非开挖企业带您了解：定向钻施工的心脏—泥浆泵

企业新闻 2022-01-25 易泵网 手机阅读

1、简介

泥浆泵是一种往复式柱塞泵，通过曲柄连杆的机身结构，把马达的旋转运动变成十字头及活塞式的往复直线运动，把低压的泥浆压缩为高压泥浆。在定向钻施工过程中为冷却钻头、冲刷孔壁、破碎岩石，从洞内返回时携带出岩屑，凭借高压用其向洞内输送高粘度、大比重和含砂量较高的泥浆，是定向钻施工时最重要的设备之一。

Mud pump is a reciprocating plunger pump, It through the crank connecting rod mechanism, the motor rotation into crosshead and reciprocating linear movement of the piston, the low pressure mud compression into high pressure mud. In the directional drilling construction process to the hole with high pressure to transport high viscosity, large specific gravity and high sand content of mud, to cool the drill, wash hole wall, broken rock, from the hole back with cuttings, is one of the most important directional drilling construction equipment.

2、工作原理

  • 泥浆泵的工作过程分为吸入过程和排出过程两步。
  • 习惯上我们把泥浆泵分为液力端和动力端两部分。动力端用来传递动力和转换运动方式及速度。为液力端提供合适的动力；液力端用来将机械能转变为液体内能，以输送泥浆。

    • 3、结构组成

    1）动力端

  • 底座
  • 机架
  • 小齿轮轴总成
  • 大齿轮轴总成
  • 曲轴总成
  • 十字头总成
  • 直流马达

    • 2）液力端

  • 液缸
  • 吸入阀、排出阀
  • 缸套、活塞、活塞杆(柱塞、盘根及缸套)
  • 吸入管、吸入空气包（减轻水击现象）
  • 排出管、排出滤网总成
  • 排出空气包l安全阀
  • 缸盖、阀盖
  • 喷淋泵总成

    • 3）辅助部件

    润滑机构

  • 链条的润滑
  • 齿轮和轴承的润滑
  • 缸套冷却润滑

    • 氮气包

    其作用可以有效地减少排出系统的压力波动，从而获得更加均匀的液流。

    安全阀

    当泥浆压力超过泵的设定压力时，能够迅速剪断安全柱销，旁通管线

    打开，泥浆泵泻压，从而起到保护泵体的作用。

    △小齿轮轴总成

    △曲轴总成

    △十字头总成

    △液力端总成

    △排出管路总成

    △排出空气包总成

    4、基本性能参数

    1）泵的理论排量：

    泵在单位时间内排出的介质体积称为泵的理论平均排量，简称为泵的理论排量，以Q表示。

    2）泵的工作压力

    通常是指泵排出口处单位面积上所受到的液体作用力，简称为泵压，以p表示。

    3）泵的额定功率和效率

    单位时间内动力机传递给泵主动轴的能量，称为泵的输入功率；泵工作与额定冲次时的输入功率称为泵的额定功率，以N表示；

    单位时间内液体经泵作用后增加的能量称有效功率，也称水功率，以Nr表示，泵的效率是有效功率与输入功率的比值。

    4）冲次

    也称泵冲，指单位时间内活塞的往复次数，以n表示。

    5）冲程长度

    指活塞往复运动的距离，以S表示。

    泥浆泵的使用

    泥浆泵作为定向钻施工的重要装备，在工作时向洞内输送循环高压泥浆，冲洗孔壁、破碎岩石、冷却润滑钻头，并将岩屑携带返回洞外。

    1、泥浆泵的安装

  • 泥浆泵应安装在水平或略向液力端倾斜的底座上（倾斜度≤3°），以利于润滑油的流动。
  • 泵的安装位置应尽量降低，泥浆池的位置应尽量提高，以提高泥浆泵的吸入效率。
  • 泵的吸入管入口端应高于泥浆池底约300mm，而且吸入管内径必须一致，吸入管的入口端不能正对泥浆池的入口（对泥浆罐也是如此）。
  • 按使用说明书的要求正确安装安全阀及排出管汇。
  • 牢固的支撑所有吸入和排出管线，不使它们受到不必要的应力，同时也是为了减少振动，决不可由于没有足够的支撑而让管线悬挂在泵上。

    • 2、首次启动前的准备工作

  • 检查动力端机架底部，放空润滑油并清洗油池。
  • 检查十字头与上下导板的间隙是否合格。
  • 检查喷淋泵水箱内冷却润滑液是否达到要求。
  • 检查所有螺纹连接是否紧固及泵内是否有杂物。
  • 检查泥浆管线上的所有阀门是否置于正确位置。
  • 检查排出空气包充气压力是否在4±0.5MPa 间。
  • 打开喷淋泵统和灌注系统的进排液阀门。
  • 检查安全阀和压力表是否齐全灵敏。
  • 向吸入管路腔内灌满水或泥浆，排净空气。

