往复泵的工作原理 往复泵有什么特点和用途

往复泵包括活塞泵、计量泵和隔膜泵，通称往复泵。它是正位移泵的一种，应用比较广泛。往复泵是通过活塞的往复运动直接以压力能形式向液体提供能量的输送机械。按驱动方式，往复泵分为机动泵和直动泵两大类。

往复泵属于容积式泵，它是依靠活塞或柱塞在泵缸内的往复运动，使泵缸工作容积周期性地扩大与缩小来吸排液体。往复泵通常由两个基本部分组成，一端是实现机械能转换成压力能，并直接输送液体的部分，称液缸部分或液力端另一端是动力和传动部分，称动力端。 当活塞右行时，活塞左边泵缸内的容积增大，压力降低，吸液槽内

往复泵的构造

1、主要部件：  传动端:箱体,曲轴,连杆,十字头液力端:泵头.液缸体(缸套)、活塞(柱塞)，活塞杆及吸人阀、排出阀。

2、装置简图如下图所示：

 工作原理：

当曲轴以角速度ω逆时针方向旋转时,活塞自左向右移动，液缸内形成负压，则贮液槽内液体经吸入阀进入液缸内。当活塞自右向左移动时，液缸内液体受挤压，压力增大，液体在压力的的作用下,由排出阀排出。

活塞(柱塞)往复一次，称为一个工作循环。

在一个工作循环中，泵各吸入和排出一次液体。这种泵称为单作用泵

在一个工作循环中，泵各吸入和排出二次液体。这种泵称为双作用泵。

活塞(柱塞)由一端移至另一端的最大距离，称为一个行程。

往复泵的活塞由连杆曲轴与原动机相连。原动机可用电机，柴油机；或液压马达,亦可用蒸汽机。

答：喷雾机工作时，由发动机带动三缸活塞泵的曲柄和连杆，使活塞作往复运动。当活塞向左运动时，进水阀组的平阀紧压胶碗托，进水孔道被关闭，使活塞后部形成局部真空，水便经过滤网进入活塞后部的缸筒内；活塞向右运行时，胶碗及碗托受其与泵桶之间的摩擦力而暂不移动，直至进水阀片推动胶碗托及胶碗运动，平阀与胶碗之间形成间隙，后部缸筒内的水通过此间隙，再经过三角套筒与胶碗托之间的3条水通道和进水阀片上的孔，流入活塞前的缸筒内。

原理是利用偏心转子在泵腔内形成通过旋转产生体积的变化而将气体排出泵外，主要是在吸气过程中，吸气腔体积增大，真空度降低，将容器内气体吸入泵腔，在排气过程中体积变小，压强增大，最终通过油封将吸入的气体排出泵外。 扩展资料使用真空泵的注意事项：正常运传前，真空泵应先做一次试运转，检查真空泵有无异常振动及冲击声响。初次使用的真空泵还要测定真空泵的极限压强，应符合技术规范。真空泵在长期工作的条件下，真空泵温不应超过70度。至于抽速的测定.由于比较复杂，一般不作检查。需要通冷却水的机械真空泵.在开机前应先通冷却水，然后再启动。冷却水的出口水温不宜超过30度。首次安装真空泵时，应检查电机是否正转，也就是电机与真空泵内转子转向一致，一般电机上方标有电机正常运转方向。真空设备应安装在清洁、干净的环境里，不宜有杂物、粉尘、水源，温度过高的地方也不适合。

（一）概述3NB-300/12-45型往复式泥浆泵(以下简称泵)是一种煤矿坑道钻探用泥浆泵，该泵属卧式三缸往复单作用活塞泵，可变换四种不同压力和流量，是煤田勘探主要配套设备之一。泵的主要作用是在坑道钻探过程中向钻孔内供给冲洗液，使之在钻孔中循环，以达到携带孔内煤岩粉，保持孔内清洁、冷却与润滑钻头和钻具以及辅助钻进等目的。

