第二节泥浆泵一.概述在岩心钻探中用来输送冲洗液的泵叫泥浆泵,它是岩心钻探的主要设备之一。
有人将冲洗液比作钻探工作中的“血液”,将泥浆泵比作“心脏”,由此可见,泥浆泵在岩心钻探中具有重要地位。
1. 泥浆泵在岩心钻探中的作用在正常钻进时,泥浆泵向孔内输送具有一定压力和流量的冲洗液,冲洗并带走孔内岩粉,冷却钻头,减少钻具与孔壁的磨擦,保护孔壁不致坍塌等。
同时可通过压力表了解孔内钻进情况;在反循环钻进中,通过泥浆泵输送冲洗液,达到取心和提高岩心采取率的目的;在止水和护孔作业中,可向孔内灌注止水材料和护孔材料。
2. 泥浆泵的型号和编制规则原地质部部颁布的DZ3-79标准中规定:与钻机配套的泥浆泵一律称“泥浆泵”。
不用往复,螺杆等附加名称。
产品的型号规定:类别标志、结构特点以汉语拼音字母表示,主要参数和系列序号以数字表示,其间以“—”相连。
标准中规定:型号的汉语拼音字首不得超过三个字母,排列顺序第一位是类别标志,第二位是特征代码,第三位是同类产品的变型特点或其它特征,标准还规定:未形成系列的产品,主参数只选用一个,其它参数在产品铭牌或说明书上表示(例如泥浆泵不允许采用两个参数即以200/40的方式表示)。
”例如:原型号BW250/50泵现型号为BW-250泥浆泵。
其型号的意义是:BW-250主要参数(流量250L/min)第一代特征代号(往复)类别标志(泥浆泵)上例为未形成系列的产品的最新表示方法。
此种表示方法不再标出泵压数值。
新系列泥浆泵的表示法在泥浆泵系列正式颁发后,泵的主参数按系列序号表示。
例如:BW- 2系列序号(主参数)第一代特征代号(往复)类别标志(泥浆泵)煤田灭火所用泥浆泵由于原煤炭部未对泥浆泵的编制规则进行统一规定,因此本教材沿用厂家所标型号表示。
如:TBW-250/40泵压4Mpa(40Kg/cm2)流量250L/min第一代特征代号(往复)类别标志(泥浆泵)探矿机械3、往复泵的工作原理泥浆作为一种流体,具有流体从高压处流向低压处的共同特性。
往复式泥浆泵就是利用密闭室容积的变化,形成泵室内外压力差的变化,从而完成吸水和排水过程的。
1)、单作用往复式泥浆泵吸水过程当曲柄转过上半周(ABC)时,活塞在连杆作用下向右移动,泵室容积增大、压力降低。
当泵室压力降低到一定程度时,与水池液面大气压力Pa形成压力差(负压),流体在此压力差的作用下,沿吸水管由下向上流动并顶开吸水阀进入泵室。
此时,排水阀在大气压力与排水管道内流体重力的作用下关闭。
排水过程当活塞到达右端极限位置时,由于液体停止流动,吸水阀在自重的作用下关闭。
曲柄转过下半周(CDA)时,活塞在连杆作用下向左移动,泵室容积逐渐缩小,压力逐渐增高,当达到一定压力时,迫使排水阀开启,液体沿排水管道流到需要的地方。
在此过程中,吸水阀在泵室内流体压力的作用下始终处于关闭状态。
这一过程一直进行到活塞运动至左端极限位置时为止。
此后,活塞又重新向右运动,开始另一次吸水过程,如此周而复始,便可连续进行吸水、排水。
活塞在一次往复过程中,完成一次吸水和一次排水,这种泵称为单作用往复式泵。
2)双作用往复式泥浆泵当活塞向左移动时,左部泵室容积变小、压力增高,左进水阀门关闭,左排水阀门打开,进行排水,此时左部泵室的工作情况与单作用往复泵的排过程相同;与此同时,右部泵室容积增大,压力降低,右排水阀门关闭,右进水阀门打开,进行吸水,此时右部泵室的工作情况与单作用往复式泵的吸水过程相同。
当活塞从左端极限位置向右移动时,右部泵室排,左部泵室吸水。
这样,活塞往复一次可完成两次吸水,两次排水,因而称这种泵为双作用往复式泥浆泵。
经测定,有两缸的双作用往复式泵起着四个缸的作用,因此,双缸双作用往复式泵目前在地质勘探中被广泛采用。
二.TBW—250/40泥浆泵TBW—250/40泥浆泵是双缸双作用往复泵。
在我单位,它与XU—1000型钻机配套使用。
1. 主要技术参数及传动系统1)主要技术参数型式卧式双缸双作用往复泵额定流量250L/min额定压力4Mpa缸套内径90mm活塞往复次数70次/min活塞行程150mm2)TBW—250/40泥浆泵的传动系统TBW—250/40泥浆泵传动系统由摩擦离合器、齿轮减速机构、曲轴连杆机构等组成,其传动顺序为:动力机皮带轮磨擦离合器齿轮传动减速机构曲轴连杆机构活塞结合组。
2.主要结构1)传动部分传动部分主要包括传动装置、齿轮减速机构、曲轴连杆机构、十字头、滑套及泵体等零部件。
泥浆泵的传动装置是动力输入的中间装置。
它包括皮带轮、传动轴、离合器及离合器操纵机构,整个传动装置安装在泵体上。
传动部分从图中,可以看出齿轮减速机构及曲轴连杆机构都装在传动箱25内,四套313轴承支承着大齿轮轴12,在轴上装有过渡配合的大齿轮11、它是由两个旋向相反的斜齿轮铆合成一体的大人字齿轮,与小人字齿轮啮合,传动比i=6。
