中的液体顶开,进入液缸,直到活塞移动到右端点,吸入过程不再继续,开始进行排出过程,曲柄继续沿逆时针方向旋转,这时活塞开始向着该方向移动,液缸内液体由于受到挤压,压力升高,此时,吸入阀门关闭,排出阀门被顶开,液体进入排出管,直到活塞运动到左端点,排出过程结束[1]。

泥浆泵工作原理

泥浆泵工作原理

泥浆泵工作原理泥浆泵是一种重要的钻井设备,广泛应用于石油、天然气和地质工程等行业。

它的主要作用是将泥浆压入钻井井筒,并通过管道系统将泥浆传递到井底,同时也可以通过系统回收钻井液体。

泥浆泵的工作原理主要分为两部分:泵体和泵腔。

泵体是泥浆泵的主体部分,它包括驱动装置和泵头。

驱动装置一般采用电机、柴油发动机或气动机,根据不同的工况选择不同的驱动装置。

泵头是将电机的动力转化为压力能的装置,使泥浆能够被压入井筒。

在泵腔中,通过活塞、活塞杆、气阀、吸入阀和排出阀等关键部件的协作,完成了将泥浆从泵腔中吸入并压入井筒的过程。

泥浆泵的工作原理可以简单概括为下面的几个步骤:第一步:吸入阶段当驱动装置启动后,传递的动力将泵体内的活塞活动起来。

活塞向后运动时,与活塞杆联动,再通过活塞杆与气阀连接。

在活塞向后移动的过程中,排出阀关闭,同时吸入阀打开。

泵腔内的空气在活塞的作用下被压缩,形成负压,使得泥浆能够通过吸入阀进入泵腔。

第二步:排出阶段当活塞到达极端位置时,活塞开始向前运动。

此时,吸入阀关闭,泥浆无法在此时进入泵腔。

同时,排出阀打开,使泥浆能够通过排出阀排出。

活塞通过压缩工作室内的泥浆,增加泥浆的压力,并将泥浆推入井筒。

第三步:循环阶段在泵腔内,通过吸入阀和排出阀的协作不断循环进行吸入和排出的过程。

这样,泥浆就能够持续地被泵入井筒,保持井底的压力平衡,并起到冷却、润滑和清洗井壁的作用。

综上所述,泥浆泵通过驱动装置和泵体的设计,实现了将泥浆压入井筒的过程。

泥浆泵工作原理的核心在于泵腔内的吸入和排出过程,通过活塞与活塞杆、气阀、吸入阀和排出阀等关键部件的协作,不断地将泥浆压入井筒,实现钻井过程中的泥浆循环和润滑清洗作用。

泥浆泵的稳定工作能够提高钻井效率,保障井底施工工艺顺利进行,对钻井作业具有重要的促进作用。

泥浆泵结构及工作原理

泥浆泵结构及工作原理

泥浆泵结构及工作原理
1.泥浆泵的主要结构及组成:泥浆泵是由泵体、泵盖、叶轮和轴等组成。

其主要零件有:叶轮、泵盖、泵轴、轴套等。

如图1所示。

2.工作原理:在电动机的驱动下,叶轮旋转,带动密封环与轴上的密封腔(即吸水池)接触,将密封腔内的液体吸入泵内;液体由轴上的出液口排出。

此时,由于叶轮旋转对密封腔产生离心力作用,使液体产生一定的压力,因此,在旋转的叶轮作用下,液体从吸入室向出液室方向流动;当液流到达排液孔时,由于液体压力减小(即液体的静压),而使液体排出;当液体到达出液
孔时,由于出口压力增大(即液流在出口形成压差),而使液体
从出液孔排出。

