常用往复泵的结构
目前，液压驱动往复泵有3种结构形式。
（1）BW系列泥浆泵：机械传动的泥浆泵是由动力机通过V带传动经变速带动曲轴工作。而液压驱动泥浆泵只是将泵输入端的大V带轮去掉，安装一转矩和转速相适应的低速大转矩液压马达，其他结构不变。
（2）美国W11系列泥浆泵、国产MP型泥浆泵是在曲轴输入端安装低速大转矩液压马达直接驱动曲轴，取消了传动的齿轮变速机构。
（3）芬兰丹纳森HDF多相流往复泵：内部无旋转零件，由液压活塞推动泵活塞作直线往复运动，结构紧凑、质量小，这种形式的往复泵应是泵的发展方向之一。
1.BW系列泥浆泵
BW系列往复式泥浆泵是卧式三缸单作用活塞泵。目前，岩心钻探使用该系列泵较多，表11-1为BW系列泥浆泵技术参数。
表11-1 BW系列泥浆泵技术参数
下面以BW-250型泵为例，介绍其结构。该泵用改变活塞往复次数和更换缸套的方法改变泵量，泵量的变化范围为35L/min（泵压7MPa）至250L/min（泵压2.5MPa），共8级，驱动功率15kW。适用于孔深1000～1500m各种岩心钻探。该泵的主体结构由动力端和液力端组成。
（1）动力端
动力端是液压马达带动主轴，经过齿轮变速机构可获得四档速度，再经过一对减速齿轮传至曲轴。曲柄连杆机构由曲轴、连杆组件和十字头组件组成。该泵是三缸泵，故有3个互成120°的轴颈和连杆的大头连接。连杆组件将曲轴的旋转运动变成活塞的往复运动。十字头是起导向作用的零件，它与连杆和活塞杆连接，并传递动力。十字头在滑套中作直线往复运动。
（2）液力端
BW-250型往复式泥浆泵的液力端如图11-5所示。图中画出了一个液缸的剖视图。它属于直通式结构，即每个液缸的吸入阀和排出阀均布置在液缸端头的同一垂直轴线上。
液压动力头岩心钻机设计与使用
图11-5 BW-250型泥浆泵的液力端示意图|1—活塞杆；2—泵头体；3—隔水密封圈；4—缸套；5—活塞；6—阀盖；7—排出阀；8—顶套；9—缸头盖；10—吸入阀液力端由3个卧式单作用液缸并联而成。它们有共同的吸入管路和排出管路。缸套与泵头体动配合，并通过顶套、缸盖及双头螺栓固定在泵头体中。活塞由弹性橡胶密封圈等零件组成。泵阀采用球阀结构，置于液缸端部。吸入阀和吸入管路在下部，排出阀和排出管路在上部。排出阀上部有阀盖，阀盖既是拆装和检查泵阀的窗口，也是阀球升高的限制器。
图11-6 W11型泥浆泵外形图
2.美国W11系列泥浆泵
瑞典CS1000系列液压动力头岩心钻机均配置美国W11系列泥浆泵，图11-6为泥浆泵外形图。泥浆泵为三缸单作用往复式水泵，泵动力端输入轴安有液压马达，没有机械传动机构。通过液压系统调速阀改变输入到液压马达的流量来改变泵轴的转速，使泥浆泵输出不同的流量。表11-2为W11系列泥浆泵技术参数。
表11-2 W11系列泥浆泵技术参数
3.MP-500型泥浆泵
MP-500型为液压驱动卧式三缸单作用柱塞式变量泥浆泵，图11-7为MP-500型泥浆泵结构图。主要特点如下：
（1）传动方式：曲轴箱两侧各装一台低速大转矩液压马达，通过对马达的串、并联直接驱动曲轴，取消了传统的齿轮减速机构，简化了结构，提高了效率，减轻了质量，易于加工制造，降低了成本。
图11-7 MP-500型泥浆泵结构图
图11-8 HDF泵外形图
（2）变量方式：液压系统如采用定量液压泵，可实现两个定排量输出（250L/min和500L/min），液压系统如采用变量液压泵，可实现两挡变排量输出（0～250L/min和0～500L/min）。
4.丹纳森HDF多相流往复泵
