§6-5_往复泵的结构和主要配件

1、往复泵介绍往复泵介绍1、概 述 泵是一种输送液体的机械，它把原动机的机械能或其它能源传递把原动机的机械能或其它能源传递给液体，借以增加液体能量。给液体，借以增加液体能量。 根据结构特征和作用不同，泵可分为三个基本类型：容积式泵，叶轮式泵，喷射式泵。容积式泵：依靠包容液体的密封工依靠包容液体的密封工作空间容积周期性的变化，把能量作空间容积周期性的变化，把能量周期性地传递给液体，使液体的压周期性地传递给液体，使液体的压力增加到将液体强行排出。力增加到将液体强行排出。2、往复泵的工作原理 分为两个行程：吸入行程，排出行程。 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

2、。 当曲柄从水平位置自左向逆时针旋转时，活塞向右边亦即泵的动力端移动，液缸内形成一定的真空度，吸入池中的液体在液面压力Pa的作用下，推开吸入阀，进入液缸内，直到活塞移到右死点位置为止。这个过程，称作液缸的吸入过程。 曲柄继续转动，活塞开始向左亦即泵的液力端移动，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。 3 3、往复泵的分类、往复泵的分类 按照结构特点，往复泵大致可按以下四方面分类： 1.按泵的工作机构分：活塞泵、柱塞泵、隔膜泵。 2.按作用方式分: 有单作用式

3、和双作用式两种。 3.按推动方式分：有机动泵、直接作用泵、手动泵。 4.按泵缸位置分：卧式泵、立式泵。 5.按缸数分: 有单缸泵、双缸泵、三缸泵、四缸泵等。 6.根据传动端的结构特点分：曲轴连杆机构泵、直轴偏心轮结构泵、行程调节机构泵。 7.根据排除压力大小分： 低压泵 排出压力 4MPa 中压泵 4MPa排出压力30MPa 低高压泵 10MPa排出压力30MPa 高压泵 30MPa排出压力100MPa 超高压泵 排出压力100MPa 8.根据活塞（柱塞）每分钟的往复次数分： 低速泵、中速泵、高速泵、超高速泵 双作用式泵如图 12所示，液缸被活塞分为两个工作室，无活塞杆的为前工作室，有活塞杆的

4、为后工作室，每个室都有吸入和排出阀。 双作用泵，活塞往复运动一次，其液缸完成双作用泵，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。吸入过程和排出过程各二次。 b.按工作机构分： 有活塞泵,柱塞泵，隔膜泵区别 4.往复泵的基本参数 反映泵基本工作性能的参数有： 1.泵的排量： 泵的排量是指单位时间内泵通泵的排量是指单位时间内泵通过管道所输送的液体量。过管道所输送的液体量。 排量通常以单位时间内的体积表示，称作体积排量，代表符号为Q，单位为l/s 或m3s。 2.2.泵的压力：泵的压力： 泵的压力通常指泵排出口处液体的压力泵排出口处液体的压力，代表符号为P，单位为MPa。 3.3.泵的功

5、率和效率泵的功率和效率: : 单位时间内动力机传到往复泵主轴上的能量，单位时间内动力机传到往复泵主轴上的能量，称为泵的输入功率。以称为泵的输入功率。以N Np p表示。表示。而单位时间内液体通过泵后所获得的能量称为泵单位时间内液体通过泵后所获得的能量称为泵的有效功率，或输出功率，以的有效功率，或输出功率，以N N表示表示。 泵的功率单位一般为kw，现场也习惯用马力（HP)来表示。泵的总效率泵： 泵泵N/NN/Np p 4.泵速 泵速是指单位时间内活塞或柱塞的往复次数，泵速是指单位时间内活塞或柱塞的往复次数，也称作泵的冲次，也称作泵的冲次，以n表示，单位为冲/min。4、往复泵的总体特点a 有自

6、吸能力b 理论流量与工作压力无关，取决于作用数和泵的结构尺寸、转速c 额定排出压力与泵的尺寸和转速无关，主要限于轴承的承载能力和泵的密封性能。实际排出压力随转速升高增高d 流量不均匀，且实际流量比理论流量小e 转速不宜过快（泵阀迟滞）f 对液体污染度不很敏感g 结构复杂，易损件（活塞环、泵阀、轴承等）h 同流量下比离心泵体积庞大解决流量不均匀的方法l 合理布置曲柄位置。由往复泵的流量曲线可知，单缸泵的流量脉动与活塞的加速度有相同的波形。因此，可以将多缸泵的曲柄错开一定角度，是叠加后的流量趋于均匀。由前所述，缸数越多，则脉动减少，但比较而言，奇数缸比偶数缸效果好l 采用多缸泵或无脉动泵。双缸凸轮

7、泵是一种无脉动泵，可用凸轮形状保证活塞在相当长的行程内做匀速运动，在排除行程开始及终了的很短时间内做等加速和等减速运动，整个排出行程对应的转角大于180度，两凸轮的相位差使加速度段和减速段重合而无脉动。l 缩短管路长度、增大内径、减少往复次数（即降低曲柄角速度）均可减少惯性能l 设置空气包 空气包 往复泵工作过程中，由于结构和工作特点必然产生流量和压力的波动，除了使泵的效率降低，吸入性能恶化，泵和管线使用寿命缩短外，还将降低往复泵的使用效果，例如在钻井过程中由于钻井液的排量和压力波动，将降低泥浆携带岩屑的能力，甚至导致井壁坍塌和漏失。因此，为了改善往复泵的工作条件，尽可能减少由于排量和减少由于排量和压力波动对往复泵工作的影响，必须将压力波动压力波动对往复泵工作的影响，必须将压力波动降低到容许范围内。降低到容许范围内。 目前常用的办法是在泵的吸入口和排出口处配置空气包。空气包应尽可能安装在靠近泵的液缸处，装在吸入口附近的称为吸入空气包，装在排出口附近的称为排出空气包。 空气包的工作原理 吸入空气包和排出空气包都是一个内部充以一定压力的氮气或空气的密闭容器，其基其基本功能是利用气体的可压缩性，本功能是利用气体的可压缩性，随着吸入压力或排除压力的变随着吸入压力或排除压力的变化，自动的向泵或排出管线供化，自动的向泵或排出管线供给液体