这样,随着叶轮的不停转动,在其作用下,液体不断地吸入、排出。

从而实现对泵的连续循环输送。

3.泥浆泵的使用与维护:泥浆泵应在工作前灌满清洁水。

并根据不同工况选择合适型号和材质。

泥浆泵运行过程中一般不需维护保养。

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泥浆泵 工作原理

泥浆泵 工作原理

泥浆泵工作原理
泥浆泵是一种广泛应用于石油钻井、隧道工程等领域的工程设备,用于将泥浆(一种由水、特定添加剂和固体颗粒组成的混合物)从一个地方输送到另一个地方。

泥浆泵的工作原理如下:
1. 泥浆泵是通过活塞或齿轮装置产生压力来推动泥浆的。

根据泵的类型和工作条件的不同,压力可以通过电机、柴油机或液压系统来提供。

2. 泥浆泵通常由进水口、泵体、压力缓冲室和出水口等组成。

进水口用来吸入泥浆,泵体则起到密封和压缩泥浆的作用。

3. 当活塞或齿轮向前移动时,泥浆泵的泥浆室容积减小,从而增加了内部压力。

这种压力将泥浆推送出泵体,通过出水口输送到需要的位置。

4. 在活塞或齿轮向后移动时,进水口打开,允许新的泥浆进入泵体的泥浆室。

随着活塞或齿轮的运动,循环不断重复,从而实现了连续的泥浆输送。

总之,泥浆泵利用活塞或齿轮装置产生的压力来推送泥浆,实现了泥浆的输送。

它在油田钻井、地下矿井开采和隧道施工等工程中发挥着重要的作用。

泥浆泵工作原理

泥浆泵工作原理

泥浆泵工作原理
泥浆泵是一种用于输送泥浆或其他流体的设备,广泛应用于石油钻井、地质勘探、煤矿、建筑工程等领域。

泥浆泵的工作原理是通过泵的机械作用将液体吸入泵内,然后再通过压力将液体输送至指定的位置。

下面我们将详细介绍泥浆泵的工作原理。

首先,泥浆泵的工作原理是基于泵的结构和工作原理。

泥浆泵通常由泵壳、叶轮、泵轴、轴承等部件组成。

当泵启动时,电机驱动泵轴旋转,泵轴带动叶轮旋转,液体随着叶轮的旋转被吸入泵内,然后通过泵壳的设计将液体压缩并排出。

其次,泥浆泵的工作原理还与液体的性质和输送方式有关。

泥浆泵可以输送各
种不同性质的液体,如泥浆、水、油等。

在输送过程中,液体的性质会影响泵的工作效率和输送方式。

泥浆泵通常采用离心泵的工作原理,即通过离心力将液体从泵的中心吸入,然后再通过叶轮的旋转将液体排出。

最后,泥浆泵的工作原理还与泵的运行参数有关。

泥浆泵在工作过程中需要根
据具体的工况和要求来调整泵的转速、进出口阀门的开启程度等参数,以保证泵的正常运行和输送效果。

泥浆泵的工作原理需要根据具体的工程要求来进行调整,以达到最佳的工作效果。

综上所述,泥浆泵的工作原理是基于泵的结构和工作原理、液体的性质和输送
方式、以及泵的运行参数等因素共同作用的结果。

了解泥浆泵的工作原理对于正确使用和维护泥浆泵具有重要意义,也有助于提高工作效率和保障工程安全。

希望本文的介绍能够帮助大家更加深入地了解泥浆泵的工作原理。

泥浆泵简介及选型

泥浆泵简介及选型

泥浆泵简介及选型在石油钻探等行业,泥浆泵是极为紧要的设备之一、它紧要用于把泥浆送入钻头下方的钻孔中,将岩层及其它杂物清除干净,使钻探器顺当进入地下深处。

本文将简要介绍泥浆泵的相关学问,包括其结构、工作原理以及选型等方面。

泥浆泵的结构一般来说,泥浆泵紧要由以下几个部分构成:1.电机:用于供应泥浆泵的动力。

2.转子:是泥浆泵的紧要工作部件,通过电机供应的动力旋转,将泥浆吸入并向管道中输送。

3.泵体:用于容纳转子和内置叶轮,并将泵入的泥浆向出口方向输送。

4.进出口阀门:分别位于管道的入口和出口处,用于调整泥浆的流量和压力。

5.管道:用于连接进、出口阀门,将泥浆输送到钻孔下方。

泥浆泵的工作原理泥浆泵的工作原理比较简单。

它通过电机驱动转子旋转,将泥浆吸入泵体内,在转子的作用下,泥浆被加压排出,并沿着管道输送到钻孔下方。

在排出过程中,泥浆常常会受到沉淀、结晶等物质的影响,这就需要考虑泥浆泵的选型及其它问题。

泥浆泵的选型泥浆泵的选型涉及到多个因素,包括以下几点:1.流量与出口压力:泥浆泵的流量与压力是选型中最紧要的因素之一、流量紧要依据需求来确定,而出口压力则依据钻探孔深、泥浆的状态等确定。