据资料介绍，丹纳森HDF系列多相流泵由芬兰设计并制造，具有很好的输出特性以及高的功率体积比。该技术是专利技术，特别适用于定向钻探领域。图11-8为其外形图。
丹纳森HDF多相流泵内部无旋转部件，由液压活塞推动泵活塞作线性往复运动，因而结构紧凑且输出功率大。表11-3为该泵的基本规格。
表11-3 丹纳森HDF多相流泵基本规格表
HDF多相流泵具有如下特点：
（1）功率大：最高输出介质压力可达200×105Pa，流量可达250L/min。
（2）体积小、质量轻：HDF多相流泵由液压驱动，所有关键零件均经过锻造和精密机械加工，承载力强而体积小、质量轻。
（3）性能可靠寿命长：所有活塞零件均经过锻造、精密切削加工、防腐蚀处理，能够胜任高强度大负载的工作。自润滑密封元件、及锻造，并精密加工的阀芯保证了系统可以免维护运行几千个小时，极大地降低了运行和维护成本。
（4）适用于多种介质：由于HDF泵具有很高的耐腐蚀和抗化学反应的性能，因此能够用于各种不同的介质，例如泥浆、各种矿物油、各类含聚合物的混合物、高分子基流体介质、含发泡剂的水等等。介质中的含沙量可以高达25％。
（5）易于使用及调整：只要把液压动力源的管线连接到HDF泵上，就可以启动，无需额外的润滑和冷却。通过液压动力源的压力和流量调节可以方便并线性地调节HDF泵的流量和压力。
如下图,为W-3往复式真空泵的工作原理图，W-3往复式真空泵的主要部件是气缸1及在其中作往复直线运动的活塞2，活塞的驱动是用曲柄连杆机构3（包括十字头）来完成的。除上述主要部件外还有排气阀4和吸气阀5等重要部件，以及机座、曲轴箱、动密封和静密封等辅助部件。W-3往复式真空泵运转时，在电动机的驱动下，通过曲柄连杆机构的作用（旋转运动转变成直线运动），使气缸内的活塞作往复运动。当活塞在气缸内从左端向右端运动时，由于气缸的左腔体积不断增大，左腔空间的压强不断的降低，当左腔空间内的压强低于被抽容器内的压强，根据气体压强平衡的原理，被抽容器内的气体经过吸气阀5不断地被抽进左腔，此时正处于吸气过程。 当活塞达到最右位置时，气缸左腔内就充满了气体。接着活塞从右端向左端运动，此时吸气阀5自动关闭。气体随着活塞从右往左运动而逐渐被压缩。当气缸内的气体达到排气压力时，此时排气阀4被打开，气体被排出，完成了一个工作循环。当活塞在从左端向右端运动时，重复上述循环，直到被抽容器达到某一平衡压力为止。
在W-3往复式真空泵中，吸气阀和排气阀是非常重要的部件且是易损部件，它们工作的好坏直接影响W-3往复式真空泵的极限压力、抽气速率、功率消耗以及运行的可靠性。
液环真空泵有很多种系列的，例如2BV系列液环真空泵，2BE系列液环真空泵，2SK系列液环真空泵，SK系列液环真空泵，SZ系列液环真空泵。
用来较高真空的真空泵(机械增容泵)使不得直排大气，如直排大气会造成罗茨真空泵吸气口与排气口压差太大，从而使罗茨真空泵过载，如复杂加大真空泵电机功率又会造成真空泵过热致使罗茨真空泵旋子之间的微弱间隙很快因热收缩而卡死。
为保障真空泵能达成较高真空务必保障真空泵旋子之间的间隙。因而真空泵运用时务必设有前级泵，用前级泵将零碎内压力抽至定然规模内时再启动真空泵，如此能够防止真空泵过载。
扩展资料：
正确地组合真空泵。由于真空泵有选择性抽气，因而，有时选用一种泵不能满足抽气要求，需要几种泵组合起来，互相补充才能满足抽气要求。如钛升华泵对氢有很高的抽速，但不能抽氦，而三极型溅射离子泵，（或二极型非对称阴极溅射离子泵）对氩有一定的抽速，两者组合起来，便会使真空装置得到较好的真空度。
另外，有的真空泵不能在大气压下工作，需要预真空；有的真空泵出口压强低于大气压，需要前级泵，故都需要把泵组合起来使用。
