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往復(fù)泵
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wangfubeng
往復(fù)泵
reciprocating pump

依靠活塞、柱塞或隔膜在泵缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)使缸內(nèi)工作容積交替增大和縮小來(lái)輸送液體或使之增壓的容積式泵。往復(fù)泵按往復(fù)元件不同分為活塞泵、柱塞泵和隔膜泵3種類型。
活塞泵由泵缸、活塞、吸入閥、排出閥和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。圖1[單作用電動(dòng)活塞泵]

為單作用電動(dòng)活塞泵。當(dāng)活塞向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，泵缸工作容積增大，缸內(nèi)壓力降低，單向吸入閥開(kāi)啟,液體進(jìn)入泵缸內(nèi);當(dāng)活塞向左運(yùn)動(dòng)（回行程）時(shí)，工作容積縮小，缸內(nèi)壓力升高，單向吸入閥封閉，液體沖開(kāi)單向排出閥向外排出。活塞上裝有密封填料，以阻止液體向活塞另一側(cè)泄漏。活塞泵分為曲軸連桿傳動(dòng)和蒸汽直接作用兩種類型；按泵缸數(shù)目和作用方式又分為單缸、雙缸和多缸，以及單作用和雙作用等型式。只在一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向上排出液體的為單作用泵；在兩個(gè)運(yùn)動(dòng)方向(往、復(fù)行程)上都排出液體的為雙作用泵。雙缸或多缸泵相當(dāng)于兩個(gè)或多個(gè)并聯(lián)的單缸泵。多缸泵大部分為單作用式。活塞泵一般適用于較高壓力（可達(dá)7兆帕）和較小流量（100米(／時(shí)以下）,曲軸連桿傳動(dòng)活塞泵由電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)通過(guò)減速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，并借曲柄連桿機(jī)構(gòu)（見(jiàn)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)）將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橥鶑?fù)運(yùn)動(dòng)。一般說(shuō)，這種泵的壓力比蒸汽直接作用泵高，往復(fù)次數(shù)也多，但它只能靠機(jī)械方法改變往復(fù)次數(shù)或行程長(zhǎng)度調(diào)節(jié)流量，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。此外，在排出管路不通的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)（如排出閥未開(kāi)啟或管路堵塞），泵的壓力和軸功率會(huì)增大到使泵缸破裂或使電動(dòng)機(jī)燒壞，因此須設(shè)置安全閥防止過(guò)載

蒸汽直接作用活塞泵（圖2[蒸汽直接作用活塞泵(單缸雙作用)]

）是利用蒸汽（有時(shí)也利用壓縮空氣）推動(dòng)汽缸活塞，使裝在同一活塞桿的泵缸活塞一起運(yùn)動(dòng)

這種泵靠改變蒸汽滑閥的開(kāi)度(即改變進(jìn)汽量）來(lái)調(diào)節(jié)流量。流量可從最大調(diào)節(jié)到零。同時(shí)還可通過(guò)改變蒸汽入口壓力來(lái)改變泵的壓力。當(dāng)蒸汽壓力不足以克服外部阻力時(shí)泵會(huì)自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，因而不會(huì)有過(guò)載的危險(xiǎn)。蒸汽直接作用活塞泵只設(shè)計(jì)成單缸雙作用或雙缸雙作用的。蒸汽直接作用泵有時(shí)流量達(dá)460米(／時(shí)。
柱塞泵工作原理與活塞泵相同。兩者區(qū)別在于柱塞是穿過(guò)裝在泵缸上的固定填料密封件在泵缸內(nèi)運(yùn)動(dòng)，其密封性較活塞的好。此外，柱塞推動(dòng)液體作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其端面推著整個(gè)泵缸內(nèi)的液體運(yùn)動(dòng)，所以柱塞的受力狀況比活塞好得多。同時(shí)柱塞直徑也比活塞直徑小，所以柱塞泵可用于更高壓力和更小流量。柱塞泵也可分為單缸和多缸，單作用和雙作用等型式，但常見(jiàn)的是電動(dòng)的單缸單作用和三缸單作用柱塞泵（圖3 [三缸單作用電動(dòng)柱塞泵]

）。柱塞泵也須設(shè)置安全閥，以防止過(guò)載。它的壓力可以高達(dá)350兆帕以上，流量一般很小,小的高壓柱塞泵流量只有數(shù)十升／時(shí)。
隔膜泵工作原理與活塞泵類似，但它是依靠夾緊在泵缸之間的平隔膜和筒形隔膜，在柱塞通過(guò)液壓油的推動(dòng)下使泵缸工作容積交替發(fā)生變化，并通過(guò)排出閥和吸入閥的啟閉來(lái)輸送液體的。隔膜靠靜密封將輸送的液體與外部嚴(yán)密隔開(kāi)，所以隔膜泵不會(huì)泄漏。按操作方式不同隔膜泵分為機(jī)械操作和液壓(或氣壓)操作兩種。前者靠直接與隔膜相連的柱塞形推桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)使隔膜產(chǎn)生交替的運(yùn)動(dòng)；后者則靠由外部供入壓力油或壓縮空氣或者通過(guò)柱塞作用于液壓腔中液壓油產(chǎn)生脈沖壓力使隔膜交替運(yùn)動(dòng)。隔膜泵有單缸和雙缸、單隔膜和雙隔膜之分。在雙隔膜泵（圖4[液壓操作雙隔膜泵]

）中,筒形隔膜用來(lái)隔離輸送的液體，平隔膜用來(lái)隔離液壓油，以防止隔膜破裂時(shí)輸送的液體被油污染。隔膜用金屬、橡膠或聚四氟乙烯等材料制成，損壞時(shí)可方便地更換。隔膜泵流量一般為1～25米(／時(shí)，液壓操作金屬隔膜泵壓力可達(dá)25兆帕或更高，機(jī)械操作的壓力較低。
應(yīng)用特點(diǎn) 往復(fù)泵的主要特點(diǎn)是：①效率高而且高效區(qū)寬。②能達(dá)到很高壓力，壓力變化幾乎不影響流量，因而能提供恒定的流量。③具有自吸能力，可輸送液、氣混合物，特殊設(shè)計(jì)的還能輸送泥漿、混凝土等。④流量和壓力有較大的脈動(dòng)，特別是單作用泵，由于活塞運(yùn)動(dòng)的加速度和液體排出的間斷性，脈動(dòng)更大。通常需要在排出管路上（有時(shí)還在吸入管路上）設(shè)置空氣室使流量比較均勻。采用雙作用泵和多缸泵還可顯著地改善流量的不均勻性。⑤速度低，尺寸大，結(jié)構(gòu)較離心泵復(fù)雜，需要有專門的泵閥，制造成本和安裝費(fèi)用都較高。活塞泵主要用于給水，手動(dòng)活塞泵是一種應(yīng)用較廣的家庭生活水泵。柱塞泵用于提供高壓液源，如水壓機(jī)的高壓水供給，它和活塞泵都可作為石油礦場(chǎng)的鉆井泥漿泵、抽油泵。隔膜泵特別適合于輸送有劇毒、放射性、腐蝕性的液體、貴重液體和含有磨礫性固體的液體。隔膜泵和柱塞泵還可當(dāng)作計(jì)量泵使用。
　　　　　　　　　　　　　　　　　胡