在大齿轮两侧铸有互为90°的两个偏心盘,偏心距为75mm。
其上各装着一个连杆13,连杆大头装有大铜瓦与偏心盘连接;连杆小头由铜套及销子与十字头17连接。
十字头由连杆带动在滑套内作往复运动。
2) 泵头部分如图所示,泵头部分由泵头9、活塞连杆组13、17、21、22、缸套10、钢球7、阀座8、阀盖6、空气室4及吸水管23、安全阀5等组成。
泵头内装有互相隔离的水泵缸套两个,结构相同的进排水阀座和阀各四个,阀盖八个,活塞拉杆组两套。
泵头左右各有一个进水口,使用时可根据场地情况选择其中的一个与进水管相接;另一个用盖板封闭。
泵体上部铸有连接法兰盘,以便与空气室相连。
空气室空气室由空气室本体、安全阀及三通水门三部分组成。
空气室本体是由无缝钢管加上、下盖焊接而成的气罐,下部通过法兰盘与泵头相连接,顶部装有压力表,两侧的法兰盘装有安全阀及三通水门。
空气室的作用空气室与排水管相通。
工作时,室中空气的体积随泵量的脉动而发生变化。
当瞬时流量过大时,空气室内的气体受压缩,储入一部分冲洗液,排出流量减小;当瞬时流量过小时,空气室内被压缩空气体积膨胀,使空气室内储存的冲洗液补充到排水管中,从而维持泥浆泵排出流量的相对稳定,减小脉动。
三通水门三通水门的作用是调节送入孔内的冲洗液量。
它由三通管与三通水门芯子构成。
转动三通水门芯子即可达到分流或卸载的目的。
三.泥浆泵的使用及维护保养技术保养一般可以分为:日常维护(每小班进行)一级技术保养(累计工作100h)二级技术保养(累计工作500h)1.日常维护时常检查、排除“三漏”(漏油、漏气、漏水)现象,并随时保持泵的清洁卫生。
按规定的润滑部位和要求进行润滑。
检查皮带松紧及各连接部位是否松动。
检查吸水笼头位置并进行清洗。
2.一级保养除进行日常维护项目外,再增添下列工作项目:检查各油订油面是否达到规定位置。
按润滑表要求进行全面加油。
检查安全阀的灵敏性及准确性。
拆洗吸水笼头,彻底清除杂物。
彻底清除泥浆沉淀池内的积砂,并检查泥浆质量是否符合规定。
检查离合器的工作状态,如有变化,须进行调整。
3.二级保养除按一级保养项目进行外,再增添下列工作项目:检查、清洗或更换下列零件;活塞杆、防尘圈、防喷套、缸套。
检查或更换三角传动带。
检查或更换磨擦片组。
检查清洗轴瓦、轴承、连杆等,并清洗曲轴箱更换润滑油。
应该引起注意的是:严禁使用柴油机或钻机用过的废机油。
对安全阀进行拆、洗、注油,并检查其灵敏性、准确性。
清洗离合器分离轴承,并煮灌润滑脂。
检查、清洗或更换变速箱输入轴伸出轴端的自润滑轴承。
检查并调整曲轴两端轴承间隙。
二级保养后,应按试车要求先进行空载试车,正常以后方可向孔内输送冲洗液。
4.安全注意事项皮带轮应按泵上箭头指示方向转动。
TBW—250/40泥浆泵安全阀销子不得用其它材料代替,更不准将阀柱用铁丝捆死或拆除安全阀。
气温在0℃以下停泵时,须将泵头冲洗干净,放光存水,防止冻裂泵头。
四.泥浆泵常见的故障及排除方法泥浆泵流量达不到要求或根本不排水流量不均匀、压力表不稳定泵内有异常声响泵运转困难皮带经常断裂◆离合器失灵◆曲轴箱内温升过高填空题1、泥浆泵的传动系统是由()、()和()等组成。
2、空气室由()、()及()三部分组成。
3、某泥浆泵型号为:TBW-250/40,则T表示()、B表示()、W表示()。
4、单作用往复式泥浆泵的工作原理()和(, )两部分。
5、泥浆泵三通水门是由()和()构成,其作用是()。
6、导致泥浆泵离合器失灵的原()、()。
选择题1、在反循环钻进中,通过泥浆泵输送冲洗液主要是为了()。
A.取心和提高岩心采取率。
B.冲洗并带走孔内岩粉。
C.起止水和护孔作用。
D.以上说法都不对。
2、以下那项不是泥浆泵一级技术保养项目()A.检查“三漏”。
B.检查或更换摩擦片。
C.检查安全阀的灵敏性。
D.加注润滑油。
3、以下对泥浆泵传动部分的描述中不正确的是()A.传动装置是动力输入的中间装置。
B.传动装置和齿轮减速机构属于传动部分。
C.十字头和滑套不属于传动部分D.齿轮减速机构和曲柄连杆机构都装在传动箱内。
4、以下哪个不是在正常钻进时泥浆泵的作用()A.止水和护孔作用。
B.冲洗并带走岩粉。
B.C.冷却钻头。
D.减少钻具与孔壁的摩擦。
5、以下对泥浆泵的描述中不正确的是()A.该泵是用来输送冲洗液的。
B.该泵有单作用和双作用之分。
C.该泵只能用来输送泥浆,不能输送水。
D.可利用该泵向孔内灌注止水材料。
6、泥浆泵底阀装反会导致。
()A.泥浆泵不排水。
B.流量达不到要求。
C.流量不均匀。
D.泵运转困难。
简答题1、简述泥浆泵在钻探工作中的主要作用。
2、用箭头线表示泥浆泵传动系统的传动顺序为。
3、简述泥浆泵空气室的作用。
4、简述泥浆泵的日常维护项目有那些。