2.泥浆的性质:不同的泥浆具有不同的性质,比如粘度、流动阻力等。

这些因素也会影响选型,由于泥浆的性质会影响泥浆泵的工作性能。

3.泵的材质:泵的材质直接影响其耐腐蚀性和耐磨性,因此在选型时需要考虑使用场景以及泥浆的化学成分等因素。

4.操作稳定性:对于一些特别场合,如在海上作业,泥浆泵的操作稳定性也是一个紧要的考量因素。

针对上述因素,下面介绍三种常见的泥浆泵:柱塞式泥浆泵柱塞式泥浆泵是一种非常常见的泥浆泵,其原理是通过柱塞上下运动形成压力差,将泥浆推送到管道中。

柱塞式泥浆泵最大的优点就是能适应不同的泥浆,结构简单,操作便捷。

但是,其缺点也相对明显,比如简单显现泄漏,使用寿命也不如其它泥浆泵。

液环式泥浆泵液环式泥浆泵就与名字一样,是利用液环转创建筑压力。

泥浆泵原理

泥浆泵原理

泥浆泵原理泥浆泵是一种用于输送泥浆的设备,广泛应用于石油钻井、煤矿开采、隧道工程等领域。

泥浆泵的工作原理是通过机械运动将泥浆吸入泵内,再通过压力将泥浆输送至需要的地方。

泥浆泵的工作原理主要包括泥浆泵的结构组成、工作原理及其应用范围等方面。

泥浆泵由泵体、叶轮、轴承、密封件、进出口管道等部分组成。

泵体是泥浆泵的主体部分,叶轮是泥浆泵的核心部件,它通过叶片的旋转来吸入和排出泥浆。

轴承是支撑叶轮的重要部件,密封件用于防止泥浆泵泄漏,进出口管道则用于输送泥浆。

这些部件共同协作,完成泥浆泵的工作。

泥浆泵的工作原理是利用叶轮的旋转来改变泥浆的动能和压力能。

当泥浆泵启动时,叶轮开始旋转,泥浆在叶轮的作用下被吸入泵内,随后泥浆在叶轮的旋转下被压缩,增加了泥浆的压力,最终被排出泵外。

泥浆泵的工作原理简单明了,通过机械运动将泥浆输送至需要的地方。

泥浆泵的应用范围非常广泛,主要包括石油钻井、煤矿开采、隧道工程、建筑工地等领域。

在石油钻井中,泥浆泵用于输送泥浆,起到冷却钻头、清洗井孔、稳定井壁等作用。

在煤矿开采中,泥浆泵用于输送煤矿泥浆,起到输送煤矿泥浆、清洗煤矿井孔等作用。

在隧道工程和建筑工地中,泥浆泵用于输送泥浆,起到清洗井孔、稳定井壁等作用。

可以说,泥浆泵在工程领域中发挥着非常重要的作用。

总的来说,泥浆泵是一种用于输送泥浆的设备,其工作原理是通过机械运动将泥浆吸入泵内,再通过压力将泥浆输送至需要的地方。

泥浆泵的工作原理简单明了,主要包括泥浆泵的结构组成、工作原理及其应用范围等方面。

泥浆泵在石油钻井、煤矿开采、隧道工程、建筑工地等领域有着广泛的应用,对工程领域起着非常重要的作用。

泥浆泵的分析介绍

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。

泥浆泵用途

泥浆泵用途

泥浆泵用途泥浆泵是一种用于输送泥浆、悬浮固体颗粒或液体的设备,广泛应用于石油钻井、地质勘探、隧道工程、矿业开采等领域。

泥浆泵将泥浆从一个地方输送到另一个地方,起到了极为重要的作用。

广泛,下面我们来详细探讨一下泥浆泵在各个领域中的应用。

在石油钻井中,泥浆泵被广泛应用于泥浆循环系统。

钻井泥浆是一种特殊的液体,通过泥浆泵将泥浆从地面输送到井下,用于冷却钻头、减少井眼稳定性、运输钻屑等。

泥浆泵在石油钻井中的应用不仅可以提高钻井效率,还可以减少事故发生的可能性,保障作业人员的安全。

另外,在地质勘探领域,泥浆泵也扮演着重要的角色。

地质勘探工作中常常需要进行取心样、钻孔等活动,泥浆泵可以帮助工作人员输送泥浆,使勘探工作更加顺利。

通过使用泥浆泵,可以提高取心样的质量,减少勘探过程中的损失,为勘探工作提供了便利。

此外,在隧道工程中,泥浆泵也是必不可少的设备之一。

隧道工程通常需要进行土方开挖和支护工作,泥浆泵可以将开挖出的土方和泥浆快速有效地运送到落地带或处理设备。

泥浆泵在隧道工程中的应用可以提高工作效率,减少劳动强度,保障隧道工程的顺利进行。

在矿业开采领域,泥浆泵也扮演着不可或缺的角色。

矿井开采工作中常常会产生大量的泥浆和废水,泥浆泵可以将这些泥浆和废水有效地排出井下,保持井下通风和工作环境的清洁。

泥浆泵在矿业开采中的应用可以提高开采效率,减少环境污染,维护矿工的健康。

梳理一下本文的重点,我们可以发现,泥浆泵的用途十分广泛,不仅可以应用于石油钻井、地质勘探、隧道工程、矿业开采等领域,而且在其他工业领域也有着重要的应用。

随着科技的不断进步和工程需求的不断增加,泥浆泵的应用范围将会更加广泛,功能也会更加完善,为各行各业的发展提供更好的支持。

愿泥浆泵在未来的发展中发挥更加重要的作用,为人类社会的进步与发展做出更大的贡献。

泥浆泵特点

泥浆泵特点

泥浆泵是一种常用于石油钻井和其他工程领域的设备,主要用于循环输送泥浆,具有以下特点:
1.强大的泵送能力:泥浆泵通常具有较大的流量和压力,能够有效地输送高浓度、高密度的泥浆,满足不同施工需求。

泵体结构及选用的泵浆端件能有效抵抗泵浆的侵蚀和磨损,延长使用寿命。

2.可调性强:泥浆泵可通过调整泵的转速或改变叶轮直径等方式,实现对泵送流量和压力的调节。

这种可调性使得泥浆泵可以适应不同工况和需求,提高施工的灵活性和效率。

3.耐磨性强:由于泥浆中含有较多的固体颗粒,泥浆泵通常采用耐磨材料制作泵体、叶轮、轴承等部件,能够在长时间高速运转的条件下抵抗磨损和腐蚀,保持较长的使用寿命。

4.结构简单,操作维护方便:泥浆泵通常采用离心泵结构,结构简单、紧凑,便于操作和维护。

重要部件的检修和更换相对容易,降低了维修成本和停机时间。

5.安全可靠:泥浆泵通常采用重要部件防护装置,如过载保护、温度保护、密封装置等,以保障设备的安全运行。

同时,泥浆泵的制造和使用需要严格遵守相关的安全标准和操作规程,确保工人的人身安全和设备的正常运行。

总的来说,泥浆泵具有强大的泵送能力、可调性强、耐磨性好、操作方便、安全可靠等特点,是一种在钻井和工程领域广泛应用的重要设备。

BW泥浆泵产品特点

BW泥浆泵产品特点

一、产品简介泥浆泵是一种卧式,三缸往复单作用活塞泵,可变换八种不同压力和流量,用于地质岩心钻探工程中向钻孔输送冲洗液泥浆,广泛用于矿山,地质钻探,煤矿,铁路,高速公路,水利水电,桥梁,高层建筑,地基加固等工程。