泵的正常工作条件:1)工作液体:温度为0～50℃，黏度为20～25s，含砂量为2.5%～3.5%，pH值为7～10在额定工况下工作。

2)冲洗液中不得有泥团、杂草、树叶等堵塞滤水器的夹杂物。

3)吸水管长度不要超过5m。

4)泵的执行标准为:DZ/T0119—1994《地质钻探用往复式泥浆泵技术条件》、Q/ENDB027—2009《3NB-300/12-45型往复式泥浆泵》。

（二）产品型号及含义

（三）技术规格1.泵的基本参数(表4-1)

表4-1 泵的基本参数2.泵的驱动方式由YBK2煤矿井下用隔爆型三相异步电动机驱动电动机的防爆型式为:隔爆型防爆标志为:ExdI。

3.泵的防爆型式泵的防爆型式为:隔爆型防爆标志:ExdI。

（四）泵各部件的结构和功能泵由泵头(600-01-00)、泵体(B300B-02-00)、离合器(B300-03-00)、防护罩(600-04A-00)、机架及动力(3NB300-05-00)、滤水器(B450-08B-00)等部件组成，如图4-1所示。

1.泵头(B600-01-00)泵头分上、中、下三部分(图4-2表4-2)。泵头下部为三缸共同的吸水总管。吸水室两侧均设有腰形法兰，其中一侧装吸水管接头，以此联接吸水软管。吸水管接头安装位置可以根据现场布置调换180°安装在泵的左右侧。三个排出阀的上部为排水室，是泵头的高压腔。泵上部装有一个空气室(B300M-06-00)，其上分别安装压力表(KBY-1A)、安全阀(B300-0106A-00)和三通(B250-06-00)。泵头上装有进排水阀座，阀为φ48mm钢球。

图4-1 泵结构示意图

图4-2 泵头(BW600-01-00)

表4-2 泵头零部件明细

续表

注:表中序号与图4-2中的编号对应。

(1)进水管接头(B450/5-01-06)进水管接头是将冲洗液引入泵头吸水室的部件。接头的接口外径为φ91mm，可与内径为φ89mm(3.5吋)的吸水胶管紧密连接。吸水胶管的另一端连接滤水器后，按规定的方法置于冲洗液箱/池内(详见滤水器一节)。

(2)安全阀(B300-0106A-00)安全阀为泵的安全保护装置，结构如图4-3所示，零件明细见表4-3。安全阀为手动复位的弹簧式结构，在钻孔坍塌或发生卡钻事故时排水管路突然堵塞，或开动泥浆泵时没有将三通回水管打开等情况下，管路和排水室内的压力突然增加，当超过安全阀校准的最大额定压力时，它将自动释放压力，起安全保护作用。

图4-3 安全阀(B300-0106A-00)

表4-3 安全阀零部件明细注:表中序号与图4-3中的编号对应。

安全阀是按照排水管路中最大允许压力来校准的，校准后用螺母来固定调节螺钉位置。

(3)空气室(B300M-06-00)与压力表(KBY-1A)空气室的作用主要是确保排出压力的稳定。压力表显示的则是排出管路系统的压力。该部件安装在泵头排水室侧面。压力表(0MPa～16MPa)通过空气室上部的螺纹孔与空气室连接。

(4)三通(B250-06-00)三通起到卸荷阀和排水的作用。

泵开动时，应使卸荷阀处于开启状态。观察泵排出的工作介质从卸荷阀排出顺畅后，再检查确定泵各部运转正常后，关闭此阀，使工作介质经由排出管接头流入排出胶管，泵进入正常工作状态。

当管路堵塞发生憋泵事故时，停泵后应先将卸荷阀打开，使泵卸荷，然后才能对泵和管路进行维护等操作。否则，易发生安全事故。

通过三通下端排水接头可与内径为?51mm(2吋)的高压排出胶管连接，用以将工作介质输送到预定地点(图4-4表4-4)。

2.泵体总成(B300B-02-00)泵体总成为一密封铸铁变速箱体(B600-02-23)，内装输入轴(BW600D-02-08)，变速轴(B300-02-35)，中间轴(B300-02-28)，六个齿轮、两个二联齿轮组成的变速机构及曲柄连杆机构。输入轴为空心轴，支承在32311E和30311E滚动轴承上。输入端穿过轴承盖与皮带轮离合器联接其上装有齿轮1(B300-02-37)和齿轮2(B300B-02-36)。