真空设备对油污染的要求。若设备严格要求无油时，应该选各种无油泵，如：水环泵、分子筛吸附泵、溅射离子泵、低温泵等。如果要求不严格，可以选择有油泵，加上一些防油污染措施，如加冷阱、障板、挡油阱等，也能达到清洁真空要求。
参考资料来源：百度百科-真空泵
1. 往复式真空泵：犹如一个注射器连接一个T型管，连接两个单向阀，一个口吸入，一个口排出，来回抽压柱塞，通过吸入端抽真空。
2. 回转叶片式真空泵，吸入空气通过回转叶片产生的离心力，把空气（气体）由排气口甩出，常用的吸尘器就属此类。
3. 水环式真空泵：利用高速水流通过一个带喇叭口的出水管，高速水流产生负压，抽走气体，产生真空。因为是用水，真空度受水蒸气压的限制，或者说形成的真空中会有水蒸气。
图解见参考材料
http://zhidao.baidu.com/question/214241876.html
（一）概述3NB-300/12-45型往复式泥浆泵(以下简称泵)是一种煤矿坑道钻探用泥浆泵，该泵属卧式三缸往复单作用活塞泵，可变换四种不同压力和流量，是煤田勘探主要配套设备之一。泵的主要作用是在坑道钻探过程中向钻孔内供给冲洗液，使之在钻孔中循环，以达到携带孔内煤岩粉，保持孔内清洁、冷却与润滑钻头和钻具以及辅助钻进等目的。
泵的正常工作条件:1)工作液体:温度为0～50℃，黏度为20～25s，含砂量为2.5%～3.5%，pH值为7～10在额定工况下工作。
2)冲洗液中不得有泥团、杂草、树叶等堵塞滤水器的夹杂物。
3)吸水管长度不要超过5m。
4)泵的执行标准为:DZ/T0119—1994《地质钻探用往复式泥浆泵技术条件》、Q/ENDB027—2009《3NB-300/12-45型往复式泥浆泵》。
（二）产品型号及含义
（三）技术规格1.泵的基本参数(表4-1)
表4-1 泵的基本参数2.泵的驱动方式由YBK2煤矿井下用隔爆型三相异步电动机驱动电动机的防爆型式为:隔爆型防爆标志为:ExdI。
3.泵的防爆型式泵的防爆型式为:隔爆型防爆标志:ExdI。
（四）泵各部件的结构和功能泵由泵头(600-01-00)、泵体(B300B-02-00)、离合器(B300-03-00)、防护罩(600-04A-00)、机架及动力(3NB300-05-00)、滤水器(B450-08B-00)等部件组成，如图4-1所示。
1.泵头(B600-01-00)泵头分上、中、下三部分(图4-2表4-2)。泵头下部为三缸共同的吸水总管。吸水室两侧均设有腰形法兰，其中一侧装吸水管接头，以此联接吸水软管。吸水管接头安装位置可以根据现场布置调换180°安装在泵的左右侧。三个排出阀的上部为排水室，是泵头的高压腔。泵上部装有一个空气室(B300M-06-00)，其上分别安装压力表(KBY-1A)、安全阀(B300-0106A-00)和三通(B250-06-00)。泵头上装有进排水阀座，阀为φ48mm钢球。
图4-1 泵结构示意图
图4-2 泵头(BW600-01-00)
表4-2 泵头零部件明细
续表
注:表中序号与图4-2中的编号对应。
(1)进水管接头(B450/5-01-06)进水管接头是将冲洗液引入泵头吸水室的部件。接头的接口外径为φ91mm，可与内径为φ89mm(3.5吋)的吸水胶管紧密连接。吸水胶管的另一端连接滤水器后，按规定的方法置于冲洗液箱/池内(详见滤水器一节)。