该系列产品设计及先进又耐用,结构合理。

具有压力高,流量大,多档变量,节能降耗,体积轻,效率高寿命长,操作安全,维修方便等特点二、产品用途1.注浆加固,锚固灌浆。

2.抽稀泥浆,污水,混水。

3.钻机输送清洗液。

三、产品结构组成、工作原理泥浆泵由泵头、泵体、离合器、防护罩、泵架、三通、滤水器等七大部件组成。

在山地运输困难的地方搬迁时,可将整机方便的分解成七大部件。

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。

泥浆泵是钻探设备的重要组成部分。

在常用的正循环钻探中﹐它是将地表冲洗介质──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。

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。

四、产品特点1、该泵为卧式三缸往复单作用活塞泵。

2、该泵可采用电机、柴油机。

3、该泵具有运转平稳、流量变化范围广、输出压力较高、性能稳定等特点。

4、效率高,节约能源。

5、可拆性好,便于维修和搬迁。

6、流量均匀,压力波动小。

五、技术参数六、使用方法及注意事项泥浆泵应安装在稳固的基础架或地基上,不得松动。

启动前,应检查并确认:各连接部位牢固;电动机旋转方向正确;离合器灵活可靠;管路连接牢固,密封可靠,底阀灵活有效。

启动前,吸水管、底阀及泵体内应注满引水,压力表缓冲器上端应注满油。

启动前应使活塞往复两次,无阻梗时方可空载起动。

启动后,应待运转正常,再逐步增加载荷。

运转中,应经常测试泥浆含砂量。

泥浆含砂量不得超过10%。

泥浆泵的结构原理及使用

泥浆泵的结构原理及使用

长庆区域目前使用的泥浆泵主要为F系列和青州系列泥浆泵。

泥浆泵在现场使用过程中,因不能正确使用泥浆泵,导致损坏等情况发生。

为便于钻井队大班人员懂结构原理及正确使用,现对泥浆泵进行介绍。

泥浆泵的结构和特点泥浆泵的结构图小齿轮轴总成曲轴总成青州十字头总成泥浆泵液力端总成排出管总成空气包总成泥浆泵动力端主要组成:底座、机架、小齿轮轴总成、大齿轮轴总成、十字头总成、传动机组或直流马达等;泥浆泵液力端主要组成:液缸、吸入阀、排出阀、缸套、活塞、活塞杆(柱塞、盘根及缸套)、吸入管、吸入空气包、排出管、排出滤网总成、排出空气包、安全阀、缸盖、阀盖、喷淋泵总成。

泥浆泵的工作原理泥浆泵是一种往复式柱塞泵,它通过曲柄连杆机构,把旋转运动转为十字头及活塞的往复直线运动 ,把低压的泥浆压缩成高压泥浆。

在钻井过程中以高压向井底输送高粘度、大比重和含砂量较高的钻井液,用以冷却钻头、冲刷井底、破碎岩石,从井底返回时携带出岩屑,是石油钻井作业最重要的工艺设备之一。

泥浆泵的工作过程分为吸入过程和排出过程两步。

习惯上我们把泥浆泵分为液力端和动力端两部分。

动力端用来传递动力和转换运动方式及速度。

为液力端提供合适的动力;液力端用来将机械能转变为液体内能,以输送泥浆。

泥浆泵的使用泥浆泵启动前的检查1、确保各相对运动部件得到有效润滑,温度正常。

严禁在一台三缸泵中使用两种直径的活塞。

2、确保冷却装置工作正常。

3、连接密封装置可靠。

4、检查泥浆管线上所有阀门,是否处于起动前的正确状态。

5、检查空气包的充气压力是否符合要求。

充气时仅能使用压缩氮气,不能使用氧气或氢气等易燃易爆气体。

充气压4.5Mpa。

6、检查泵压表及安全阀销子位置是否正常。

泥浆泵启动时注意事项1、钻井液泵起动时应有清晰明确的联络信号或标志,按“一动二转三负荷”使泵起动运转。

工作时,安全阀、管汇、立管附近及水龙带下不允许人员长期逗留。

2、尽可能低速起动,缓慢增速,以提高容积效率。

3、不使用灌注泵时,泵的最高速度就得降低,其数值以泵能正常工作为准。

泥浆泵工作原理

泥浆泵工作原理

泥浆泵工作原理
泥浆泵是一种常用的工业泵,它主要用于油田、井下矿井、建筑工地等场合,通过压缩和输送泥浆来实现工艺需要。

泥浆泵的工作原理是利用电动机驱动,通过连轴器、减速器、曲轴箱等机械装置传动,将电动机的旋转转化为泵体内部的压力能,从而实现泥浆的输送。

首先,电动机的旋转通过连轴器和减速器进行传递,并转化为柱塞的往复运动。

在泵体内部,有一个曲轴箱,里面有数个柱塞和螺杆。

电动机的旋转驱动曲轴箱,使得其中的柱塞和螺杆产生往复运动。

当柱塞运动时,它们会在泵体内部形成一定的密闭腔体。

当柱塞向外运动时,密闭腔体内的体积变大,形成负压,吸入泥浆;当柱塞向内运动时,密闭腔体内的体积变小,形成正压,将泥浆压出。

同时,泵体内部还有一根吸入管和出口管,它们通过阀门与泵体相连。

当柱塞运动时,柱塞的运动轨迹会与阀门相交,从而打开或关闭阀门。

在柱塞运动的过程中,吸入管中的泥浆会被吸入,同时出口管中的泥浆会被压出。

通过连续的往复运动,泥浆泵不断地吸入和压出泥浆,从而实现了泥浆的输送。

根据具体的工艺需要,泥浆泵可以通过调整电动机的转速、调节阀门的开度等方式来控制泵的输出量。

总的来说,泥浆泵的工作原理是通过电动机驱动,将旋转运动转化为往复运动,进而实现泥浆的吸入和压出。

这种原理使得泥浆泵在各种工业场合中具有广泛的应用价值。

速看!泥浆泵的结构与使用

速看!泥浆泵的结构与使用

速看!泥浆泵的结构与使用泥浆泵概述1、简介泥浆泵是一种往复式柱塞泵,它通过曲柄连杆机构,把马达的旋转运动转换为十字头及活塞的往复直线运动,把低压的泥浆压缩成高压泥浆。

