《岩土工程用泵》PPT课件

《《岩土工程用泵》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二篇岩土工程用泵第一章概述§§1-1岩土工程用泵的类型与用途泥浆泵离心泵沙石泵螺杆泵混凝土泵§1-2钻孔工艺对泵的要求1.泥浆泵的流量应能在较大范围内方便而迅速地调节，以便适应不同钻进条件下对冲洗液量的要求;2.泥浆泵的流量应趋于稳定,流量的波动愈小愈好；3.泥浆泵排送的冲洗液必须有足够的压头；4.在一定工况下，泥浆泵的流量应不受压力变化的影响；5.泥浆泵中液力端的零部件的数量应尽可能少,耐磨性高，且维修方便；6.要求泥浆泵重量轻、体积小、解体性好。§1-3洗孔参数的确定一、冲洗液量的确定一般认为，从能排出岩粉出发的冲洗液量能够满足冷却钻头的需要。其确定计

2、算为：冲洗液的上返速度v必须大于重量最大的岩屑在冲洗液中的沉降速度，即:v=v0+um/s一般可取：u=(0.1~0.3)v0则：v=(1.1~1.3)v0关于岩屑在冲洗液中的沉降速度v0的理论计算方法：假定岩屑为球形，则其重力为：岩屑在液体中的浮力为：球形岩屑在液体中的沉降阻力为：GPR当G大于P时，岩屑下降，速度逐渐增大，R值也随之增大。由上面几个式子可得平衡式：则可得沉降速度为：式中K为岩屑形状系数，对于圆形岩屑K取4~4.5，不规则形状的岩屑K取2.5~1。此式即为雷霆格尔公式。式中K取决于阻力系数C。由实验数值建立起来的阻力系数C与运动物体雷诺数R

3、e的关系可以较精确的确定C值。Re值按流体力学可分为三个值区，不同值区的阻力系数R不同，沉降速度v0也不同。二.压力损失的确定冲洗也在循环系统中的压力损失有下式计算:(一)在钻杆内的压力损失:(二)在环状空间中的压力损失:(三)在接头中的压力损失:(四)岩心管和钻头中的压力损失由相关资料可以查的。三.洗孔功率洗孔功率就是泥浆泵的输出功率或有效功率,即:§1-1往复泵的工作原理及其分类一、往复泵的工作原理第一章往复泵二、往复泵的分类1、按作用次数划分：单作用泵和双作用泵2、按活塞的形式分：活塞式和柱塞式3、按缸的数目分：单缸、双缸和三缸4、按往复次数分：低速泵

4、、中速泵和高速泵5、按压力大小分：低压泵、中压泵和高压泵一、理论平均流量往复泵在单位时间内排送的液体体积的理论平均值由泵的每个液压油缸在单位时间内完成的每个排出行程中扫过的体积总和决定。对于单作用泵:对于双作用泵：§1-2往复泵的流量二、理论瞬时流量及流量不均匀度1.往复泵每个液缸无杆腔排送液体的理论瞬时流量为：2.往复泵每个液缸有杆腔排送液体的理论瞬时流量为：活塞的运动是有曲柄-连杆机构带动的，因此，活塞的运动速度可用下式近似计算：往复泵每个液缸无杆腔排送液体的理论瞬时流量又可为：或往复泵每个液缸有杆腔排送液体的理论瞬时流量又可为：或由上面的式子可以看出：

5、理论瞬时流量的变化规律近似地按正弦规律变化。两者的区别仅在于有杆腔的活塞杆占据了一定的体积，因而理论瞬时流量稍小于无杆腔。多缸泵的理论瞬时流量使所有液缸在同一瞬时流量的叠加值，其合成曲线也按正弦规律变化。下图是不同液缸数的单作用往复泵的理论瞬时流量曲线图:单缸单作用双缸单作用三缸单作用四缸单作用为了表示各种往复泵流量的不均匀度，引入流量不均匀度系数，其取值经常用最大和最小理论瞬时流量的差值与理论平均流量之比表示。一般取值如下表：三、实际流量及流量调节往复泵单位时间排出液体的体积量称为实际流量，以Q表示，实际流量小于理论流量，其表达式为：实际流量减小的原因：1

6、.吸入过程，当吸入管路中的压力较低时，将会从吸入液体中分离出溶解在液体中的气体；2.当吸入管路密封不严时，外界空气也会渗入泵缸内，使得吸入液缸内的液体量减少；3.排出过程开始时，由于泵阀滞后活塞的运动，这时吸入阀滞后关闭，使吸入到泵缸内的液体倒流;4.排除过程，随着泵缸内压力的升高，接受活塞能量的液体会经液力端各密封处泄露，减少液体的排除量。由理论平均流量公式可知，往复泵调节流量的方法有：1.改变活塞的往复次数；2.改变缸套和活塞杆直径；3.改变活塞的往复行程；§1-3往复泵的压头一、实际液体不稳定流的伯努利方程在往复泵中，活塞运动的速度是变化的，因此，液流

7、量是不稳定的。在不稳定流量中，速度和压力不仅是位置的函数，也是时间的函数，所以，理想液体不稳定流的伯努利方程式为：可以看出，它比理想稳定流的伯努利方程多一项，这一项是液体变速运动产生的，称为惯性水头，即：当液体在管路中流动时，管路截面一般是不变的，若沿管路流动方向上的变动加速度不变，则惯性水头为：因此，实际液体不稳定流的伯努利方程为：二、吸入过程液压缸内压头变化规律左图是往复泵吸、排水示意图。吸入过程吸入管路始、末端液流截面的能量平衡方程式为：整理后可得吸入过程液缸内压头变化的关系式：下面逐项分析式中各项与活塞位移x关系：（一）和值在确定的工况下均为定值，它

8、们与活塞位移x无关。（二）速度水头（三）惯性水头（四