鑽探泵

又稱泥漿泵，鑽進時用於將沖洗液送入鑽孔形成循環流動，以達到冷卻鑽頭、排除岩屑、維護孔壁等目的的專用機械。鑽探泵有時還作為驅動渦輪鑽具、螺桿鑽具或液動衝擊器等進行鑽進的動力機。它是主要鑽探設備之一，與鑽探機配套使用。

基本介紹

• 中文名：鑽探泵
• 外文名：drill pump 
• 學科：鑽探工程
• 別稱：泥漿泵
• 作用：將沖洗液送入鑽孔形成循環流動
• 類型：鑽探設備

種類

按其工作原理基本可分為動力式及容積式兩大類。①動力式泵，包括離心泵、軸流泵、葉輪泵等，通過將液體運動速度變化轉化為壓力變化而完成液體吸排，適用於排量較大而泵壓較低的場合。②容積式泵，包括往復泵、螺桿泵、齒輪泵、葉片泵等，靠改變密封泵室的容積，引起液體壓力變化實現液體吸排，適於在排量較小、泵壓較高的情況下使用。在鑽探施工中，採用反循環方式鑽進大口徑淺鑽孔時，常用的砂石泵和噴射泵屬於動力式泵; 在岩心鑽探等小口徑深孔鑽進時，通常都用往復泵、螺桿泵等容積式泵。

岩心鑽探對泵的要求

①能產生較高的泵壓，克服較大的阻力，維持鑽孔沖洗液的循環流動。②能在泵壓變化很大的情況下維持一定的沖洗液排量，保證排除岩屑所要求的沖洗液上返速度。③排量可以在一定範圍內調節，能適應不同鑽進條件的要求。④堅固耐用，尤其是與沖洗液接觸的零件應耐磨，抗腐蝕，能長時間吸排含有泥砂和岩屑等的沖洗液。⑤配備有過載保護裝置及壓力指示儀表。⑥結構簡單、維修方便。⑦體積小、重量輕、易搬遷。基於這些要求，經過專門設計的容積式泵中的往復式泥漿泵，在岩心鑽探中獲得廣泛套用。

往復式泥漿泵的分類

往復式泥漿泵按推動沖洗液元件的形狀分為活塞泵和柱塞泵; 按一次往復運動中的吸排液作用次數分為單作用式和雙作用式，活塞泵可以是單作用式也可以是雙作用式，柱塞泵只有單作用式;按工作缸的數目分為單缸泵、雙缸泵、三缸泵和多缸泵; 按工作缸在機體上的布置方式分為臥式和立式。岩心鑽探中最常用的泥漿泵是臥式雙缸雙作用往復式活塞泵和臥式三缸單作用往復式柱塞(或活塞)泵 (參見彩圖插頁第38頁) 兩種。

往復式泥漿泵的結構

往復泵主要由動力端和液力端兩大部分組成。動力端的功能是接受動力機的驅動，並將旋轉運動變換為直線往復運動。液力端的作用是在吸排液閥門的配合下，利用活塞或柱塞在泵缸內的往復運動，使其作用容積增大造成負壓吸入液體，或使作用容積減小造成升壓排出液體。單作用式往復泵因吸液和排液分別在兩個行程中完成，其排液過程有明顯的間斷。為使單作用泵實現連續排液，可設定兩個泵缸並使兩個活塞的運動相差180°，或設定三個泵缸使三個活塞的運動彼此相差120°。以前的往復式泥漿泵排量都是固定的，為擴大其使用範圍，通常配備兩三種直徑的活塞和缸套，通過改換缸徑來滿足對排量和壓力的不同要求。現在的變數泥漿泵，可在工作過程中根據需要方便地調節活塞每分鐘的往複次數，達到改變排量的目的。其結構有兩種形式，一是在動力端的曲軸箱中增加變速機構; 二是在泵與動力機之間增加一個獨立的變速箱。前者的變數檔數較少，後者變數範圍大、檔數多。為降低製造成本，多借用大批量生產的汽車變速箱。往復泵的排液壓力隨管路阻力的變化而自動升降，但其最大壓力已由安全閥設定，超過限度會自動泄流降壓，以確保全全。

往復式泥漿泵的結構已基本定型，產品也已系列化，其進一步發展主要是繼續尋求提高活塞、柱塞、缸套、閥門等易損件耐用度的方法;研製便於調整和更換的密封裝置; 在保證一定排量和泵壓的前提下進行輕便化等。三缸單作用式泵比雙缸雙作用式泵的排量脈動小，易損件少，密封調整方便，套用範圍逐漸擴大。