    • 3、启动

  • 应以低速起动，逐渐增速，以提高容积效率。
  • 如果需要高泵速时，就必须使用灌注泵。
  • 检查动力端润滑油压表读数是否正常。
  • 注意检查各部温度，不得有局部过热现象。
  • 启动泵必须与有关操作及检查人员取得联系。
  • 开泵时检查人员必须注视压力表的压力变化。

    • 4、泵在运转中的监护

  • 应以低速起动，逐渐增速，以提高容积效率。
  • 如果需要高泵速时，就必须使用灌注泵。
  • 检查动力端润滑油压表读数是否正常。
  • 注意检查各部温度，不得有局部过热现象
  • 启动泵必须与有关操作及检查人员取得联系。
  • 开泵时检查人员必须注视压力表的压力变化。

    • 日常维护与保养

    1、泥浆泵的日常维护和检查

    正确和及时地对泥浆泵进行维护保养，是保证泥浆泵正常工作，延长寿命的必要措施。对于任何一台泵的使用，都应重视这一环节。

    u每天的维护保养 u每星期的维护保养 u每月的维护保养 u每年的维护保养 u在维护保养中尚须注意的其它事项。

    2、每天的维护保养

  • 停泵后检查动力端的油位。
  • 观察缸套与活塞的工作情况。若发现漏出来的泥浆超出正常限度时，则须更换新缸套、活塞。
  • 检查缸套腔，若有大量泥浆沉淀，应加以清理。
  • 检查喷淋泵水箱内水是否够用，并及时补充，冷却水有污染时加以更换，并同时清理水箱卫生。
  • 检查排出空气包的充气压力，是否符合要求。
  • 定期检查安全阀的可靠性。
  • 每天将活塞杆卡箍松开，把活塞转动四分之一圈左右，然后再上紧卡箍。
  • 在上紧缸盖与阀盖前，先在其丝扣内填涂润滑脂，且在每4小时时间内，检查一次是否有松动现象出现。

    • 3、每星期的维护保养

    每周拆卸阀盖、缸盖一次，除去污泥，清洗干净，涂上二硫化钼复合钙基润滑脂，检查阀导向套的内套，如已明显磨损（阀导向杆与导套间的间隙超过3mm）应将其换掉。

    检查阀和阀座的使用情况，把磨损严重或刺坏了的阀体，阀胶皮和阀座换掉（更换阀座时应注意同时更换阀体）。

    检查活塞锁紧螺母，若遇腐蚀或损坏应换掉（因为一般上紧过三次以后的螺母，镶在其内的密封圈已失去锁紧能力）。

    从排泄孔盖的丝堵处放一次水，直至见油为止。

    4、每月的维护保养

  • 检查液力端的所有双头螺栓和螺母。例如缸盖法兰螺母，液缸与机架连接的螺母，以及吸入管路、排出管路的连接螺栓、螺母等。如果出现松动，须按规定扭矩重新上紧。
  • 检查中间拉杆填料盒内的密封圈，若已磨损须更换，一般每三个月至少换一次。更换时应注意油封方位。?拆卸和清洗装在排出滤网里的滤筒。
  • 每六个月换掉动力端油池和十字头沉淀油槽内的脏油，并同时清理这些油槽。

    • 5、每年的维护保养

  • 检查十字头导板是否松动，十字头运转间隙是否符合规定要求，可在导板下加垫片来调整。在拆卸曲轴总成时，可将十字头旋转180°再进行使用。
  • 推荐每隔两年或三年对整个泵进行一次全面检查。检查主轴承、偏心轮轴承、十字头轴承、小齿轮轴轴承是否磨损或损坏，若不能继续使用，则须另换新的。
  • 检查齿轮的磨损情况，若磨损严重，须将曲轴和小齿轮轴同时调头安装，利用齿面未磨损的一面。

    • 6、注意事项

  • 上卡箍前，必须将25°的锥面擦干净。
  • 更换缸套时，必须将缸套密封圈一起换掉。
  • 冬季停泵后，须将阀腔及缸套内的泥浆清洗放掉。
  • 泵各检查窗孔应注意盖好密封，以防灰砂等混入润滑油内。
  • 排出空气包只能充以氮气等惰性气体，严禁充入易燃、易爆气体。如氧气、氢气等。