泥浆泵组成
钻井泥浆泵
空气包
排出空气包的作用 因为泥浆泵活塞的运动为非匀速运动，故排出压力 和排量是变化的，为了减小泥浆泵排出泥浆时的压力 和排量波动，使排出压力趋于平稳，每台泵都安装有 排出空气包，空气包为一密闭容器，底部直接与泵的 排出管线相通，上部为胶囊，里边充满氮气。 一般冲注压力在500－700PSI之间（或泵工作压 力的1/3），但最高冲注压力不可超过1000PSI。注 氮气的压力应保持在泥浆泵最大工作压力的三分之一， 以此起到缓冲作用。
泥浆泵安全阀
泥浆泵安全阀是保证泥浆高压循环系统安全、设备和人身 安全的重要装置，所以，必须保证安全阀在泵压达到所设 定的工作压力时，准确无误的工作。但是，以往憋泵后， 安全阀内部的阀座、阀杆等部件被损坏，无法使用，必须 更换总成。这主要是由于憋泵不经常发生，安全阀的黄油 嘴没有定期注黄油，最重要的是，安全阀不经常活动。所 以对安全阀应该定期保养，定期活动，定期进行试压检查， 这样，安全阀的使用寿命只长不短。 安全阀的压力调定要根据说明书给定的当前在用缸套的最 大压力稍低点调定，或以泥浆沿程的最低压力限制调定， 安全阀的限定压力指示装置在使用几次后会有误差，要在 试验台上试验后挂牌说明实际的开启压力。
钻井泥浆泵
COSL新疆技术学院 胡万军 2009年4月
主要内容
泥浆泵结构和工作原理 泥浆泵的使用和日常维护检查 泥浆泵巡回检查及故障预防 泥浆泵常见故障判断及排除方法 常见钻井泵冲数排量压力对照表
泥浆泵—三缸单作用泵
一.泥浆泵的结构特点
钻井泵一般都是三缸单作用泵，主要由液力端和动力端 两大部分组成。
四.泥浆泵的使用原则
1、建议在80%的工作压力下运转，严禁超负荷运转。 载荷系数KP 寿命系数KL 0.80 2.10 0.90 1.42 1.00 1.00 1.10 0.73 1.20 0.54
钻井泥浆泵概要
方式确定故障来源。
F系列泥浆泵液力端常见故障和处理方法（1）
序号 故障现象
1
泵压下降
2
排量减少
3
压力波动 管路有异响
4
缸套内响声
5
水龙带摆动
原因
1. 管路进空气 2. 某个阀不工作
1. 液面降低 2. 吸入滤网堵
1. 更换气囊 2. 清理堵塞物 3. 循环排气
F系列泥浆泵液力端常见故障和处理方法（2）
6
警告显示孔漏泥浆 密封失效
更换相应密封件
1.弹簧断
7
液缸内水平或垂直异 2.阀胶皮失效
响
3.阀座刺坏
4.导向体孔磨大
更换损坏件
8
水箱内有机油
1.挡泥盘密封垫坏 2.挡泥盘定位销跌落 3.中间拉杆密封失效 4．十字头偏磨
弹簧式，剪销式，膜片式
剪销式安全阀
通过把粗细不同， 颜色不同的剪切 销插入到不同的 压力等级孔中以 设置不同的安全 阀工作压力，当 泵的工作压力超 过该工作压力时， 安全阀应剪断安 全销并放喷，使 泵的液力端及时 卸荷。
弹簧式安全阀
通过旋动螺母调节弹簧 压缩程度，改变安全 阀对应的设置安全压 力。当泵的工作压力 超过额定工作压力时， 内部活塞机构克服安 全阀弹簧力打开通道 并放喷，使泵的液力 端及时卸荷。可以反 复动作测试，复位比 较简单。
1）每天的维护保养 2）每星期的维护保养 3）每月的维护保养 4）每年的维护保养 5）在维护保养中尚须注意的其它事项
1.每天的维护保养
1. 停泵后检查动力端的油位，齿轮油和链条油。
泥浆泵
•
•
周期
