呼吸管柱塞泵

1、能輸送含顆粒漿料的柱塞泵的現(xiàn)狀：

能輸送含顆粒漿料的柱塞泵有隔膜泵、浮球泵、反向柱塞泵、油隔離漿料泵、前混合切割泵等。各種漿料泵的動(dòng)力端結(jié)構(gòu)沒有太大的差異，液力端的結(jié)構(gòu)有很大的差別。

2、各種渣漿泵液力端的結(jié)構(gòu)與特性。

2.1隔膜泵：隔膜泵的液力端有柱塞、柱塞腔體、隔膜控制系統(tǒng)、隔膜、隔膜腔體、進(jìn)液閥、排液閥等組成。其工作原理是，柱塞在油環(huán)境下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)隔膜腔內(nèi)的容積變化，隔膜把漿料和工作油隔開，使?jié){料不接觸柱塞，保證柱塞的正常工作。由于隔膜泵的特性使隔膜只能采用非金屬柔性材料制成，這些材料的抗壓強(qiáng)度低在高壓力漿料環(huán)境下自身磨損很嚴(yán)重，只能輸出30Mpa以下的漿料。在隔膜泵中油量只能保持一定量，過多或過少都能使隔膜變形量增大，使隔膜有破裂的危險(xiǎn)，柱塞工作時(shí)有不等量的泄露，在動(dòng)態(tài)環(huán)境下補(bǔ)充不等量的泄露，保持一定量的工作油是一項(xiàng)比較復(fù)雜的技術(shù)。常見的有三種控制方案；

2.1.1、以荷蘭GEHO公司為代表的方案。隔膜泵是通過與隔膜連成一體、由金屬和非金屬構(gòu)成的控制桿來控制隔膜變形。當(dāng)撓曲過大，隔膜偏離中間平衡位置，向前或向后并超過允許值時(shí)，通過電磁閥把多余的驅(qū)動(dòng)油排出或把缺少的油補(bǔ)充進(jìn)來。該產(chǎn)品有多個(gè)電磁閥和一套油路系統(tǒng)，對(duì)電器元件的靈敏度和操作技能要求較高。

2.1.2、以德國菲魯瓦（FELUWA）公司為代表的方案。隔膜泵采用軟管筒狀隔膜加片狀隔膜的液壓方案，實(shí)現(xiàn)雙重安全保證。

2.1.3、合肥通用機(jī)械研究所的純機(jī)械式液壓補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的隔膜控制技術(shù) 。

呼吸管式渣漿泵與隔膜泵相比沒有供油系統(tǒng)、隔膜、及復(fù)雜的隔膜控制系統(tǒng)。因而具有結(jié)構(gòu)簡單制造成本低、工作壓力高的特點(diǎn)。

2.2反向柱塞泵在輸送漿料時(shí)是利用一個(gè)干凈介質(zhì)泵在柱塞吸入行程時(shí)向柱塞及柱塞腔的間隙中注入干凈介質(zhì)，沖走間隙中的顆粒物，在柱塞壓縮行程時(shí)停止工作。這種工作方式只能被動(dòng)的把進(jìn)入間隙中的顆粒物給沖走，不能防止柱塞在壓縮行程時(shí)顆粒物進(jìn)入柱塞與柱塞腔的間隙損傷柱塞及柱塞密封。雖然比柱塞直接工作在漿料中效果好一些，但不能避免漿料中的顆粒物損傷柱塞及柱塞密封。盡管采用高硬度的刮沙環(huán)和陶瓷柱塞等防范措施，還不能從根本上解決漿料中的顆粒物損傷柱塞及柱塞密封，柱塞及柱塞密封的使用壽命都很短。

2.3浮球泵（又叫水隔泵）：它是有一個(gè)清水泵源、一組換向閥、三個(gè)浮球罐等組成。它的工作原理是在浮球罐中用浮球把清水和輸送的灰渣漿料隔開，用換向閥依次向三個(gè)浮球罐中注入、排出壓力清水進(jìn)而吸入或排出灰渣漿料。浮球罐的體積龐大，換向閥的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作壓力低。以一個(gè)輸送能力20立方米/小時(shí)、輸送壓力1Mpa的浮球泵，設(shè)備總重量8噸，三個(gè)浮球罐的總體積12立方米。

