柱塞柱塞泥漿泵泵量定義。柱塞泥漿泵性能的兩個主要參數(shù)為排量和壓力。排量以每分鐘排出若干升計算，它與鉆孔直徑及所要求的沖洗液自孔底上返速度有關(guān)，即孔徑越大，所需排量越大。要求沖洗液的上返速度能夠把鉆頭切削下來的巖屑、巖粉及時沖離孔底，并可靠地攜帶到地表。地質(zhì)巖心鉆探時，一般上返速度在0.4～1.0米/分左右。
泵的壓力大小取決于鉆孔的深淺，沖洗液所經(jīng)過的通道的阻力以及所輸送沖洗液的性質(zhì)等。鉆孔越深，管路阻力越大，需要的壓力越高。隨著鉆孔直徑、深度的變化，要求泵的排量也能隨時加以調(diào)節(jié)。在泵的機構(gòu)中設(shè)有變速箱或以液壓馬達調(diào)節(jié)其速度，以達到改變排量的目的。為了準確掌握泵的壓力和排量的變化，柱塞泥漿泵上要安裝流量計和壓力表，隨時使鉆探人員了解泵的運\轉(zhuǎn)情況，同時通過壓力變化判別孔內(nèi)狀況是否正常以預(yù)防發(fā)生孔內(nèi)事故。
葉輪的水利設(shè)計
葉輪出口寬度b2
葉輪寬度是對柱塞泥漿泵z主要的參數(shù)之一。是柱塞泥漿泵效率,通過性,抗磨性,汽蝕性綜合考慮的結(jié)果，反循環(huán)鉆機鉆進時，其泥漿中摻雜大量頁巖或泥沙，有時還會有大的石塊，從效率考慮,柱塞泥漿泵較大葉片排擠和尺寸效應(yīng)必然要求較大的葉片寬度才能保證良好的過流通道面積,以達到高效.從抗磨性考慮,較大的寬度有利于減小流速,減小葉輪外徑,從而減小磨損,從通過性考慮,葉片寬度越大,通過性越好,為保證大顆粒的通過性,至少應(yīng)大于要求通過z大顆粒的尺寸.從汽蝕性考慮,柱塞泥漿泵進口較大葉片排擠惡化了汽蝕性能.從輸送性考慮,進口尺寸過大導(dǎo)致顆粒沉降,因此葉片寬度也應(yīng)當(dāng)限制而不宜過大.綜合考慮,葉片出口寬度：
式中,kb2=(1.6~2.0)(n/100)5/6
葉輪進口直徑D0
葉輪進口直徑按進口處相對速度z小,因而水力損失z小的原則來確定。
式中, k0 為系數(shù),一般取4.0; 若要考慮泵效率則取K1 = 4. 1～4. 5 。
Q為流量, m3/h;
n為轉(zhuǎn)速,r/min.
葉輪出口直徑D1
葉輪出口直徑D1 的大小不但直接影響到泵的揚程,而且對泵的效率也會有很大的影響,因為壓水室的水力損失直接與葉輪出口的絕對速度有關(guān)。為了減小壓水室的水力損失,D2 應(yīng)在滿足設(shè)計參數(shù)的條件下使葉輪出口絕對速度z小,并以此來確定葉輪的出口直徑。
D1 =
式中 K2 ———系數(shù),與泵的比轉(zhuǎn)數(shù) ns ,葉片數(shù)N ,葉片出口安放角β2 有關(guān)。在本次設(shè)計中, ns = 97，由此,取K2 = 3. 9 。根據(jù)有關(guān)資料得出b2 與D1 的關(guān)系為 。此關(guān)系式可作參考。根據(jù)經(jīng)驗,當(dāng) = 218～312 時,效率z佳,但同時也會造成一個不可忽視的問題,泵的結(jié)構(gòu)也許會因此而過于龐大,修理困難,因此一般不采用。在設(shè)計過程中,經(jīng)常取 = 2125～218 ,這時泵的效率和汽蝕性能都比較優(yōu)良。
葉片進出口安放角β1，β2
葉片出口安放角β2要取稍大一些，較大的β2可以減小摩擦損失，泥漿中頁巖濃度高，β2按250~300之間選取。
葉片進口安放角β1可通過計算求得：
式中，β1`為液流角;
Vm1為葉輪入口軸面速度，m/s;
U1 為葉輪入口圓周速度,m/s
3.4葉輪直徑D2
式中，KD2=(9.0~9.6)(ns/100)-1/2
當(dāng)保證一定的效率而重點考慮抗磨性要求時取小值。當(dāng)保證一定抗磨性要求而側(cè)重效率時取大值。
葉片線形，葉片數(shù)，葉片包角的 選取
以往葉片線形均為單圓弧或雙圓弧，這種線形葉片容易手工焊接制作，由于材料原因，其使用壽命短，抗磨性差，目前國際上有關(guān)性能優(yōu)良的柱塞泥漿泵的流線線形，主要采用漸開線及對數(shù)螺旋線。根據(jù)鉆機柱塞泥漿泵使用情況，柱塞泥漿泵葉片數(shù)，葉片包角值不能過大，也不能過小。在通常情況下,葉片數(shù)一般取3～5 片,但從以往的實際經(jīng)驗來看,設(shè)計良好的3 葉片葉輪,其效率不低于5 葉片葉輪。因此為了改變雜質(zhì)泵的通過性能,應(yīng)盡量選取。