检查点
日常保养内容
每天 每天 每天
每天 每天 每天 每天 每天
1 2 3
4 5 6 7 8
停泵检查油位，油位太低时应增加到需要的高度 润滑油泵压力表读数是否正常，如压力太低应及时检查原因 检查吸入包的工作是否正常
喷淋泵水箱的冷却润滑液不足时应加满，变质时应更换 检查缸套机架腔，有大量泥浆、油污沉淀时需清理 缸盖每4小时检查一次是否松动。上紧时丝扣涂润滑脂 观察活塞、缸套有无刺漏现象，严重时应更换 每天松开活塞杆卡箍一次，将活塞杆转动四分之一圈后上紧卡箍
18 17 8 7 A 6 5 4 3 2 16 1
9
10
A - A
11 12 13 14 19 20
A
15 21
剪切式安全阀 (1)接头 (2)挡圈 (3)活塞总成 (4)阀体 (5)活塞杆 (6)緩冲垫 (7)弹 性圆柱销 (8)锁簧 (9)安全罩 (10)剪销板 (11)剪切销 (12)警告名 牌 (13)销轴 (14)钢丝挡圈 (15)铭牌 (16)开口销4×16 (17)螺母M4 (18)螺钉M4×16 (19)螺栓M10×110 (20)螺母M10 （21）螺钉 M3×8
(1)垫环 (2)底塞 (3)气囊 (4) 外壳总成 (5)盖 (6)三通 (7)接 头 (8)压力表罩 (9)排气阀 (10) 压力表 (11)截止阀 (12)垫圈 (R1)双头螺栓 (R2)螺母 (R3) 双 头螺径 (R4) 螺母
注意：为了使气囊获得高的 寿命，经常使泵的压力与气 囊预充压力保持建议的比例 （一般不得超过泵的排出压 力的2/3，最大不得超过 4.5MPa（650psi）
泥浆泵的维护（每周）
• 1)每周拆卸阀盖、缸套一次，除去污泥，清洗干净（钻井
小型泥浆泵的结构设计
XQB小型泥浆泵的结构设计赵晨（德州学院机电工程学院，山东德州，253023）摘要：本次设计是对XQB小型泥浆泵的结构进行设计。
本次设计有了具体的解决措施，解决密封件寿命短的问题，关键是选择合适的密封材料和合理的结构形式；为了使泵的整体重量减轻，就要彻底放弃传统的减速方式，取而代之的是先进的减速方式，本此设计选用的是行星减速器大传动比降速，并将行星减速器置于大带轮中，既能够达到降速的目的，又能够减轻泵的总体重量。
关键字：密封件;行星减速器;压力;流量;柱塞1.引言：1.1小型泥浆泵存在的问题灌用泥浆泵是一种新型的非标准工程机械，但从走向市场至今，仍然没有一种理想的机型来满足用户的需求。
在市场上的灌用泥浆泵种类很多，但都存在着柱塞的密封件不耐磨的致命缺陷、使用寿命短、重量体积太大导致的野外运输不方便的问题。
为了解决这些问题，一种新型的体积轻便、使用寿命长的灌用泥浆泵的研制和开发就显的尤为重要。
1.2 选题的意义灌用泥浆泵的体积都比较大，整体看起来比较笨重，结构一般都是三缸单作用，三缸泵流量大，压力大，比较受欢迎，但目前的三缸泵也存在着密封圈寿命太短，轴承盖容易损坏，劳动强度大，适应差等缺点。
而传动则采用传统古老的V行夹织物成组橡胶密封圈，难于承受细碎的砂石和微颗粒水泥浆介质，使用寿命最长不超过60小时，就需要经常更换密封件。
鉴于以上原因，我们决定开发轻便的灌用泥浆泵。
其存在主要问题是：液力部件耐磨性差，寿命短，可靠性低。
为了解决上述问题，本项目拟设计的灌用泥浆泵的特点：一是采用更好的密封材料，提高密封件的耐磨性和使用寿命；二是采用行星减速器内置大皮带轮内的结构，使其体积小，重量轻，便于搬运。