(2)安全阀(B300-0106A-00)安全阀为泵的安全保护装置，结构如图4-3所示，零件明细见表4-3。安全阀为手动复位的弹簧式结构，在钻孔坍塌或发生卡钻事故时排水管路突然堵塞，或开动泥浆泵时没有将三通回水管打开等情况下，管路和排水室内的压力突然增加，当超过安全阀校准的最大额定压力时，它将自动释放压力，起安全保护作用。
图4-3 安全阀(B300-0106A-00)
表4-3 安全阀零部件明细注:表中序号与图4-3中的编号对应。
安全阀是按照排水管路中最大允许压力来校准的，校准后用螺母来固定调节螺钉位置。
(3)空气室(B300M-06-00)与压力表(KBY-1A)空气室的作用主要是确保排出压力的稳定。压力表显示的则是排出管路系统的压力。该部件安装在泵头排水室侧面。压力表(0MPa～16MPa)通过空气室上部的螺纹孔与空气室连接。
(4)三通(B250-06-00)三通起到卸荷阀和排水的作用。
泵开动时，应使卸荷阀处于开启状态。观察泵排出的工作介质从卸荷阀排出顺畅后，再检查确定泵各部运转正常后，关闭此阀，使工作介质经由排出管接头流入排出胶管，泵进入正常工作状态。
当管路堵塞发生憋泵事故时，停泵后应先将卸荷阀打开，使泵卸荷，然后才能对泵和管路进行维护等操作。否则，易发生安全事故。
通过三通下端排水接头可与内径为?51mm(2吋)的高压排出胶管连接，用以将工作介质输送到预定地点(图4-4表4-4)。
2.泵体总成(B300B-02-00)泵体总成为一密封铸铁变速箱体(B600-02-23)，内装输入轴(BW600D-02-08)，变速轴(B300-02-35)，中间轴(B300-02-28)，六个齿轮、两个二联齿轮组成的变速机构及曲柄连杆机构。输入轴为空心轴，支承在32311E和30311E滚动轴承上。输入端穿过轴承盖与皮带轮离合器联接其上装有齿轮1(B300-02-37)和齿轮2(B300B-02-36)。
图4-4 三通(B250-06-00)
表4-4 三通零部件明细注:表中序号与图4-4中的编号对应。
中间轴为空心花键轴:支承在32311E和30311E滚动轴承上。本轴与输入轴在同一轴心线上。其上装有齿轮3(B300-02-24)、齿轮4(B300B-02-25)和小齿轮(B300-02-30)，小齿轮与曲轴上大齿轮(B300-02-20)啮合。
变速轴为花键轴，花键上装有可以在轴上滑动的两个二联齿轮(B300B-02-33)和(B300B-02-34)。通过拨叉头(B300-0206-00)拨动二联齿轮，使之分别与输入轴上的齿轮1或齿轮2和中间轴上的齿轮3或齿轮4啮合，以实现快Ⅰ、快Ⅱ、慢Ⅰ、慢Ⅱ四挡变速。变速时按后盖(B3Q0-02-02)上的标牌(B300-02-01)和手柄位置的快慢标牌(BS200-02-40)、挡位标牌(BS200-02-41)指示进行变速。
曲轴(B300-02-42)上具有三个互成120°角的拐柄，主轴颈支承在两个32218滚动轴承上。曲轴的连杆轴颈通过连杆(B300-0205-00)与十字头(B300-02-18)相联接。连杆体及盖(B300-0205-01)只能成组互换，用连杆螺栓(B300-0205-03)、螺母(M16×1.5)及止退垫圈(B300-0205-04)紧固。曲轴轴颈与连杆(B300-0205-02)之间为间隙配合，连杆小头装有连杆小头铜套(B320-0202-09)，通过十字头销轴与十字头浮动联接，十字头在十字头滑套(B300-02-17)内滑动，十字头用螺纹与拉杆(B300-02-10)联接，带动活塞(B300B-0214-00)作往复运动。十字头滑套端部装有拉杆密封(BW600-0224L-00)，盒内装有密封圈。用以防止曲轴箱体内的润滑油外漏和防止冲洗液及水进入曲轴箱体内，损坏机件。曲轴旋转中心与十字头中心在同一中心线上，输入轴的旋转方向为逆时针方向旋转(正对输入轴外露轴端)。这样也有利于连杆盖上的导油孔中的油来润滑连杆大头瓦(图4-5，图4-6表4-5，表4-6)。
