钻井泵和钻井液循环系统.ppt

第七章 钻井泵与钻井液固控装置 动力端作用：将主轴的旋转运动转变为活塞的往复运动，同时传递动力和减速。  动力端组成：传动轴(输入轴)、主轴(曲轴)、齿轮副、曲柄滑块机构及壳体(底座)等。 液力端作用：将机械能转变为钻井液的液压能。   液力端组成：泵体(阀箱)、缸套、活塞、活塞杆、密封盒、泵阀、空气包和安全阀等。 7.1.1 双缸双作用钻井泵的结构 该泵主轴上有两个互成90°的曲拐，分别带动两个活塞在液缸中作往复运动，液缸两端装有吸入阀和排出阀。  当活塞向液力端运动时，左排出阀打开，吸入阀关闭，活塞前端工作室(亦称前缸)内液体排出，而右排出阀关闭，吸入阀打开，活塞后端工作室(后缸)吸入液体；当活塞向动力端运动时，则情况与上述相反。 1．双缸双作用泵的动力端 它主要包括底座，装皮带轮的传动轴、主轴、齿轮、偏心轴、连杆、十字头等。 动力机的动力由皮带传动传递到传动轴上，通过传动轴上的主动齿轮驱动主轴上的被动齿轮，带动主轴及固定其上的偏心轮旋转，再通过连杆等带动十字头和活塞等作往复运动。 工作过程中，连杆相对偏心轮摆动。 NB8－600钻井泵主轴偏心距(曲柄半径)为200mm。它的轴承(传动轴轴承、主轴轴承和连杆大小头轴承)、十字头与导板之间及中间介杆的密封处都靠大齿轮旋转时溅起的机油实现润滑。 动力端的十字头用于介杆的导向，使介杆、活塞等不受曲柄切向力的影响，减少介杆和活塞的磨损。 十字头上、下部装有滑履，与机座上的导板相接触，磨损后可更换。 2．双缸双作用泵的水力部分 双缸双作用泵液力端的外形如图7-2所示。 它的每一个液缸的两端，各有一个吸入和排出阀箱，吸入阀上部与液缸连通，下部与进液管连通。排出阀下部与液缸相通，上部与排出管相通，阀箱、缸套及管路间的关系如图7-3所示。 7.1.2 三缸单作用钻井泵 三缸单作用活塞式泵是60年代中期开始研制并得到迅速推广使用的一种钻井泵，在我国及一些国家的深井钻进中，正在取代双缸双作用钻井泵。 三缸单作用钻井泵动力端与双缸双作用泵类似，仍由传动轴、主轴、连杆、十字头及底座组成， 但其 单作用泵的每个缸套只有一个吸入和排出阀，故三缸单作用泵的液力端结构比双缸双作用泵液力端简单得多。各型三缸单作用泵的结构形式不同，其液力端结构存在着较大的差异。以下介绍液力端的一些基本结构特点。 1．液力端泵头的布置形式 按照吸入阀和排出阀的相互位置，目前三缸单作用泵头可分为L型，I型(亦称直通型)，T型三种布置方案。 I型泵头结构图，如图7-6所示，国产大隆3NB-1000、胜利SL3NB-1300A、SL3NB-1600A等皆采用此型泵头。其液力端结构紧凑，重量较轻，缸内余隙流道长度短，有利于自吸，但更换吸入阀座时必须先拆除上方的排出阀，检修比较困难。 T型泵头结构如图7-7所示，主要特点是吸入阀水平布置,排出阀垂直布置. 综合了L型和I型泵头的优点，既可分块制造，便于吸入阀的拆装和检修，又取消了吸入室，使泵头结构紧凑，内部余隙减小，重量减轻。T型泵头不足之处是更换吸入阀时需卸下吸入液缸及弯管，泥浆漏失相对多一些。 2．液力端的紧固结构 钻井泵在高压下工作时，由于受力和振动较大，液力端各紧固件之间容易松动或蠕动，造成高压密封刺漏，零件损坏，甚至不能正常工作。因此，液力端所有紧固件之间应结合牢固。但与此同时，液力端的易损件较多，缸套、活塞、阀体、阀座和密封圈等需经常更换，故有关紧固件之间应便于拆装，操作省时省力。 图7-8为活塞和缸套总成图。由图可以看出，缸套在缸体之外，结构简化，便于维修，更换，缸套与缸套座，活塞杆与中间杆以及中间杆与介杆之间，全部采用卡箍式连接，连接可靠，拆卸方便。 三缸单作用泵的阀盖一般采用更换式螺纹压紧结构。为了防止阀盖松动，有的加装如图7-9所示的楔块锁紧式结构。 3．缸套的喷淋系统 单作用泵工作时，活塞后部的缸套总是敞开的，为对缸套内部实现冷却冲洗创造条件，故三缸单作用泵都配有喷淋系统。喷淋系统的喷淋头有定点式，图7-10所示。跟随式,如图7-11所示。 4.三缸单作用泵的优缺点 由前所述可知，三缸单作用与双缸双作用泵相比较，具有下述明显的优点： 1)三缸泵的缸径小，冲程短，冲次高，在功率相同的条件下，体积小、重量轻。据同一工厂生产的956kw(1300马力)两种泵相比较，三缸单作用比双缸双作用泵长度短25％，重量轻27％。 2)缸套在液缸外