第十章钻探用泵概述.pptaaa讲述.ppt

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。 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W，表示往复式。系列序号用最大工作泵量表示。 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。 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。 §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 单作用往复式泥浆泵工作原理 曲轴 连杆 十字头 缸套 活塞 进水阀 排水阀 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 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(4-32MPa)和高压泵(32-100MPa) 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 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： 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。 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 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