图4-5 泵体图(一)(B300B-02-00)
图4-6 泵体图(二)(B300B-02-00)
表4-5 泵头(一)零部件明细
续表
注:表中序号与图4-5中的编号相对应。
表4-6 泵体(二)零部件明细
续表
注:表中序号与图4-6中的编号对应。
3.离合器(BW300-03-00)离合器的离合是由安装在离合手柄外壳(B300-02-29)上的离合手柄(B250-0453-00)来控制的，手柄向上为离合器脱开，泵停止工作。手柄向下为离合器结合，泵进入运转状态。
离合器与大皮带轮(B300-03-02)装配在一起。当离合器手柄向下使离合器结合时，摩擦片被具有12个弹簧(B320-03-15)压力的压盘(B320-0308-00)的摩擦面压紧。大皮带轮的旋转运动，通过摩擦片总成(B320-0303-00)由齿盘(B320-03-02)带动安装在泵体内的输入轴一起转动。当离合器手柄向上使离合器脱开时，长顶杆(B320-02-39)受力顶起推盘(B320-03-09)，顶杆与推盘之间安装有滚动轴承7304C，使杠杆(B250-03-10)将压盘抬起时，弹簧被压缩，压盘与摩擦片总成脱开。大皮带轮和压盘转动，摩擦片总成、齿盘及输入轴处于静止状态。皮带轮用两个滚动轴承7215C和7015AC安装在带轴盖(B300-03-01)上。带轴盖用法兰定位将整个部件安装在泵体上。压盘上焊有三个耳环，在耳环上用销轴B12×38固定着三个杠杆，杠杆的一端支承在推盘的法兰上，另一端支承在支撑螺栓(B320-03-04)的端头上，杠杆上的调整螺钉(B250-03-11)和薄螺母M12(GB6172-2000)用于安装时调整间隙，使三个杠杆同时压在推盘上的。摩擦离合器装置用防护罩(B320-03-11)盖着，能防止冲洗液及其他异物进入。亦能防止由于安装失误造成零件松脱飞出而导致伤人事故的发生。
皮带轮与推盘上各装有一油杯，须定期添加润滑脂(图4-7表4-7)。
表4-7 离合器零部件明细
续表
注:表中序号与图4-7中的编号对应。
图4-7 离合器(B300-03-00)4.防护罩(BW600-04A-00)防护罩为整体组焊件，由1.2mm厚的钢板等焊接而成。主要起安全防护作用:防止异物被转入三角皮带内、防止人员接近泵时被旋转物伤害，防护罩由支架支承固定在机架上。
5.机架及动力(3NB300-05-00)机架(3NB300-0501-00)由12号槽钢焊接而成。机架的上平面有4个?20孔，用六角螺栓M18×80将泵体固定在机架上，机架的下平面有6个?18孔，以便将泵固定在地基上。
动力选用电动机(45kW)，通过小皮带轮(3NB300-05-02)把动力传送给泵体。
6.滤水器(B450-08B-00)滤水器是吸入系统的一个主要部分。主要作用是使工作介质能顺利进入泵内，防止超过规定的大颗砂粒和其他杂物进入泵内，引起进排水阀门和活塞缸套密封故障及加速其磨损。
滤水器上端有滤水器外壳，其接头联接进水软管，下端有过滤罩起过滤作用。两者之间有阀座和活阀装置，当泵工作时活阀在活塞运动产生的真空吸入作用下自动打开，使介质液畅通进入进水管，当泵停止工作时，活阀在进水管内介质液重力作用下自动关闭，在下次工作时减少进水管内空吸作用。用户可根据泵送介质的性质和施工工艺的需要，在滤罩架外蒙上适当规格的筛网，用铁丝将筛网固定。