1.3国内外的发展趋势目前，在世界范围内泥浆泵的技术发展，美国处于领先地位，其次是俄罗斯，俄罗斯近几年来对三缸单作用泵的发展较快。
我国钻探用泥浆泵与美国、俄国同类型泵的先进水平对比，容积效率和质量比等方面达到了先进水平，唯有总效率还有差距，也就是说机械效率偏低，美国和俄国的泵的机械效率一般为９０％左右，而我国仅为85％左右。
泥浆罐内部结构
泥浆罐内部结构泥浆罐是钻井作业中重要的设备之一，主要用于储存和搅拌泥浆，对于保证钻井作业的顺利进行起着关键作用。
泥浆罐内部结构包括泥浆罐壁、搅拌装置、进出口管道、搅拌叶片和泥浆循环系统等组成。
泥浆罐壁是泥浆罐的主体部分，由钢板焊接而成。
泥浆罐通常具有圆形或方形的形状，壁厚一般在10~20mm之间，以保证足够的强度和密封性。
泥浆罐壁上还设有检查孔和清洗孔，以便进行泥浆罐的维护和清洗。
泥浆罐内部还设有搅拌装置，用于搅拌泥浆，以保持泥浆的均匀性和稳定性。
搅拌装置一般由电机、减速器和搅拌叶片组成。
电机通过减速器带动搅拌叶片旋转，从而将泥浆搅拌均匀。
搅拌叶片的形状和数量可以根据需要进行设计，以满足不同的搅拌要求。
泥浆罐的进出口管道是连接泥浆罐与其他设备的重要通道。
进口管道用于将新鲜的泥浆注入泥浆罐，而出口管道则用于将搅拌后的泥浆输送到下一个工序或设备中。
为了保证泥浆的顺畅流动，进出口管道通常采用直径较大的管道，并配备阀门和接头，以便进行控制和连接。
泥浆罐内部还设有搅拌叶片。
搅拌叶片是搅拌装置的核心部分，其形状和数量的设计直接影响到泥浆的搅拌效果。
搅拌叶片通常由耐磨材料制成，以抵抗泥浆的侵蚀和磨损。
搅拌叶片的形状可以是螺旋、桨叶或其他形式，以提高搅拌效果和泥浆的循环速度。
泥浆罐还配备有泥浆循环系统。
泥浆循环系统包括泥浆泵、泥浆管道和固液分离设备等。
泥浆泵用于将泥浆从泥浆罐中抽出并输送到井口，以供给钻井作业所需。
泥浆管道则用于连接泥浆罐与泥浆循环系统的其他部分，以实现泥浆的循环和处理。
固液分离设备则用于将泥浆中的固体颗粒进行分离和处理，以保证泥浆的稳定性和性能。
泥浆罐内部结构包括泥浆罐壁、搅拌装置、进出口管道、搅拌叶片和泥浆循环系统等组成。
这些部分相互配合，共同完成泥浆的储存、搅拌和循环处理等功能，为钻井作业提供了可靠的支持。
通过合理设计和运行，可以确保泥浆罐的正常工作，提高钻井作业的效率和安全性。
泥浆泵教材(6.3基本结构和附件)
图 9 F －1300/1600液力端总成
(1)耐磨盘密封 (2)耐磨盘 (3)缸套法兰 (4)缸套密封圈 (5)缸套压盖
(6)缸套 (7)缸套锁紧环 (8)活塞杆 (9)活塞 (10)活塞密封 (11)螺母
(12)定传盘 (13)阀杆导向器 (14)插板 (15)缸盖密封圈 (16)缸盖堵头
(17)缸盖 (18)阀盖密封圈 (19)档泥板 (20)阀盖
注： 把螺纹起点装在5点钟的位置是使缸套压盖螺纹更易啮合。
把缸套密封圈④装到耐磨盘②的沉孔内。
用润滑脂薄涂在缸套压盖⑤的内表面，然后从后部套到缸套⑥上，将两半缸套锁紧环⑦装在缸套槽内，用“O ”型圈把两半缸套锁紧环箍住。
用吊具从缸套上部吊住缸套。
在缸套压盖螺纹上涂抹润
678109111812
132015
14
16
17
1
234519。
泥浆泵的分析介绍
