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。
水泵的分类：
首先大类是按工作原理分：
1、叶片式泵
叶片式泵可分为：离心泵、混流泵、轴流泵、旋涡泵。
离心泵又可分单级泵、多级泵。
单级泵可分为：单吸泵、双吸泵、自吸泵、非自吸泵等。
多级泵可分为：节段式、涡壳式。
混流泵可分涡壳式和导叶式。
轴流泵可分为固定叶片和可调叶片。
旋涡泵也可分为单吸泵、双吸泵、自吸泵、非自吸泵等。
2、容积式泵
容积泵可分为往复泵、转子泵。
容积式泵是依靠工作元件在泵缸内作往复或回转运动，使工作容积交替地增大和缩小，以实现液体的吸入和排出。工作元件作往复运动的容积式泵称为往复泵，作回转运动的称为回转泵。前者的吸入和排出过程在同一泵缸内交替进行，并由吸入阀和排出阀加以控制；后者则是通过齿轮、螺杆、叶形转子或滑片等工作元件的旋转作用，迫使液体从吸入侧转移到排出侧。
容积式泵在一定转速或往复次数下的流量是一定的,几乎不随压力而改变；往复泵的流量和压力有较大脉动，需要采取相应的消减脉动措施；回转泵一般无脉动或只有小的脉动；具有自吸能力，泵启动后即能抽除管路中的空气吸入液体；启动泵时必须将排出管路阀门完全打开；往复泵适用于高压力和小流量；回转泵适用于中小流量和较高压力；往复泵适宜输送清洁的液体或气液混合物。总的来说，容积泵的效率高于动力式泵。
3、喷射式泵
是靠工作流体产生的高速射流引射流体，然后再通过动量交换而使被引射流体的能量增加。
动力式泵靠快速旋转的叶轮对液体的作用力，将机械能传递给液体,使其动能和压力能增加，然后再通过泵缸，将大部分动能转换为压力能而实现输送。动力式泵又称叶轮式泵或叶片式泵。离心泵是最常见的动力式泵。
动力式泵在一定转速下产生的扬程有一限定值,扬程随流量而改变；工作稳定，输送连续，流量和压力无脉动；一般无自吸能力，需要将泵先灌满液体或将管路抽成真空后才能开始工作 ；适用性能范围广；适宜输送粘度很小的清洁液体，特殊设计的泵可输送泥浆、污水等或水输固体物。动力式泵主要用于给水、排水、灌溉、流程液体输送、电站蓄能、液压传动和船舶喷射推进等。
4、泵的其它分类
泵除按工作原理分类外，还可按其他方法分类和命名。例如，按驱动方法可分为电动泵、汽轮机泵、柴油机泵和水轮泵等；按结构可分为单级泵和多级泵；按用途可分为锅炉给水泵和计量泵等；按输送液体的性质可分为水泵、油泵和泥浆泵等。
泵还可以按泵轴位置分为:
1)立式泵
2)卧式泵
按吸口数目分为:
1))单吸泵 (single suction pump)
2))双吸泵 (double suction pump)
按驱动泵的原动机来分:
1.电动泵
2.汽轮机泵
3.柴油机泵
4.水轮泵
1、不同比转速混流泵、300m3/h-500m3 / H，轴流泵是大于500m3/h.
2、流体通过叶轮在不同方向的流量(这是主要区别)：轴流泵轴流(与叶轮的转动中心保持平行)，采用轴向和径向和叶轮中心成一倾斜角度的旋转合成混流泵。
3、在同一流量下，轴流泵扬程低于混流泵。你的价格可能是因为轴流泵是垂直的，和廉价的可卧式混流泵蜗壳(因为流量立方米/秒3600m3/hm2 / h的轴流泵、混流泵是非常小的，所以可以卧式蜗壳混流泵和轴流泵，而它是水平的，但水平有没有这样的小流量的水平运动比垂直电机便宜多了。
离心式水泵为了减小机组启动时的电机负荷,应先关闭闸阀,待电机启动后再逐渐开启闸阀。
2.