在钻井过程中以高压向井底输送高粘度、大比重和含砂量较高的钻井液,用以冷却钻头、冲刷井底、破碎岩石,从井底返回时携带出岩屑,是石油钻井作业最重要的工艺设备之一。

2、工作原理•泥浆泵的工作过程分为吸入过程和排出过程两步。

•习惯上我们把泥浆泵分为液力端和动力端两部分。

动力端用来传递动力和转换运动方式及速度。

为液力端提供合适的动力;液力端用来将机械能转变为液体内能,以输送泥浆。

3、结构组成1)动力端•底座•机架•小齿轮轴总成•大齿轮轴总成•曲轴总成•十字头总成•直流马达2)液力端•液缸•吸入阀、排出阀•缸套、活塞、活塞杆(柱塞、盘根及缸套)•吸入管、吸入空气包(减轻水击现象)•排出管、排出滤网总成•排出空气包l安全阀•缸盖、阀盖•喷淋泵总成3)辅助部件润滑机构•链条的润滑•齿轮和轴承的润滑•缸套冷却润滑氮气包其作用可以有效地减少排出系统的压力波动,从而获得更加均匀的液流。

安全阀当泥浆压力超过泵的设定压力时,能够迅速剪断安全柱销,旁通管线打开,泥浆泵泻压,从而起到保护泵体的作用。

△小齿轮轴总成△曲轴总成△十字头总成△液力端总成△排出管路总成△排出空气包总成4、基本性能参数1)泵的理论排量:泵在单位时间内排出的介质体积称为泵的理论平均排量,简称为泵的理论排量,以Q表示。

2)泵的工作压力通常是指泵排出口处单位面积上所受到的液体作用力,简称为泵压,以p表示。

3)泵的额定功率和效率单位时间内动力机传递给泵主动轴的能量,称为泵的输入功率;泵工作与额定冲次时的输入功率称为泵的额定功率,以N表示;单位时间内液体经泵作用后增加的能量称有效功率,也称水功率,以Nr表示,泵的效率是有效功率与输入功率的比值。

