1、第一篇 船用泵和空气压缩机,第一章 往复泵,第一节 往复泵的工作原理及特点,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。,图11单缸活塞泵的工作原理图。,1-1-2 往复泵的流量,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：Q=60KAeSn m3h (11) 式中：K 泵的作用数；S 活塞行程，m;n 泵的转速，rmin；A 活塞平均有效工作面积，m3。,1-1-2 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 QQt v 这是因为： 压力降低时溶解在液体中的气体会逸出，液体本
2、身汽化；空气从填料箱等处漏入。 活塞换向时，由于泵阀关闭迟滞造成液体流失。 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， v 0.800.98；,1-1-2 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 (ms)排送液体时，瞬时流量表达为:q = Av 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 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 = r sin 式中: -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
3、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。,1-1-2 往复泵的供液不均匀度,泵供液的不均匀程度可用脉动率Q表示： Q=(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Q的理论值如表11所列，它与曲柄连杆长度比有关。,表11 各种往复泵Q的理论值,图1-2 电动往复泵的流量变化曲线,1-1-3 往复泵的特点,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
4、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。 理论流量与工作P无关，只取决于n、泵缸尺寸和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。,1-1-3 往复泵的特点(2),额定排出压力与泵的尺寸和转速无关 P取决于泵原动机的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： 流量不均匀，排出压力波动 为
5、减轻Q ，常采用多作用往复泵或设置空气室。,1-1-3 往复泵的特点(3),转速不宜太快。 电动往复泵转速多在200300 rmin以下， 若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n受限，往复泵流量不大。 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。 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Q、高P时，也可采用往复泵。,