轴流泵在零流量时的轴功率最大,因此泵在启动前必须先打开排出管路上的阀,以减小启动功率
因为二者的特性曲线不同。离心泵功率是随流量的减小而减小，流量为零时功率最小，所以离心泵使用闭阀启动。
轴流泵的功率随着流量的增大而减小，而且是一条陡降的曲线，所以轴流泵使用开阀启动。
01 轴流泵的结构
图1（a）、（b）分别为立式轴流泵的外形图和抽水原理示意图。轴流泵的主要部件有叶轮、泵轴、导叶、吸入管等，现分述如下。
图1 立式轴流泵外形图与抽水原理图
1— 叶轮；2—导叶；3—泵轴；4—出水弯管；5—吸入管；6—泵支座；7—联轴器；8—导叶体
（1）叶轮
叶轮的作用与离心泵一样，将原动机的机械能转变为流体的压力能和动能。它由叶片、轮毂和动叶调节机构等组成。叶片多为机翼型，一般为4~6片。轮毂用来安装叶片和叶片调节机构，有圆锥形、圆柱形和球形3种。小型轴流泵（叶轮直径在300mm以下）的叶片和轮毂铸成一体，叶片的角度不是固定的，也称固定叶片式轴流泵；中型轴流泵（叶轮直径在300mm以上）一般采用半调节式叶轮结构，即叶片靠螺母和定位销钉固定在轮毂上，叶片角度不能任意改变，只能按各销钉孔对应的叶片角度来改变，故称半调节式轴流泵；大型轴流泵（叶轮直径在1600mm以上），一般采用球形轮毂，把动叶调节机构装于轮毂内，靠液压传动系统来调节叶片角度，故称动叶可调节式轴流泵。
（2）泵轴
对于大容量和叶片可调节的轴流泵，其轴均用优质碳素钢做成空心，表面镀铬，既可减轻轴的质量，又便于安装调节机构。
（3）导叶
轴流泵的导叶一般装在叶轮出口侧。导叶的作用是将流出叶轮的水流旋转运动转变为轴向运动，同时将部分动能转变为压能。
（4）吸入管
吸入管与离心泵吸入室的作用相同。中小型轴流泵多用喇叭形吸入管，大型轴流泵多采用肘形吸入流道。
02 轴流泵的工作原理
轴流泵的工作原理与离心泵不同，它是依靠叶轮旋转时对水流产生的升力而工作的。这种泵由于水流进叶轮和流出导叶都是沿轴向的，故称为轴流泵。
轴流泵是以空气动力学中机翼的升力理论为基础。当流体绕过翼型时，在翼型的首端点处分离成为两股流，它们分别经过翼型的上表面和下表面，然后同时在翼型的尾端汇合。由于沿翼型下表面的路程比上表面路程长一些，流体沿翼型下表面的流速要比沿翼型上表面流速大。相应地，翼型下表面的压力将小于上表面，流体对翼型有一个向下的作用力。同样，翼型对于流体也将产生一个反作用力，与此作用力大小相等、方向相反，作用在流体上。在此力作用下，水就被压升到一定的高度上去。
轴流泵的性能特点
图2为轴流泵的特性曲线，与离心泵相比，具有下列特点：
（1）扬程随流量的减少而剧烈增大，Q—H曲线突增，主要原因是：流量较小时，在叶轮叶片的进口和出口处产生回流，水流多次重复得到能量，类似于多级加压状态，所以扬程急剧增大，从而造成轴功率增大的现象。
（2）Q—N曲线是陡降曲线。关死扬程（流量Q=0时）是额定值的1.5~2倍。因此，轴流泵启动时，应当在闸阀全开启的情况下启动电动机。
（3）Q—η曲线呈驼峰形，即高效率工作的范围很小，流量在偏离设计工况点不远处效率就很快下降。根据轴流泵的这一特点，采取出口阀调解流量是不利的，一般只能采取改变叶片装置角或改变转速的方法来调节流量。
（4）轴流泵的叶轮一般浸没在液体中，因此不需考虑汽蚀，启动时也不需灌泵。