图4-4 三通(B250-06-00)

表4-4 三通零部件明细注:表中序号与图4-4中的编号对应。

中间轴为空心花键轴:支承在32311E和30311E滚动轴承上。本轴与输入轴在同一轴心线上。其上装有齿轮3(B300-02-24)、齿轮4(B300B-02-25)和小齿轮(B300-02-30)，小齿轮与曲轴上大齿轮(B300-02-20)啮合。

变速轴为花键轴，花键上装有可以在轴上滑动的两个二联齿轮(B300B-02-33)和(B300B-02-34)。通过拨叉头(B300-0206-00)拨动二联齿轮，使之分别与输入轴上的齿轮1或齿轮2和中间轴上的齿轮3或齿轮4啮合，以实现快Ⅰ、快Ⅱ、慢Ⅰ、慢Ⅱ四挡变速。变速时按后盖(B3Q0-02-02)上的标牌(B300-02-01)和手柄位置的快慢标牌(BS200-02-40)、挡位标牌(BS200-02-41)指示进行变速。

曲轴(B300-02-42)上具有三个互成120°角的拐柄，主轴颈支承在两个32218滚动轴承上。曲轴的连杆轴颈通过连杆(B300-0205-00)与十字头(B300-02-18)相联接。连杆体及盖(B300-0205-01)只能成组互换，用连杆螺栓(B300-0205-03)、螺母(M16×1.5)及止退垫圈(B300-0205-04)紧固。曲轴轴颈与连杆(B300-0205-02)之间为间隙配合，连杆小头装有连杆小头铜套(B320-0202-09)，通过十字头销轴与十字头浮动联接，十字头在十字头滑套(B300-02-17)内滑动，十字头用螺纹与拉杆(B300-02-10)联接，带动活塞(B300B-0214-00)作往复运动。十字头滑套端部装有拉杆密封(BW600-0224L-00)，盒内装有密封圈。用以防止曲轴箱体内的润滑油外漏和防止冲洗液及水进入曲轴箱体内，损坏机件。曲轴旋转中心与十字头中心在同一中心线上，输入轴的旋转方向为逆时针方向旋转(正对输入轴外露轴端)。这样也有利于连杆盖上的导油孔中的油来润滑连杆大头瓦(图4-5，图4-6表4-5，表4-6)。

图4-5 泵体图(一)(B300B-02-00)

图4-6 泵体图(二)(B300B-02-00)

表4-5 泵头(一)零部件明细

续表

注:表中序号与图4-5中的编号相对应。

表4-6 泵体(二)零部件明细

续表

注:表中序号与图4-6中的编号对应。

3.离合器(BW300-03-00)离合器的离合是由安装在离合手柄外壳(B300-02-29)上的离合手柄(B250-0453-00)来控制的，手柄向上为离合器脱开，泵停止工作。手柄向下为离合器结合，泵进入运转状态。

离合器与大皮带轮(B300-03-02)装配在一起。当离合器手柄向下使离合器结合时，摩擦片被具有12个弹簧(B320-03-15)压力的压盘(B320-0308-00)的摩擦面压紧。大皮带轮的旋转运动，通过摩擦片总成(B320-0303-00)由齿盘(B320-03-02)带动安装在泵体内的输入轴一起转动。当离合器手柄向上使离合器脱开时，长顶杆(B320-02-39)受力顶起推盘(B320-03-09)，顶杆与推盘之间安装有滚动轴承7304C，使杠杆(B250-03-10)将压盘抬起时，弹簧被压缩，压盘与摩擦片总成脱开。大皮带轮和压盘转动，摩擦片总成、齿盘及输入轴处于静止状态。皮带轮用两个滚动轴承7215C和7015AC安装在带轴盖(B300-03-01)上。带轴盖用法兰定位将整个部件安装在泵体上。压盘上焊有三个耳环，在耳环上用销轴B12×38固定着三个杠杆，杠杆的一端支承在推盘的法兰上，另一端支承在支撑螺栓(B320-03-04)的端头上，杠杆上的调整螺钉(B250-03-11)和薄螺母M12(GB6172-2000)用于安装时调整间隙，使三个杠杆同时压在推盘上的。摩擦离合器装置用防护罩(B320-03-11)盖着，能防止冲洗液及其他异物进入。亦能防止由于安装失误造成零件松脱飞出而导致伤人事故的发生。

