Вращение, передаваемое от двигателя через клино-ременную передачу на вал насоса, преобразуется кри-вошипно-шатунным механизмом, состоящим из кривошипов и шатуна, в возвратно-поступательное движение двух крейцкопфов, которые штоками соединены с поршнями насоса. Для равномерной подачи жидкости кривошипы приводного вала повернуты один относительно другого на 90°. При движении поршня вправо в цилиндре нагнетательный клапан закрывается, а всасывающий, связанный со всасывающим шлангом и приемным клапаном, открывается. Создаваемое поршнем разрежение засасывает жидкость из отстойника в левую камеру цилиндра. Одновременно из правой камеры жидкость выталкивается поршнем через нагнетательный клапан в воздушный колпак и нагнетательный шланг в циркуляционную систему при закрытом всасывающем клапане. При движении поршня влево жидкость, находящаяся в левой камере, выталкивается через клапан в циркуляционную систему, а в правую камеру засасывается промывочная жидкость через клапан. Таким образом, поршни, совершая возвратно-поступательные движения, засасывают и одновременно нагнетают промывочную жидкость.

Рис. 1. Схема поршневого насоса двойного действия. Позиции даны в тексте.

Подачу и давление в большинстве поршневых насосов меняют с помощью сменных цилиндровых втулок с разным внутренним диаметром или различной частотой вращения приводного вала насоса. Подачу жидкости в скважину при постоянной подаче насоса регулируют обычно трехходовым регулировочным краном путем отвода излишней жидкости в отстойник. Для сглаживания пульсации промывочной жидкости и равномерной подачи ее в нагнетательную линию на насосе устанавливают воздушный колпак (компенсатор).

Буровой насос должен развивать давление, необходимое для преодоления сопротивления потоку жидкости в бурильных трубах, кольцевом зазоре между колонной бурильных труб и стенками скважины, а также в нагнетательном и всасывающем шлангах. С увеличением глубины скважины возрастают гидравлические сопротивления, возникающие при прокачивании промывочной жидкости по колонне бурильных труб и при подъеме ее по затрубному пространству. При бурении мелких скважин применяют насосы с рабочим давлением 2…2,5 МПа, а для скважин глубиной до 300 м — 4 МПа и более.

Давление промывочной жидкости в нагнетательной линии контролируют с помощью манометра, устанавливаемого на воздушном колпаке. Все буровые насосы имеют предохранительные клапаны, которые срабатывают при превышении допустимого давления.

К всасывающему штуцеру насоса присоединяют резинотканевый рукав с металлическими спиралями. Другой конец шланга, опускаемый в отстойник, имеет приемный клапан, способствующий пуску насоса при большой высоте всасывания, и предохраняющий насос от попадания крупных частиц шлама.

На нагнетательном штуцере насоса закрепляют буровой шланг, изготовленный из многослойного резинотканевого материала. Длина шланга в зависимости от высоты мачты колеблется от 10 до 20 м. В основном применяют нагнетательные шланги с внутренним диаметром 38 и 50 мм. Другой конец нагнетательного шланга присоединяют к вертлюгу-сальнику, который подает промывочную жидкость во вращающуюся колонну бурильных труб. Одновременно вертлюг-сальник служит для поддержания бурового инструмента на весу, обеспечивая свободное вращение колонны бурильных труб.