葉片數(shù)N為3 片,葉片出口安放角β2 = 22°，葉片包角為110o~130o.這是目前反循環(huán)鉆機常選用的參數(shù)。
泵葉輪制造工藝及材料防護
葉輪作為柱塞泥漿泵的z主要過流部件，制造工藝十分重要。但漸開線線形的葉片不容易整鑄，一是葉片形線不易保證，二是葉片表面質(zhì)量不易保證。所以采用組鑄結(jié)構(gòu)。
泵殼采用整鑄結(jié)構(gòu)，形線和鑄造質(zhì)量都能有保證，為了能降低購買成本，大多數(shù)廠家和鉆主都選用自制的泵殼，這也未嘗不可。但要很好的保證結(jié)構(gòu)工藝性能。
柱塞泥漿泵連續(xù)工作的實際輸出功率的確定
可按公式 q= Q×λ×μ 確定
式中: q為泵的連續(xù)工作的實際輸出功率，kW;
Q為柴油機的額定功率,kW;
λ為持續(xù)功率系數(shù)，取0. 9;
μ為功率修正系數(shù)，查表1。
Q遠小于柱塞泥漿泵的軸功率，也就是說,由于環(huán)境工作條件的改變,柴油機一直都是處在超負荷的情況下工作的。由于柴油機長期超負荷運行,勢必加快各運動部件的磨損,縮短保養(yǎng)周期,減少使用壽命,增加油耗,使柴油機高溫零件產(chǎn)生熱損壞的機會增多。為了限制柴油機長期超負荷運轉(zhuǎn),在實際使用中,都是采取降低柱塞泥漿泵轉(zhuǎn)速的辦法。
表1 功率修正系數(shù)
海拔 高度大氣壓力 環(huán)境溫度/ ℃
/ m / (mmHg) 20 25 30 35 40 45
0 760 97 94 90 87
100 750 100 96 93 89 86
200 742 99 95 92 89 85
300 733 98 94 91 88 84
400 725 97 93 90 87 83
500 716 100 96 93 89 86 83
不計相對濕度(用于增壓柴油機)
一、產(chǎn)品概述：
I-1B型濃漿泵是單螺桿式容積回轉(zhuǎn)泵，I-1B型濃漿泵利用偏心單螺旋的螺桿在雙螺旋襯套內(nèi)的轉(zhuǎn)動，使?jié)鉂{液沿螺旋槽由吸入口推移至排出口，實現(xiàn)泵的輸送功能。
二、產(chǎn)品特點:
1、可輸送高濃度高粘度<10000PaS及含有顆粒的懸浮漿液。
2、輸送液流穩(wěn)定、無過流、脈動及攪拌、剪切漿液現(xiàn)象。
3、排出壓力與轉(zhuǎn)速無關(guān) ，低流量也可保持高的排出壓力。
4、流量與轉(zhuǎn)速成正比，通過變速機構(gòu)或調(diào)速電機可實現(xiàn)流量調(diào)節(jié)。
5、自吸能力強，不用裝底閥可直接抽吸液體。
6、泵可逆轉(zhuǎn)，液體流向由泵的旋轉(zhuǎn)方向來改變，適用于管道需反正向沖洗的場合。
7、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、振動、噪聲小。
8、結(jié)構(gòu)簡單、拆裝維修方便。
I-1B型濃漿泵廣泛就應(yīng)用于化工、制藥、釀造、造紙、食品等單位。
三、結(jié)構(gòu)材質(zhì)形式:
I-1BB型：殼體鑄件，傳動件(主軸、螺桿和繞軸)為不銹鋼制造，適用于一般中性濃漿液輸送，一般微酸、堿漿液輸送。
I-1BF型：傳動件和接觸漿液的泵殼均由不銹鋼制造，適用于食品、制藥、及腐蝕性漿液的輸送。
橡膠襯套有一般耐磨橡膠、食品用橡膠和耐油橡膠供用戶選擇。
傳動方式有電機與泵軸直接傳動，電機經(jīng)減速機與泵直接傳動和電機經(jīng)三角皮帶輪與泵軸傳動式。
配用電動機有一般封閉式，防爆式和電磁調(diào)速式電機并配無級變速機，齒輪減速機供用戶選購。
四、技術(shù)參數(shù)：
流量：1.5-38m3/h;
揚程：30-120m;
功率：1.1-15kw;
轉(zhuǎn)速：960r/min;
溫度：0-100℃;
口徑：25-150mm。
五、注意事項：
柱塞泥漿泵的缸套、缸頂套、缸蓋、拉桿、活塞、活塞壓板、皮碗、活塞座、活塞桿、柱塞桿、進排水閥、進排水閥閥座、十字頭、十字頭滑套、十字頭銷軸、曲軸、連桿、連桿上下瓦、連桿銅套、連桿螺釘及母、冠型螺母、骨架油封、O型密封圈及相配套的齒輪、軸等容易出質(zhì)量問題，在購買和使用中應(yīng)當(dāng)注意。