皮带轮与推盘上各装有一油杯，须定期添加润滑脂(图4-7表4-7)。

表4-7 离合器零部件明细

续表

注:表中序号与图4-7中的编号对应。

图4-7 离合器(B300-03-00)4.防护罩(BW600-04A-00)防护罩为整体组焊件，由1.2mm厚的钢板等焊接而成。主要起安全防护作用:防止异物被转入三角皮带内、防止人员接近泵时被旋转物伤害，防护罩由支架支承固定在机架上。

5.机架及动力(3NB300-05-00)机架(3NB300-0501-00)由12号槽钢焊接而成。机架的上平面有4个?20孔，用六角螺栓M18×80将泵体固定在机架上，机架的下平面有6个?18孔，以便将泵固定在地基上。

动力选用电动机(45kW)，通过小皮带轮(3NB300-05-02)把动力传送给泵体。

6.滤水器(B450-08B-00)滤水器是吸入系统的一个主要部分。主要作用是使工作介质能顺利进入泵内，防止超过规定的大颗砂粒和其他杂物进入泵内，引起进排水阀门和活塞缸套密封故障及加速其磨损。

滤水器上端有滤水器外壳，其接头联接进水软管，下端有过滤罩起过滤作用。两者之间有阀座和活阀装置，当泵工作时活阀在活塞运动产生的真空吸入作用下自动打开，使介质液畅通进入进水管，当泵停止工作时，活阀在进水管内介质液重力作用下自动关闭，在下次工作时减少进水管内空吸作用。用户可根据泵送介质的性质和施工工艺的需要，在滤罩架外蒙上适当规格的筛网，用铁丝将筛网固定。

柱塞泵的泵油原理

柱塞泵的泵油机构包括两套精密偶件：柱塞（plunger）+柱塞套(barrel)构成柱塞偶件(plunger and barrel assembly)、出油阀（delivery valve）和出油阀座(delivery valve seat)构成出油阀偶件(delivery valve assembly

柱塞和柱塞套是一对精密偶件，经配对研磨后不能互换，要求有高的精度和光洁度和好的耐磨性，其径向间隙为0.002～0.003mm

柱塞头部圆柱面上切有斜槽，并通过径向孔、轴向孔与顶部相通，其目的是改变循环供油量；柱塞套上制有进、回油孔，均与泵上体内低压油腔相通，柱塞套装入泵上体后，应用定位螺钉定位。

柱塞头部斜槽的位置不同，改变供油量的方法也不同。

出油阀和出油阀座也是一对精密偶件，配对研磨后不能互换，其配合间隙为0.01mm 。

出油阀是一个单向阀，在弹簧压力作用下，阀上部圆锥面与阀座严密配合，其作用是在停供时，将高压油管与柱塞上端空腔隔绝，防止高压油管内的油倒流入喷油泵内。

出油阀的下部呈十字断面，既能导向，又能通过柴油。出油阀的锥面下有一个小的圆柱面，称为减压环带，其作用是在供油终了时，使高压油管内的油压迅速下降，避免喷孔处产生滴油现象。当环带落入阀座内时则使上方容积很快增大，压力迅速减小，停喷迅速。

工作时，在喷油泵凸轮轴上的凸轮与柱塞弹簧的作用下，迫使柱塞作上、下往复运动，从而完成泵油任务，泵油过程可分为以下三个阶段。

进油过程

当凸轮的凸起部分转过去后，在弹簧力的作用下，柱塞向下运动，柱塞上部空间（称为泵油室）产生真空度，当柱塞上端面把柱塞套上的进油孔打开后，充满在油泵上体油道内的柴油经油孔进入泵油室，柱塞运动到下止点，进油结束。

