请问那种家用式抽水泵的工作原理!以前小时侯家里曾经用过..

（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。

1、电机的圆周运动，通过机械装置使水泵内部的隔膜做往复式运动，进而压缩、拉伸泵腔内的空气。

2、在单向阀作用下，在排水口处形成正压（实际输出压力大小跟泵排水口受到的助力和泵的特性有关)。

3、在抽水口处形成真空，进而与外界大气压间产生压力差。在压力差的作用下，将水压入进水口，再从排水口排出。

4、在电机传递的动能作用下，水持续不断的吸入、排出，形成较稳定的流量。

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

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。

水文地质钻探机械设备主要是钻机、水泵（泥浆泵）、动力机。

选择适宜的钻探机械设备是勘探和开采地下水的基本要求之一。目前，我国常用的水文地质钻机有：转盘式钻机、回转取心钻机、反循环回转钻机、钢丝绳冲击钻机等几种。复合式多能钻机也有应用。类型很多，性能和使用条件各有差异。选择哪种类型的钻机进行勘探工作，主要取决于勘查设计提出的任务和要求，工作区的地层岩性，终孔深度和口径大小，同时，也要考虑现有设备和施工条件等方面的情况。

水泵是给水和排水的主要机械设备，也是钻探的配套设备。水文地质钻探与供水排水常用的水泵有往复式水泵和离心泵两种。

往复式水泵是容积式泵的一种，它是利用活塞在缸体内作往复运动，使工作室空间的容积发生变化而造成压力差来吸入或排出液体。往复式水泵又可分为单作用和双作用两种（图12-6）。钻机用的泥浆泵大多是根据往复式水泵的工作原理制作的。

图12-6 单作用与双作用往复式水泵工作原理示意图

1—活塞；2—缸套；3—吸水活阀；4—排水活阀；5—曲柄；6—连杆；7—十字头

关于电子水泵工作原理的主要作用就是为了熄火后对涡轮轴处的机油进行强制冷却。 涡轮的润滑和冷却系统工涡轮轴的外部是被机油包裹着，由于进油口远大于出油口，所以在机油压力的作用下会在涡轮轴和壳体之间建立起油膜用于润滑涡轮轴，并带走一部份涡轮的热量(机油带走的热量最终通过油底壳和机油冷却器散发掉)与机油接触的涡轮壳体的外部又被冷却水所包裹着，同样由于进水口远大于出水口，在此处的壳体间的冷却水也会存在一定的压力，但该压力的作用主要是为了保证冷却水与壳体保持良好的接触，保证得到足够的冷却效果。

冷却涡的原因:由于涡轮叶片的转动是依靠发动机工作后的废气冲击产生的，除了废气的热量外，废气在冲击涡轮叶片的过程中部分动能也会转变为热能，因此涡轮会变得非常炽热(极端情况下可以超过700℃，此时的涡轮通体通红，就像烧红的煤球。

一般情况下，如果刚刚跑完高速，立即将车停到暗处，可以看到涡轮呈微红状。)，如果涡轮轴处不能及时得到冷却，机油就会因高温变得异常稀薄，无法建立起足够的油膜来保证涡轮轴的润滑，而且由于高温的作用，机油极易氧化变质(严重变质后的机油如同在手中溶化的巧克力)，最终造成发动机整个润滑系统失效的恶性后果。

电子水泵工作原理如下：

1、电机的圆周运动，通过机械装置使水泵内部的隔膜做往复式运动，从而压缩、拉伸泵腔（固定容积）内的空气。

2、在单向阀作用下，在排水口处形成正压（实际输出压力大小跟泵排水口受到的助力和泵的特性有关）。

3、在抽水口处形成真空，从而与外界大气压间产生压力差。在压力差的作用下，将水压入进水口，再从排水口排出。

4、在电机传递的动能作用下，水持续不断的吸入、排出，形成较稳定的流量。