2.4前混合切割泵：它主要是用來產(chǎn)生高壓切割用的沙漿。沙漿是含5%--15%沙粒與水的混合物，工作壓力40Mpa以上。其有一個(gè)清水泵和一個(gè)高壓沙罐組成，工作以前先在高壓沙罐中加入沙粒，封好罐口，用清水泵向罐中注入清水，清水在高壓沙罐中混合形成工作用的沙漿排出。每一臺(tái)前混切割泵都有一個(gè)或幾個(gè)高壓沙罐，由于工作的壓力高，高壓沙罐的壁很厚，非常笨重。

3、呼吸管式渣漿泵具有的特點(diǎn)：

3.1 輸送壓力高：最高可達(dá)70Mpa。例如可以實(shí)現(xiàn)不間斷供應(yīng)前混合切割用沙漿，實(shí)現(xiàn)油田的井壁切割，這是現(xiàn)有任何一種渣漿泵都無法完成的。

3.2 結(jié)構(gòu)簡單：由于不需要隔膜，沒有復(fù)雜的隔膜控制系統(tǒng)，只靠簡單的呼吸管完成渣漿漿不與活塞接觸。所以結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、制造成本低?；钊慌c渣漿接觸，只與清水接觸，其使用壽命與清水泵相當(dāng)。

3.3 進(jìn)、排液閥使用壽命長：采用磁流體保護(hù)技術(shù)，在進(jìn)、排液閥密封面上吸附磁流體，避免了渣漿直接接觸密封面，延長進(jìn)、排液閥使用壽命。

3.4 對(duì)輸送渣漿的黏度及所含顆粒物的大小不敏感：可以廣泛對(duì)各種黏度和顆粒的渣漿輸送。

3.5 耐酸堿：渣漿不與缸套、活塞接觸，只與進(jìn)、排液閥接觸，進(jìn)、排液閥選用特種材料制造，耐酸、堿性能優(yōu)越。

3.6 由于結(jié)構(gòu)簡單：與渣漿接觸的部件少，所以性能穩(wěn)定、可靠耐用、使用壽命長。

呼吸管式渣漿泵是一種容積泵。

呼吸管渣漿泵與一般活塞泵不同的地方是：它有一個(gè)呼吸管、兩個(gè)進(jìn)液閥、一個(gè)排液閥。呼吸管是一個(gè)管狀體，上端連接活塞腔，下端連接進(jìn)、排液閥體。呼吸管式渣漿泵的兩個(gè)進(jìn)液閥，分別位于呼吸管的兩端，位于呼吸管上端與活塞腔相連的叫副進(jìn)液閥，清水從副進(jìn)液閥進(jìn)入活塞腔；位于呼吸管下端的進(jìn)液閥叫主進(jìn)液閥，渣漿由此進(jìn)入呼吸管。排液閥位于呼吸管下端進(jìn)、排液閥體內(nèi)，與主進(jìn)液閥相對(duì)，從兩個(gè)進(jìn)液閥進(jìn)入的清水和渣漿都從此閥排出。在呼吸管式渣漿泵的吸入行程時(shí)清水從副進(jìn)液閥進(jìn)入活塞腔，并充滿活塞腔，讓活塞處在一個(gè)清水的工作環(huán)境中。渣漿從主進(jìn)液閥進(jìn)入到呼吸管中，由于呼吸管的容積是活塞排量的1-3倍，渣漿與清水在呼吸管中相遇，進(jìn)不到活塞腔中（呼吸管式渣漿泵工作前應(yīng)在活塞腔中充滿清水，有利于空氣的排出，徹底杜絕顆粒流體介質(zhì)進(jìn)入活塞腔中）。在排出行程時(shí)，呼吸管的上端及活塞腔中充滿了清水，在呼吸管的下端充滿渣漿，隨著活塞腔容積的變小，清水向呼吸管下端排液閥方向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入呼吸管中的渣漿被清水?dāng)D壓出呼吸管，從排液閥排出。由于活塞每工作一次都有清水補(bǔ)充，讓活塞一直處在一個(gè)干凈的工作環(huán)境中，活塞及活塞密封的使用壽命與現(xiàn)有的干凈介質(zhì)泵的使用壽命相當(dāng)。渣漿在吸入和排出的過程中只接觸到呼吸管及主進(jìn)液閥、排液閥，呼吸管不是運(yùn)動(dòng)部件又不產(chǎn)生形狀改變，渣漿只與呼吸管內(nèi)壁發(fā)生研磨磨損，其使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有的各種顆粒流體介質(zhì)泵，并且能達(dá)到120Mpa高壓。