第一章绪论1.1 泥浆泵的发展到目前为止，使用泥浆泵钻井己有一百多年的历史。
早期的泥浆泵的功能仅在于循环泥浆、冷却井底、携带岩屑和在井壁形成泥饼。
在四十年代末，采用了喷射式钻井，以及后来的井下动力钻具钻井，利用高压泥浆的冲蚀力辅助破碎岩石可以加快钻井速度，利用泥浆的动力驱动井下涡轮钻具也可以旋转钻井，从而扩大了泥浆泵的功能和使用范围。
泥浆泵早期的典型结构是双缸双作用泵，这种泵使用时比较可靠，但是体积和重量都较大，效率低，压力波动大。
随着钻井井深的增加和套管层次的增多，对钻井泵的排量和泵压提出了愈来愈高的要求。
这也导致了泵功率的急剧加大，泵的重量和外形尺寸也随之增加。
为减轻泵重，当时在双缸泵的设计上较大的改进是以钢代铁和减小泵宽。
以钢带铁是用钢板焊接的泵壳代换铸铁泵壳，并将一些零件改用优质合金钢制造;减小泵宽是应用大直径的滚动轴承作连杆大端支撑，摒弃悬臂曲拐轴设计。
这样，两缸中心距明显缩小。
这些都是50年代双缸泵的主要改进之处。
当然，除此之外在细节结构上也有不少改进。
尽管在50-60年代喷射钻井工艺本身提出了5⨯Pa的泵压要求，但双缸泵的实际持续工作泵压只能达21010到5⨯Pa左右。
限制泵压提高的主要因素是活塞橡胶皮碗的寿命。
双缸双作用15010泵的活塞是“捂”在缸体里的，冷却散热条件极差。
尽管冲次不高，但在高压下由于活塞皮碗与缸套的摩擦，仍将产生100℃上下的温度:再加上与缸套间的各种磨损作用，皮碗很快老化破裂，不能保证钻井作业的正常进行和使用的合理寿命。
但这种单向活塞和敞口缸套的结构给吸入带来了特殊的问题，即三缸泵的吸入过程中，只要缸内压力低于当地大气压，空气就可能从活塞背后侵入液缸而破坏正常吸入。
所以，在原则上三缸泵应配置灌注泵，这也是国外通常的做法。
三缸单作用泥浆泵的优点在于体积小、重量轻、效率高、压力波动小，特别适用于钻井。
三缸单作用泥浆泵经过三十多年的不断改进和完善，在性能上、结构上、可靠性、适应性与经济性等方面，已经走向成熟，使用效果也很显著。
泥浆泵说明书
1概述为了适应地质、地下水、地热及浅层石油钻进的需要，我们在已有TBW系列泥浆泵的基础上，研制了TBW-1200/7B（1000/8B）与TBW-1200/7C（1000/8C）两种型号泥浆泵。
该泵的使用介质为泥浆，主要为2000米以下的水井钻机及石油钻机配套使用，也适用于同参数的其它钻进配套。
由于本机的配套动力为普通电机或柴油机，因此不适用于有防爆要求的作业环境。
2型号说明T B W-1200/7B改进代号（按A、B、C…顺序）额定排出压力MPa额定排量L/min往复式泵类探矿机械3型式与基本参数型式卧式双缸双作用活塞式缸套内径（mm）160150额定流量（L/min）12001000额定排出压力（MPa）78行程长度（mm）270额定泵速（1/min）70吸浆管内径（mm）203排浆管内径（mm）75皮带轮直径（mm）1105三角带规格15N7100（ISO5V2800）三角带根数9皮带轮转速（r/min）408主机重量（kg）7200（不含动力）外形尺寸（L×W×H mm）3045×1440×2420(TBW-1200/7B型)3300×1440×2420(TBW-1200/7C型)动力配套JS127-6电动机185k或12V135N-1柴油机176kW 本设备有φ130小缸径组立，供用户选定。
