往复泵

1-1-1 往复泵的工作原理

工作原理：

容积式泵，其对液体作功的主要运动部件是做往复运动的活塞或柱塞，亦可分别称为活塞泵或柱塞泵。

1-1-2 往复泵的流量

1.往复泵的理论流量：

往复泵的理论流量即活塞的有效工作面在单位时间内所扫过的容积：

Qt=60KAeSn m3/h (1—1)

式中：K — 泵的作用数； S — 活塞行程，m; n —泵的转速，r／min；

Ae —活塞平均有效工作面积，m3。

2.往复泵的实际流量

往复泵的实际流量Q总小于理论流量Qt，即

Q＝Qtηv 这是因为：

1)压力降低时溶解在液体中的气体会逸出，液体本身汽化；空气从填料箱等处漏入。

2)活塞换向时，由于泵阀关闭迟滞造成液体流失。

3)活塞环、活塞杆填料等处的间隙以及泵阀关闭不严等产生的漏泄。

一般输送常温清水的往复泵，ηv＝0.80～0.98； 3. 往复泵的瞬时流量

上述表达式是泵的平均流量。当工作面积为A (m2)的活塞以速度v (m/s)排送液体时，瞬时流量表达为:

q = Av m3/s 曲柄连杆机构将回转运动转换为往复运动，故v和泵q将周期性地变化。一般曲柄连杆长度比 λ ≤0.25，v可用曲柄销的线速度在活塞杆方向的分速度代替，即

v = rω sin?

式中: ω -曲柄角速度,常数; ? -曲柄转角

单作用泵的流量也近似地按正弦曲线规律变化，单作用泵的流量是很不均匀的。多作用往复泵流量的均匀程度显然要比单作用泵强。三作用泵流量的均匀程度不但优于单、双作用泵，而且比四作用泵也强。

σQ=(qmax-qmin)／qm 式中：qmax, qmin, qm分别为表示最大、最小和平均理论流量。

各种往复泵s Q的理论值如表1—1所列，它与曲柄连杆长度比l 有关。

作用数K σQ（（λ=0） σQ（λ=0.2） 1 3.14 3.2 2 1.57 1.6

3 0.14 0.25 4 0.32 0.32 1-1-3 往复泵的特点

1.有较强的自吸能力

靠自身抽出泵及吸入管中的空气而将液体从低处吸入泵内的能力。自吸能力可由自吸高度和吸上时间来衡量。泵吸口造成的真空度越大，则自吸高度越大；造成足够真空度的速度越快，则吸上时间越短。自吸能力与泵的型式和密封性能有重要关系。当泵阀、泵缸等密封变差，或余隙容积较大时，其自吸能力就会降低。故起动前灌满液体，可改善泵的自吸能力。

2.理论流量与工作压力p无关，只取决于转速n、泵缸尺寸和作用数K。 不能用节流调节法，只能用变速调节或回流调节法。有些特殊结构的往复泵可通过调节柱塞的有效行程来改变流量。 3.额定排出压力与泵的尺寸和转速无关

工作压力P取决于泵原动机的转速n、轴承的承载能力、泵的强度和密封性能等。为防过载，泵起动前必须打开排出阀，且装设安全阀。 以上是共有特点。此外，往复泵还有： 4.流量不均匀，排出压力波动

为减轻脉动率σQ ，常采用多作用往复泵或设置空气室。 5.转速不宜太快

电动往复泵转速多在200～300 r/min以下，若转速n过高，泵阀迟滞造成的容积损失就会相对增加；泵阀撞击更为严重，引起噪声和磨损；液流和运动部件的惯性力也将随之增加，产生有害的影响。由于转速n受限，往复泵流量不大。 6.运送含固体杂质的液体时，泵阀容易磨损和泄漏 应装吸入滤器。

7.结构比较复杂，易损件(活塞环、泵阀、填料等)较多

由于上述特点，笨重(在Q相同时与其它泵相比) ，造价高，管理维护麻烦，在许多场合它已被离心泵所取代。但舱底水泵和油轮扫舱泵等在工作中容易吸入气体，需要具有较好的自吸能力，故常采用往复泵；在要求小流量Q、高压头P时，也可采用往复泵。

1-2 泵的正常工作条件

了解泵的正常工作条件，不仅对泵的正确安装和使用管理有重要的意义，同时也有助于分析各类泵不能正常吸排的原因。 保证泵正常吸入所需的条件：

(1)泵必须能造成足够低的吸入压力，其值由吸入条件所决定。可推出稳定流动必须的吸入压力，它主要取决于吸入液面压力、吸高、吸入管路中的速度头和管路阻力，即

（2)泵吸口处的真空度不得大于泵的允许吸上真空度，从而确保泵内最低吸入p's不低于所输送液体在其温度下所对应的Pv，否则液体就会汽化，使泵不能正常工作。