4)冲次也称泵冲,指单位时间内活塞的往复次数,以n表示。

泥浆泵

泥浆泵

泥浆泵工作原理和性能浅析泥浆泵是在钻探过程中,向钻孔输送泥浆或水等冲洗液的机械。

泥浆泵是钻探机械设备的重要组成部分。

它的主要作用是在钻进过程中将泥浆随钻头钻进注入井下,起着冷却钻头,清洗钻具、固着井壁、驱动钻进,并将打钻后岩屑带回地面的作用。

在常用的正循环钻探中﹐泥浆泵是将地表冲洗介质─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。

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復运动。

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。

泥浆泵性能泥浆泵性能的两个主要参数为排量和压力。

排量以每分钟排出若干升计算﹐它与钻孔直径及所要求的冲洗液自孔底上返速度有关﹐即孔径越大﹐所需排量越大。

要求冲洗液的上返速度能够把钻头切削下来的岩屑﹑岩粉及时冲离孔底﹐并可靠地携带到地表。

地质岩心钻探时﹐一般上返速度在0.4~1米/分左右。

泵的压力大小取决于钻孔的深浅﹐冲洗液所经过的通道的阻力以及所输送冲洗液的性质等。

钻孔越深﹐管路阻力越大﹐需要的压力越高。

随着钻孔直径﹑深度的变化﹐要求泵的排量也能随时加以调节。

在泵的机构中设有变速箱或以液压马达调节其速度﹐以达到改变排量的目的。

为了準确掌握泵的压力和排量的变化﹐泥浆泵上要安装流量计和压力表﹐随时使钻探人员瞭解泵的运转情况﹐同时通过压力变化判别孔内状况是否正常以预防发生孔内事故。

泥浆泵分类泥浆泵分单作用及双作用两种型式﹐单作用式泥浆泵在活塞往复运动的一个循环中仅完成一次吸排水动作。

而双作用式泥浆泵每往復一次完成两次吸排水动作。

若按泥浆泵的缸数分类﹐有单缸﹑双缸及三缸3种型式。

污水泥浆泵是单级单吸立式离心泵,主要部件有蜗壳、叶轮、泵座、泵壳、支撑筒、电机座、电动机等组成。

蜗壳、泵座、电机座、叶轮螺母是生铁铸造、耐腐蚀性较好,加工工艺方便。

泥浆泵参数

泥浆泵参数

泥浆泵参数
1.流量(Q):指单位时间内泵送的泥浆体积。

流量决定了泥浆泵的输送能力,通常以升/分钟或立方米/小时进行计量。

2.扬程(H):指泥浆泵输送泥浆时所需克服的高度差。

扬程的大小反映了泥浆泵输送能力的强弱,常用单位为米。

3.功率(P):指泥浆泵输出的机械能。

功率与流量和扬程相关,常用单位为千瓦。

4.泵效率(η):指泥浆泵将输入的机械能转化为输出的液体能量的比例。

泵效率一般以百分比表示,越高表示能量转化越高效。

5.叶轮直径(D):指泥浆泵叶轮的直径大小。

叶轮直径与泵的流量和扬程密切相关,通常以毫米或英寸表示。

6.压力(P):指泥浆泵输送泥浆时所产生的压力,常用单位为帕斯卡。

7.进口口径(DN):指泥浆泵进口管道的直径大小。

进口口径的大小决定了泥浆泵进入泵内的泥浆流量,常用单位为毫米或英寸。

8.出口口径(DN):指泥浆泵出口管道的直径大小。

出口口径的大小决定了泥浆泵出泵口的泥浆流量,常用单位为毫米或英寸。

这些参数是评估泥浆泵性能和选择合适泥浆泵的重要考虑因素。

在实际应用中,根据具体需求和工作条件,需要综合考虑这些参数并选择适合的泥浆泵,以确保钻井及油田作业的顺利进行。

新型电机顶置式泥浆泵组应用分析

新型电机顶置式泥浆泵组应用分析

新型电机顶置式泥浆泵组应用分析摘要:现有泥浆泵组占地面积较大、噪音大、控制不方便。

新型泥浆泵组采用SCR直流串励电机驱动、链条传动方式;电机安装位置为顶置式,有效减小了泵组占地面积;链条传动噪音小;直流串励电机的恒功率调节范围大,可以更方便地满足不同钻井对工艺泥浆循环系统排量的要求。

关键词:泥浆泵组链传动顶置式泥浆泵组是石油钻机和修井机的3大工作机组之一,是钻井液循环系统的心脏。

泥浆泵组按传动方式主要分为链传动、带传动和直接传动3大类;按驱动型式主要分为电机驱动(包括交流变频电机和直流电机)和柴油机驱动2大类,电机驱动普遍采用电机后置式与侧置式。

目前泥浆泵组大多存在占地面积较大、噪音大、控制不方便等问题,随着钻井工艺的不断完善,钻井设备模块化以及HSE在井场的推行对泵组的占地面积及噪音控制要求更加严格,特别是在海洋平台上,由于受平台空间限制,对泵组的外形尺寸要求更为苛刻。

同时,为减小钻井工人劳动强度,以及能与井场控制终端MCC房更好地连接,对泵组动力提出了严格要求。

新型电机顶置式泥浆泵组采用控制方便、高效、可靠、经济的直流电机作为动力源,解决了上述问题。

1 结构原理电机顶置式泥浆泵组的基本结构如图1所示。

该泵组主要由泥浆泵、直流电机、电机支架、链条箱、泵组底座及泵组附属设备等组成。

泵组动力机采用直流串励电机,串励电机的恒功率调节范围大,可以更方便地满足不同钻井工艺对泥浆循环系统排量的要求。

电机安装方式为顶置式,即电机通过支架固定在泥浆泵顶部,可节省泥浆泵组占地面积。

传动方式为链条传动,这种传动方式传动效率高、噪音小、使用寿命长,可提高整套泵组的使用寿命。

整个泥浆泵组结构紧凑,具有便于搬运的特点。

使用时,将泵组的泥浆吸入口与泥浆罐相连,并将放空管汇引到泥浆罐中,开启电机,直流电机动力通过封闭链条传递到泥浆泵输入端的大链轮,从而将动力传递给泥浆泵。

通过SCR调节电机的电流并进而调节电机转速,以达到需要的泵冲。

泥浆泵的原理

泥浆泵的原理

泥浆泵的原理泥浆泵是一种用于输送泥浆的设备,广泛应用于石油钻井、煤矿、地质勘探等领域。

它的工作原理主要包括泵的结构和工作过程两个方面。

泥浆泵的结构通常由泵体、叶轮、轴承、密封装置等部件组成,通过叶轮的旋转来实现泥浆的吸入和排出。

在泥浆泵的工作过程中,泵体内形成了一定的真空度,使得泥浆被吸入泵体内,然后通过叶轮的旋转运动将泥浆排出。

泥浆泵的工作原理可以分为以下几个方面来详细介绍:1. 泥浆泵的吸入过程。

泥浆泵的吸入过程是通过泵体内部的真空度来实现的。

当泵体内形成一定的真空度后,泥浆就会被大气压力推动进入泵体内。

在这个过程中,泵体的密封装置起到了关键作用,它能够有效地防止泥浆泄漏,保证泥浆能够被充分吸入。

2. 泥浆泵的排出过程。

泥浆泵的排出过程是通过叶轮的旋转来实现的。

当叶轮旋转时,泥浆被迫向前推进,从而实现了泥浆的排出。

叶轮的旋转速度和叶轮的叶片数量都会影响泥浆的排出效果,因此需要根据具体的工作要求来调整叶轮的参数。

3. 泥浆泵的工作原理。

泥浆泵的工作原理主要是通过泵体的结构和叶轮的旋转来实现的。

泥浆泵的泵体通常采用耐磨材料制成,能够有效地抵抗泥浆的腐蚀和磨损。

叶轮则是通过电机驱动,旋转时产生离心力,从而实现泥浆的吸入和排出。

总的来说,泥浆泵的原理是通过泵体的结构和叶轮的旋转来实现泥浆的吸入和排出。

在实际的工作中,需要根据具体的工作要求来调整泵体和叶轮的参数,以确保泥浆泵能够正常、高效地工作。

同时,对泥浆泵的维护和保养也是非常重要的,只有做好这些工作,才能保证泥浆泵的长期稳定运行。

泥浆泵的相关介绍

泥浆泵的相关介绍

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: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。