4结构简介TBW-1200/7（1000/8）系列泥浆泵（附图1）主要由离合器（5）、机架组（6）、泵体组（11或12）、空气包（14）、吸水龙头（13）及底座（4）等六部分组成。
现将各部分的结构作用及其联结关系介绍如下：1、离合器（附图2）离合器是泵的动力输入及离合器操纵装置，它安装于机架上，用两盘单列向心圆锥滚子轴承（4）支撑着主动轴（5）。
主动轴的一端通过一对单列向心球轴承（7）支撑着大皮带轮（11），大皮带轮内装有两组双面摩擦片（14），摩擦片又通过固定盘（16）的花键孔与主动轴相联接，这样大皮带轮的动力就通过摩擦片传给了主动轴。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
❖液缸缸套通常用卡箍连接到缸体 （泵头）上；
❖吸入阀与排出阀通常采用盘状锥阀， 用阀盖压装在缸体的阀座上。
❖另有平衡压力波动的空气包和限定 泥浆泵最大工作压力的安全阀；相 关内容将在泥浆泵的易损件中学习。
第一节 泥浆泵组成
❖动力机驱动活 塞往复运动时， 液缸内的密闭 容积发生变化； 容积变大时， 形成真空度， 打开吸入阀吸 入液体
三、工作原理
第一节 泥浆泵组成 四、油田应用
1、用于钻井的泥浆泵 2、用于固井的水泥泵 3、用于压裂和酸化的压裂泵和酸化泵 4、用于输油的输油泵 5、用于供水或注水的输水泵
第一节 泥浆泵组成
五、分类
1、按缸数分：单缸、双缸、三缸
第一节 泥浆泵组成
五、分类
2、按工作副形状分：活塞、柱塞
3、按作用方式分：单作用、双作用
2、液力端组成
二、结构组成
❖I型泵头的 流道呈I型。 流道短而流 动损失小， 泵头较轻；
❖由于吸排阀 垂直布置， 不容易维修 更换。
2、液力端组成
二、结构组成
❖T型泵头的 流道呈T型。 具有L型和 I 型的综合优 点；
❖吸入阀拆装 需拆卸吸入 缸和吸入管。
2、液力端组成
二、结构组成 2、液力端组成
2、液力端组成
二、结构组成
❖液缸又叫 缸体，现 场通常叫 泵头。用 来安装液 力端的各 个零配件。
2、液力端组成
二、结构组成
❖按照泵阀 和缸套的 安装位置 不同，有 L型、 I 型 和T型泵 头三种。
2、液力端组成
二、结构组成
❖L型泵头的 流道呈L型。 因流道长而 流动损失较 大；
❖由于吸入阀 与排出阀分 开布置，容 易维修更换。
❖动力端的动力传 递线路是：
❖输入皮带轮→输 入轴→小齿轮→ 大齿轮→曲轴→ 连杆→十字头→ 介杆→活塞杆
1、动力端组成
二、结构组成
❖液力端的 零件主要 有：液缸、 缸套、活 塞杆、活 塞、吸入 阀与排出 阀。
2、液力端组成
二、结构组成
❖液力端主 要零件液 缸、缸套、 活塞杆、 活塞、吸 入阀与排 出阀的位 置如视频 所示。
第八章 循环系统
❖钻井作业时，泥浆 的循环过程是泥浆 罐→吸入管→泥浆 泵→排出管→立管→ →水龙带→水龙头→ →钻具内孔→钻头→ 环空→井口→回液 槽→泥浆处理设备 →泥浆罐。
第八章 循环系统
❖泥浆循环的能量来 自泥浆泵，符合钻 井工艺要求的优质 泥浆则由泥浆处理 设备控制调配，地 面固定管汇、钻台 运动与钻具转动管 汇配合完成泥浆循 环；
第八章 循环系统
❖本章的主要任务就 是学习循环系统设 备的功能、组成、 主要性能与使用方 法；
❖主要内容有：
第八章 循环系统
主要内容
