第十章钻探用泵概述aaappt课件.ppt

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1、第十章岩土工程用泵§10-1岩土工程用泵的类型与用途泥浆泵离心泵沙石泵螺杆泵混凝土泵一泥浆泵的技术参数和主参数泵量泵量是指泵在单位时间内排出液体的量，一般用Q表示，单位：地质常用L/min表示。泵压是指泵的排出口的液体的压力，一般用p表示，单位MPa。功率指泵的轴功率，即动力机输出的功率kw效率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，即泥浆泵型号中所示的参数。如BW-150其最大泵量为150L/min。3二.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B，泥浆泵第二位表示结构特点的字母是

2、W，表示往复式。系列序号用最大工作泵量表示。4BW-250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能的机械，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、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。5三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、保护孔壁等，以保证正常钻进。通过泵的

3、排出压力指示器，了解孔内变化的情况。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、液动锤等孔内动力机的动力介质，即通过冲洗液可将地面上的机械能传递给孔内动力机。用来为钻探机场其他用途供水。6§10-2钻孔工艺对泵的要求1.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;2.泥浆泵的流量应趋于稳定,流量的波动愈小愈好；3.泥浆泵排送的冲洗液必须有足够的压头；4.在一定工况下，泥浆泵的流量应不受压力变化的影响；5.泥浆泵中液力端的零部件的数量应尽可能少,耐磨性高，且维修方变；6.要求泥浆泵重量轻、体积小、解体性好。§10-3往复泵

4、的工作原理及其分类一、往复泵的工作原理1-曲柄；2-连杆；3-十字头；4-缸套；5-活塞；6-滤清器；7-吸入管；8-吸入阀；9-排除阀；10-排出管8单作用往复式泥浆泵工作原理吸水过程排水过程曲轴连杆十字头缸套活塞进水阀排水阀9双作用泵及柱塞泵工作原理双作用泵液力端示意图柱塞泵液力端示意图10二、往复泵的分类1、按作用次数划分：单作用泵和双作用泵2、按活塞的形式分：活塞式和柱塞式3、按缸的数目分：单缸、双缸和三缸4、按往复次数分：低速泵(≤80次/min)、中速泵(80-250次/min)和高速泵(250-550次/min)5、按压力大小分：低压泵(≤4MPa)、中压泵(4-32

5、MPa)和高压泵(32-100MPa)11一、理论平均流量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积总和决定。对于单作用泵:对于双作用泵：§10-4往复泵的流量Z-液缸数；F-缸套内腔截断面积；f-活塞杆截面面积；S-活塞行程；n-活塞每分钟往复次数12二、理论瞬时流量及流量不均匀度1.往复泵每个液缸无杆腔排送液体的理论瞬时流量为：2.往复泵每个液缸有杆腔排送液体的理论瞬时流量为：活塞的运动是有曲柄-连杆机构带动的，因此，活塞的运动速度可用下式近似计算：13往复泵每个液缸无杆腔排送液体的理论瞬时流量又可为：或往复泵每个液

6、缸有杆腔排送液体的理论瞬时流量又可为：或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在同一瞬时流量的叠加值，其合成曲线也按正弦规律变化。14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:单缸单作用双缸单作用三缸单作用四缸单作用15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，其取值经常用最大和最小理论瞬时流量的差值与理论平均流量之比表示。一般取值如下表：16三、实际流量及流量调节往复泵单位时间排出液体的体积量称为实际流量，以Q表示，实际流

7、量小于理论流量，其表达式为：实际流量减小的原因：1.吸入过程，当吸入管路中的压力较低时，将会从吸入液体中分离出溶解在液体中的气体；2.当吸入管路密封不严时，外界空气也会渗入泵缸内，使得吸入液缸内的液体量减少；3.排出过程开始时，由于泵阀滞后活塞的运动，这时吸入阀滞后关闭，使吸入到泵缸内的液体倒流;4.排除过程，随着泵缸内压力的升高，接受活塞能量的液体会经液力端各密封处泄露，减少液体的排除量。流量系数17由理论平均流量公式可知，往复泵调节流量的方法有：1.改变活塞的往复