常用钻井三缸单作用活塞泵的特点
发布时间:2022/28 丨 文章来源:未知 丨 浏览次数:
常用钻井三缸单作用活塞泵的特点
20世纪60年代以前,双缸双作用往复泵广泛应用于钻井泵中。20世纪60年代中期,美国成功研制并投入使用了三缸单作用活塞泵,现场应用效果良好。由于三缸单作用泵排量不均小,排量和泵压波动小,提高了泵装置的使用寿命。同时,由于单作用的结构特点,简化了结构,减少了易损件的数量。目前,钻机循环系统一般采用三缸单作用活塞往复泵
常用钻井泵的典型结构
(1)。与双缸双作用泵相比,三缸单作用泵的主要优点是(1)缸径小、冲程短、冲程次数多、体积小、重量轻
在相同的额定功率下,三缸单作用泵的长度比双缸双作用泵短20%以上,重量轻25%左右
(2)泵流量均匀,压力波动小。计算表明,对于无空气包的双缸双作用泵,其瞬时流量在平均值上下波动分别为26.72%和21.56%,总计达到48.28%;三缸单作用泵瞬时流量在平均值以上和以下的波动分别为6.64%和18.42%,总计为25.06%。泵的压力随流量的平方变化。三缸泵流量波动小,压力波动比双缸双作用泵小
(3)活塞在一侧工作,可从后部喷洒冷却液清洗和润滑缸套和活塞,有利于提高缸套和活塞的使用寿命
(4)缸套在液压缸外用挡圈(卡箍等)固定,活塞杆和中间杆也用挡圈固定。因此,拆装方便,活塞杆无需密封,使用寿命长。(5)易损件少,成本低。在同等条件下工作,三缸单作用泵的易损件成本比双缸双作用泵低7%左右
(6)机械效率高。根据实验数据;三缸泵的机械效率为90%,比双缸泵高5%左右。除了加工精度和装配精度外,效率提高的主要原因是:三个曲柄之间的差值为120,运行稳定,十字头摩擦小,活塞杆填料处没有摩擦阻力。根据测量的三缸泵容积效率,使用清水时为97%,使用钻井液时为95%
2。三缸单作用泵的主要缺点
(1)由于三缸单作用泵冲程次数多,活塞线速度高(活塞平均线速度达到45m/min,比双缸泵高70%),降低了泵的自吸能力,容易产生吸入气蚀。因此,经常使用注入泵,或提升钻井液池,使泥浆自行流入液缸。一般情况下,应配备喷射系统,即另一台充注泵向三缸单作用泵的吸入口提供一定压力的液体,这将增加辅助设备
(2)由于单作用泵活塞的后端暴露,而双作用泵活塞杆的外露周长远大于密封周长,在自吸的情况下,在吸入过程中,液压缸内的压力会降低。如果缸套和活塞之间的配合位置松动,外部空气可能会进入液压缸,导致泵运行不稳定,容积效率降低。