泥浆泵产品特点1、可输送高浓度高粘度<10000PaS及含有颗粒的悬浮浆液。

2、输送液流稳定、无过流、脉动及搅拌、剪切浆液现象。

3、排出压力与转速无关,低流量也可保持高的排出压力。

4、流量与转速成正比,通过变速机构或调速电机可实现流量调节。

5、自吸能力强,不用装底阀可直接抽吸液体。

6、泵可逆转,液体流向由泵的旋转方向来改变,适用于管道需反正向冲洗的场合。

7、运转平稳、振动、噪声小。

8、结构简单、拆装维修方便。

性能泥浆泵性能的两个主要参数为排量和压力。

排量排量以每分钟排出若干升计算,它与钻孔直径及所要求的冲洗液自孔底上返速度有关,即孔径越大,所需排量越大。

要求冲洗液的上返速度能够把钻头切削下来的岩屑﹑岩粉及时冲离孔底,并可靠地携带到地表。

地质岩心钻探时,一般上返速度在0.4~1.0米/分左右。

压力泵的压力大小取决于钻孔的深浅,冲洗液所经过的通道的阻力以及所输送冲洗液的性质等。

钻孔越深,管路阻力越大,需要的压力越高。

随著钻孔直径、深度的变化,要求泵的排量也能随时加以调节。

在泵的机构中设有变速箱或以液压马达调节其速度,以达到改变排量的目的。

为了准确掌握泵的压力和排量的变化﹐泥浆泵上要安装流量计和压力表,随时使钻探人员了解泵的运\转情况,同时通过压力变化判别孔内状况是否正常以预防发生孔内事故。

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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。

在我国,第一台泵是五十年代诞生的,为双缸泵。

在七十年代,由于钻井工艺的试验和推广,引进国外三缸泵及技术。

从此开始了三缸泵的研制工作,它在短短的数年中取代了双缸泵,成为提高喷射钻井水平的关键设备。

1.2 泥浆泵的作用和特点:在使用旋转钻井法钻石油、天然气井的作业中,钻井往复泵用于泵送钻井液—泥浆,使其循环流动进行冲井。

所以钻井泵通常被称为泥浆泵。

按其工作重要性,又被比拟为“钻机的心脏”。

泥浆循环是旋转钻井过程中的关键作业,主要有以下作用:1、清除井底的岩屑并将其经由环形空间携至地面;2、在井壁上造泥饼,防止井壁坍塌;3、平衡或控制已钻开的井段中的油、气、水层压力,防止井喷;4、处理井下复杂情况。

如遇裂缝地层时泵入堵漏材料,遇卡钻时泵入原油、柴油解卡等。

5、冷却钻头,润滑旋转的钻柱。

1.3钻探工作对泥浆泵性能的要求钻探工作对泥浆泵的要求主要有以下几点:1.泥浆泵的排量要能简便、迅速地在较大范围进行调节,最好能实现无级调节;2.泥浆泵的排出压力也要能在较大范围进行调节;3.当根据钻进工艺规程将泵量调定以后,它不能随泵的排出压力的变化而发生变化;4.工作可靠、易损件寿命长、便于维修保养;5.要能适应不利条件下的工作;6.运移性要好。

第二章泥浆泵的工作原理2.1 泵的工作原理泥浆泵是地质钻探设备的心脏,它是固井、压裂、酸化等作业中的关键设备之一,它在石油化工、煤气化工工程、电站、矿山开采、船舶等行业中也起着重要作用。

泥浆泵属于往复泵,往复泵的突出优点是:高泵压,泵压不随流量(排量)变化,泵的效率高、并且不随流量变化,能输送高粘度、高含砂量及含磨砺性固体颗粒的液体.同其它类型泵相比,往复泵的缺点是:流量比较小,瞬时流量和泵压是脉动的,泵的体积大,易损件较多,维修工作量大。

尽管往复泵有上述不足,但是,这并不意味着往复泵有全部被其它类型泵所取代的趋势。

今后往复泵发展的趋势是:充分发挥往复泵配套性强,适应介质广泛的优势,充分发挥往复泵在流量较小而排出压力很高时整机效率高及运转性能好的优势,充分发挥往复泵的流量与排出压力无关的优势.当然,要使往复泵不断发展,不仅要充分发挥它的优势,而且还要不断地克服它的缺点。

该泥浆泵是三缸单作用泵,对单作用泵来说其工作原理可简化下图说明:图2—1为单缸单作用泵工作原理示意图。

它由滤水器l、吸入阀2、泵缸3(即工作腔室)、活塞4、活塞杆5、十字头6、连杆7、曲柄轴8、曲柄销9、排出阀10、排出管道11等主要零部件组成。

图2-1 往复式泵工作原理示意图1.滤水器 2.吸入阀 3. 泵缸 4.活塞5.活塞杆6 .十字头 7. 连杆8. 曲柄轴 9. 曲柄10.排出阀 11.排出管道通常以十字头为分界线,靠近泵缸一端称为泵的液力端,靠近动力输入一端称为泵的动力端。

动力机通过皮带、皮带轮、齿轮等传动件带动主轴旋轮,曲柄轴8以角速度 。

随主轴一起转动,同时曲柄轴一端相连的连杆7随着曲柄轴的转动带动连杆另—端的十字头6作往复运动,十字头通过与它相连的活塞杆5带动活塞4作往复运动,从而实现容腔3的容积有规律地变化。

当活塞由泵缸的左端位置(左死点)向右方移动时,活塞左端泵缸容积不断变化。

由于泵缸是密闭容腔,不与外界大气相通,所以左边缸室内压力降低,形成负压(低于大气压力),吸水池中的液体在液面大气压力的作用下,挤开吸入阀进入泵缸,挤开吸入阀进入泵缸,直到活塞移至最右边位置(右死点)为止。

这一工作过程称为泵的吸入过程.当活塞到达右死点后(即曲柄转过 rad)工作液停止吸入,吸入阀在自重和弹簧力作用下被关闭,活塞向左方(向液力端)移动,这时液力端一边泵缸的容积缩小工作液受挤压,缸内压力逐渐加大,挤开排出阀,液体排出,进入排出管道,这—过程称为泵的排出过程。

