必威体育精装版钻机的循环系统.pptVIP

本节课学习的内容 如下图所示，往复泵是一种典型的容积式泵。由于活塞(或柱塞)的往复运动，使得包容液体的密封工作空间容积产生周期性变化来进行吸排液体，从而把活塞(或柱塞)运动的机械能转变成为液体的压力能。 在钻井过程中，需要携带出井底的岩屑和供给井底动力钻具的动力，这种用于向井底输送和循环钻井液的往复泵，被称为钻井泵或泥浆泵。 三缸单作用钻井泵 1、往复泵基本构成如图4-1所示，往复泵由以下两个基本部分组成。（1）液力部分(或称液力端)—包括活塞、液缸、泵阀等部件。液力端的作用是把机械能转换成液体能。（2）动力部分(或称动力端)—包括曲柄、连杆、十字头、活塞杆等部件。动力端的作用是进行运动形式的转换。 2.往复泵的工作原理及过程分析 图4-1所示，为卧式单缸单作用往复泵工作示意图。 ①工作时，动力机通过皮带，传动轴，齿轮等传动部件带动主轴及固定于其上的曲柄旋转。活塞杆由曲柄连杆机构带动，使曲柄的旋转运动转变成为活塞的往复直线运动； ②当曲柄从水平位置自左向逆时针旋转时，活塞向右边(即泵的动力端)移动，缸内容积的扩大，液缸内便形成一定的真空度，而吸入池中的液体在液面压力Pa的作用下，经吸入管推开吸入阀，进入液缸内，直到活塞移到右死点位置为止。这一过程称为液缸的吸入过程； ③曲柄继续转动，活塞开始向左(即泵的液力端)移动，缸套内液体受到挤压，压力升高，吸入阀关闭，直到缸内压力升高到大于排出管线上的压力，排出阀被推开，液体经排出阀和排出管排出，直到活塞移到左死点为止。这一过程称作液缸的排出过程。 单作用和双作用：曲柄旋转一周，活塞往复运动一次。单作用泵的液缸完成一次吸入和排出过程；双作用泵的液缸完成两次吸入和排出过程。  活塞的冲程： 在吸入和排出过程中，活塞移动的距离以S表示，称作活塞的行程(亦称为活塞的冲程)。若曲柄半径用r表示，则活塞的冲程S与曲柄半径r之间的关系为：S＝2r。 本节课学习的内容 石油矿场用往复泵可按以下五种方式分类。1.按缸数分为:  单缸泵、双缸泵、三缸泵、四缸泵等。 2.按工作件的式样分为: 活塞泵和柱塞泵。3.按作用方式分为: 单作用泵和双作用泵。（1）单作用泵：单作用式泵如图4－1所示，其活塞只有其中一面作为工作面。活塞在液缸内往复运动一次，该液缸完成一次吸入和一次排出过程。 （2）双作用泵：如图4－2所示，活塞的两面均为工作面。液缸被活塞分成两个工作室，无活塞杆的为前工作室，有活塞杆的为后工作室，每个室都有吸入和排出阀。活塞往复运动一次，其液缸完成吸入过程和排出过程各二次。 4.按液缸的布置方式及其相互位置分为: 卧式泵、立式泵、V形泵、星形泵。5.按传动或驱动方式分为: 机械传动泵、蒸汽驱动泵、液压驱动泵、手动泵。 通常以泵的上述主要特点来区分各种不同类型的泵，如单缸单作用立式柱塞泵、双缸双作用卧式活塞泵、三缸单作用柱塞泵等。 本节课学习的内容 若往复泵的动力端不同，则活塞的运动规律也不同。 石油矿场用往复泵的动力端大多采用曲柄连杆机构。如图4-3所示。现以此为例来分析活塞的运动规律。 往复泵活塞运动的位移x、速度u和加速度a为：  （4-1）  （4-2） （4-3） 式中 r—曲柄长度；ω—曲柄的角速度；φ—曲柄转角。 活塞由液力端向动力端运动时，φ=0～π； 活塞由动力端向液力端运动时，φ=π～2π。 从上述公式说明，往复泵活塞的运动速度和加速度分别近似地按正弦和余弦规律变化。 当φ=π时，活塞处于右死点位置；当φ=0和2π时，活塞处于左死点位置。 当φ=0～π时，上述公式中的正负号取上面的； 当φ=π～2π时，上述公式中的正负号取下面的。 本节课学习的内容  泵的流量是指，单位时间内泵通过管道所输送的液体量。流量通常以单位时间内，所输送的液体体积来表示，称为体积流量，用符号Q表示，单位为L/s 或m3／s、m3／min等。1.理论平均流量Qth  往复泵在单位时间内，理论上应输送的液体体积，称作泵的理论平均流量。往复泵的流量与活塞工作面积F，活塞冲程S以及冲程次数有关。 对于单作用泵： Qth＝iFSn (4－4) 对于双作用泵： Qth＝i(2F-f)Sn (4－5) 在公式(