第一节 泥浆泵组成 第二节 泥浆泵功效 第三节 泥浆泵流量 第四节 泥浆泵性能调节 第五节 泥浆泵易损件
第八章 循环系统
主要内容
第六节 泥浆泵拆装 第七节 泥浆泵使用 第八节 泥浆处理设备 第九节 泥浆处理设备使用
1、动力端组成
二、结构组成 1、动力端组成
❖壳体上的下弧面 板下有调整垫片， 弧面板磨损使运 动轨迹变化后， 可添加垫片予以 调整；
二、结构组成 1、动力端组成
❖介杆是十字头连接杆与活塞杆之 间的连接短杆。目前常用卡箍连接； 作用是便于活塞与活塞杆的拆装；
二、结构组成 1、动力端组成
二、结构组成
复习45：水龙头的功能有哪些？
❖承转、承载、通泥浆；
复习46：水龙头冲管如何更换？
❖拆卸：1、拆卸总成；2、拆卸上 盘根盒；3、拆卸下盘根盒；安装 顺序与拆卸相反；
复习47：水龙头 下机油盘根如何更换？
第八章 循环系统
❖泥浆是钻井作业时平衡井眼内的地 层压力、清洗井底钻头破岩的碎屑、 形成不规则井壁的保护泥饼的重要 介质。有钻井血液之称。泥浆循环 就是这种血液流动的程序；循环系 统指的是循环与处理泥浆所用设备 与管汇的总称；
三、工作原理
第一节 泥浆泵组成
❖容积变小时， 缸内液体压力 升高，推开排 出阀排出液体
❖单柱塞泵原 理.swf
三、工作原理
第一节 泥浆泵组成
❖泥浆泵能正常 吸排液体，必 须具备三个条 件：密闭容积 能连续周期性 的改变；吸排 阀隔断吸排液 体；吸入口有 一定的真空度。
三、工作原理
第一节 泥浆泵组成
第一节 泥浆泵组成
二、结构组成
❖通常把泥浆泵 分成两部分： 动力端和液力 端；
❖两者以泥浆泵 介杆为限；
二、结构组成
❖动力端把输入的 转动能量转化成 往复运动能量传 给活塞；通常采 用曲柄连杆机构
❖液力端把机械能 转化端的零件 主要有输入轴、 曲轴、连杆、 十字头和介杆；
❖泥浆泵的密闭容积由 活塞、液缸和吸排阀 构成，能在活塞的往 复运动中连续周期性 的改变；吸排阀隔断 吸排液体；吸入口有 一定的真空度。
三、工作原理
第一节 泥浆泵组成
❖泥浆泵依靠活塞往 复运动吸排液体， 故叫往复泵；因改 变密闭容积才能吸 排液体，又叫容积 式泵。这类机械能 转换为液体能的设 备通称为水力设备。
1、动力端组成
二、结构组成
❖十字头因纵横十 字通孔而得名， 轴向孔一端装连 杆，另一端装连 接杆；中间插入 连接销。作用是 将连杆的摆动转 换为十字头的往 复直线运动；
1、动力端组成
二、结构组成
❖十字头上下端面 为弧面，在壳体 上与之配合的上 下弧面板中往复 运动，能保持运 动轨迹与活塞和 活塞杆的轴心线 一致；
第八章 循环系统
❖这些内容要求井队 干部、正副司钻和 泥浆处理岗位人员 必须掌握；其它岗 位人员也应熟悉和 理解，并配合完成 相应作业（特别是 对泵的操作）。
第八章 循环系统
第一节 泥浆泵组成
第一节 泥浆泵组成
一、泥浆泵功能
❖泵将动力机提 供的机械能， 转化为泥浆的 液体能，驱动 泥浆按要求循 环。
二、结构组成
❖输入轴用两副 向心轴承支撑 在壳体上，轴 端装输入皮带 轮，另一装灌 注泵，中间装 小人字齿轮； 其作用是传递 动力。
1、动力端组成
二、结构组成
❖曲轴两端用两副 双列圆柱轴承支 撑在壳体上，中 间装大人字齿轮， 轴颈用圆柱轴承 套装连杆；其作 用是传递动力， 将曲轴转动转换 为连杆摆动。