活塞在一次往复过程中,此单作用泵吸入和排出液体一次,活塞不断循环往复运动使液以体不断吸入和排出。

由泥浆泵的工作过程可以得出:泥浆泵是一个往复泵,它之所以能够实现吸、排液体,是由于活塞在泵头体内作往复运动.使泵头体工作腔的容积发生周期性变化,从而使吸入管产生真空,使排出管压力升高。

由于泥浆泵是借助于工作腔容积变化进行吸、排液体的,所以泥浆泵也是一种容积式泵。

2.2 泥浆泵的基本结构往复泵由动力段和液力端两大部分组成。

动力端的功能,是将动力机的回转运动转变为活塞(或柱塞)的直线往复运动。

它包括传动离合装置、变速减速装置和曲柄连杆。

它们的相互位置与安排决定着泵的总体结构型式,决定着泵的驱动方案及结构方案的选择。

动力端的主要零部件包括皮带轮,离合器曲轴箱体及其中的传动轴,齿轮副,曲轴,连杆及十字头滑块。

液力端油泵头体、缸套、活塞、活塞杆吸入阀和排出阀等组成,它的作用是通过活塞在缸套中作往复运动形成液缸容腔变化,完成能量转化,实现吸入和排出液体。

此泵曲轴箱由两极齿轮变速机构和曲柄连杆机构组成。

曲轴箱的输入轴和输出轴通过牙钳联轴器对接传动。

当曲轴箱的输入轴上的双联变速齿轮分别和曲轴上的对应齿轮相啮合,曲轴可得到快慢两级转速。

加上变速箱的四级变速。

曲轴上总共可获得8级转速,实现8级变速。

液力端属于直通式结构,便于制造,装配精度高。

2.3 往复式泥浆泵的运动规律2.3.1 曲柄连杆机构及活塞的运动规律往复式泵通常都是通过曲柄连杆机构将原动机的等速回转运动变为活塞的往复直线运动,并通过活塞将原动机的能量传递给液体。

由于曲柄连杆机构的运动特点,决定了活塞的运动是遵循着一定规律而变化的,这种规律又决定着液体在缸内的运动规律。

因此研究流量的变化规律首先要研究活塞的位移、速度、加速度的变化规律。

曲柄连杆机构与活塞的运动情况如图2—2所示。

图2-2 曲柄连杆机构与活塞运动情况示意图若曲柄回转中活塞中心线位于同一个水平面内,以活塞在泵缸左端终点位置为坐标原点。

此时图中角φ,β均等于零。

当曲柄顺时针转动时,则活塞自左向右运动,其运动距离为:(1cos )(1cos )x r L φβ=-±- (2—1) 式中:L —连杆长度,m ;R —曲轴半径,m ;φ—曲柄的转角;β—连杆的摆角。

当活塞自由向左运动时,计算式相同,但右边两项之间取“—”号,将cos β值换为的三角函数表示则应为sin sin L r βφ⋅=⋅ (2—2) sin sin r Lβλφ== (2—3) 222cos 1sin 1sin ββλφ=-=- (2—4) 上式按牛顿二项式展开,可得:224466111cos 1sin sin sin (2816)βλφλφλφ=---- (2—5) 活塞的位移,速度,加速度的近似计算方程:(1cos )x r φ=- (2—6) sin u r ωφ= (2—7) 2cos a r ωφ= (2—8)往复式泵活塞运动速度u 不是定值,而是每一瞬时都在变化,而且是近似按正弦规律变化;从上式可知,活塞运动加速度a 也是在变化的,它在往复运动过程中,近似按余弦规律变化。

以单杠泵为例,它在排出液体过程中,活塞自某时刻t 起,经过时间t ∆,活塞移动距离为x ∆,则在t 时刻泵的瞬时排量为: (sin sin 2)602ns Q F πλφφ=± (2—9) 式中 S —活塞冲程,为曲柄半径的2倍。

对于三缸单作用泵,其曲柄互成120度夹角。

曲柄回转一周,三个液缸各排出液体一次,故流量变化曲线图上有三条近似正弦曲线。

泵的瞬时流量应是各条曲线在同一时刻的纵坐标数值之和,如下图所示:图2-3 三缸单作用泵瞬时排量曲线活塞的运动规律决定了瞬时流量的变化规律。

不同缸数的往复式泵,其瞬时流量的变化范围不同,产生流量不均匀 。

2.4 泥浆泵的流量不均度流量不均度是用来衡量往复泵流量脉动程度的指标。

max min m m Q Q Q Qδ-= (2—10) 式中:max m Q —泵的最大瞬时流量min m Q —泵的最小瞬时流量Q —泵的理论平均流量。

33(1)6026023360X nSF nSF nSF πππσ-===0.14 (2—11)往复式泵的流量不均匀度过大,将给钻探工作带来以下不良影响:1.使冲洗液携带岩粉的能力降低,容易造成埋钻、糊钻等事故;2.会导致液流压力波动增大,从而引起孔壁坍塌或严重漏失;3.造成吸入系统内液流惯性增大,使吸入性能变坏,使液缸内出现强烈的冲击现象,还可能形成排出系统发生振动,降低泵及其附件的使用寿命;4.当给涡轮钻具、螺杆钻具等提供动力介质时,冲洗液流量的波动会使钻具运转不平稳,时快时慢,还使得原动机功率的无谓消耗增加。

第三章泥浆泵关键部件的分析3.1泥浆泵的分析3.1.1整体分析单作用往复式泥浆泵,绝大多数采用曲柄连杆传动。

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