Поршневые насосы с различными структурными схемами де­лятся на:

прямодействующие двустороннего действия, двухцилиндро­вые паровые;

приводные, двустороннего действия, двух- и трехцилиндро­вые;

одностороннего действия с тремя, пятью и шестью цилинд­рами.

Прямодействующие двухцилиндровые насосы

Насос состоит из гидравлической части, т. е. собственно пор­шневого двухцилиндрового насоса, и паровой горизонтальной двухцилиндровой поршневой машины.

Гидравлический и паровой цилиндры расположены на од­ной оси, а поршни укреплены на общем штоке. Подача раствора осуществляется попеременно то одним, то другим поршнем.

Этот насос весьма прост по конструкции, не требует каких- либо промежуточных трансмиссий, обладает гибкой характери­стикой и большой равномерностью подачи, что позволяет при­менять насосы без компенсаторов.

Однако низкая экономичность (к, п. д. около 5%), высокий расход пара (до 60 кг/кВт), необходимость снабжения котлов чистой водой привели к тому, что в настоящее время насосы этого типа в буровых установках не применяются. Они усту­пили место приводным.

Приводные поршневые насосы двустороннего действия

С созданием мощных двигателей внутреннего сгорания, транс­миссий, способных передавать большие мощности, в буровых установках стали сначала применять приводные поршневые двухцилиндровые насосы двустороннего действия. Насос со­стоит из двух частей: гидравлической и трансмиссионной — приводной.

Приводная часть представляет собой кривошипно-шатунный механизм с ползуном, соединенным с зубчатым редуктором, снижающим частоту вращения коренного вала. Вращение и мощность от двигателя, установленного отдельно от насоса, передаются на трансмиссионный вал, а от него через зубчатую передачу на главный кривошипный вал.

Несмотря на сложную конструкцию, большую неравномер­ность подачи, достигающую 55% и более, эти насосы благодаря большой экономичности получили широкое распространение. Большая пульсация мгновенной подачи является результатом преобразования вращательного движения в возвратно-поступа­тельном кривошипно-шатунным механизмом. Для уменьшения вредного влияния пульсации подачи эти насосы применяют с диафрагменными компенсаторами, амортизирующими колеба­ние раствора.

Приводные поршневые насосы одностороннего действия

Дальнейший прогресс техники бурения потребовал применения более мощных насосов (1000—1500 кВт), рассчитанных на дли­тельную работу при высоких давлениях (30—40 МПа). В связи с этим были уменьшены диаметры поршней и увеличены диа­метры штока (вместо 60—70 мм до 80—90 мм). Это привело к тому, что объем камеры насоса двустороннего действия со сто­роны штока сократился и стал составлять 60—65% объема пе­редней камеры, а масса двухцилиндрового насоса резко воз­росла, что усложнило его транспортировку и монтаж в про­мысловых условиях.

Эти обстоятельства привели к тому, что конструкторы вер­нулись к идее использования трехцилиндровых насосов.                                                                                                             /

В настоящее время применяются трехцилиндровые привод­ные поршневые насосы одностороннего действия. По сравнению же с двухцилиндровым насосом двустороннего действия трех­цилиндровый насос одностороннего действия обеспечивает почти в 2 раза большую равномерность подачи, а при исполь­зовании диафрагменных компенсаторов сильно снижаются пульсации раствора, что обеспечивает высокие показатели ра­боты.

Трехцилиндровые насосы имеют лучшее соотношение числа сменных быстроизнашивающихся деталей. Возможность быст­рой смены поршней и втулок делает их более удобными в экс­плуатации, а меньшая на 25—35% масса обеспечивает лучшую монтажеспособность, что очень важно, особенно для мощных насосов.

В табл. VII.2 приведены сравнительные характеристики бу­ровых насосов различных типов, а в табл. VII.3 — число бы­строизнашивающихся деталей насосов этих типов. Как видно из таблиц, трехцилиндровые насосы простого действия имеют много преимуществ.