供油过程

当凸轮轴转到凸轮的凸起部分顶起滚轮体时，柱塞弹簧被压缩，柱塞向上运动，燃油受压，一部分燃油经油孔流回喷油泵上体油腔。当柱塞顶面遮住套筒上进油孔的上缘时，由于柱塞和套筒的配合间隙很小（0.0015-0.0025mm）使柱塞顶部的泵油室成为一个密封油腔，柱塞继续上升，泵油室内的油压迅速升高，泵油压力>出油阀弹簧力+高压油管剩余压力时，推开出油阀，高压柴油经出油阀进入高压油管，通过喷油器喷入燃烧室。

回油过程

柱塞向上供油，当上行到柱塞上的斜槽（停供边）与套筒上的回油孔相通时，泵油室低压油路便与柱塞头部的中孔和径向孔及斜槽沟通，油压骤然下降，出油阀在弹簧力的作用下迅速关闭，停止供油。此后柱塞还要上行，当凸轮的凸起部分转过去后，在弹簧的作用下，柱塞又下行。此时便开始了下一个循环。

结论：通过上述讨论，得出下列结论

① 柱塞往复运动总行程L是不变的，由凸轮的升程决定。

② 柱塞每循环的供油量大小取决于供油行程,供油行程不受凸轮轴控制是可变的。

③ 供油开始时刻不随供油行程的变化而变化。

④ 转动柱塞可改变供油终了时刻，从而改变供油量。

3. 国产系列柱塞式喷油泵

国产系列柱塞泵主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号等系列。系列化是根据柴油机单缸功率范围对供油量的要求不同，以柱塞行程，泵缸中心距和结构型式为基础，再分别配以不同尺寸的柱塞直径，组成若干种在一个工作循环内供油量不等的喷油泵，以满足各种柴油机的需要。

国产系列喷油泵的工作原理和结构型式基本相同，以A型泵为例介绍柱塞式喷油泵的构造和工作原理。柱塞泵由四大部分组成：分泵、油量调节机构、传动机构和泵体。

真空泵是指利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。

通俗来讲，真空泵是用各种方法在某一封闭空间中改善、产生和维持真空的装置。在泵腔内形成通过旋转产生体积的变化而将气体排出泵外，主要是在吸气过程中，吸气腔体积增大，真空度降低，将容器内气体吸入泵腔，在排气过程中体积变小，压强增大，最终通过油封将吸入的气体排出泵外。

按真空泵的工作原理，真空泵基本上可以分为两种类型，即气体捕集泵和气体传输泵。

特点

(1)在较宽的压力范围内有较大的抽速；

(2)转子具有良好的几何对称性，故振动小，运转平稳。转子间及转子和壳体间均有间隙，不用润滑，摩擦损失小，可大大降低驱动功率，从而可实现较高转速；

(3)泵腔内无需用油密封和润滑，可减少油蒸气对真空系统的污染；

(4)泵腔内无压缩，无排气阀。结构简单、紧凑，对被抽气体中的灰尘和水蒸汽不敏感；

(5)压缩比较低，对氢气抽气效果差；

(6)转子表面为形状较为复杂的曲线柱面，加工和检查比较困难。

吸入空气包位于往复泵吸入管线上，在往复泵工作时由活塞运动规律知，在吸入过程前半段，由于活塞处于加速运动过程，吸入管内液流速度增加，管线阻力随着增大，同时液体的惯性阻碍液体做加速运动，使缸内压力下降，当液缸内压力小于空气包气室内压力时，吸入空气包内气体就膨胀，挤压其下部气体使一部分液体进入液缸，保持自吸入池到空气包段液体以比较均匀的速度流动，使压力和排量比较稳定。在吸入过程后半段，由于活塞减速，液缸内吸入的液体量减少，阻力降低，而液体的惯性变为推动力的一部分，使液缸内压力增加。当大于空气包气室内压力时，气体被压缩，空气包内贮存一部分来自于吸入池内的液体，使吸入管中的液体以比较均匀的速度流动，使排量和压力保持比较稳定。

随着吸入过程的不断重复进行，吸入空气包也不断交替的挤出和存储一部分液体，自动调节吸入管中的液流速度，从而起着平衡管路中排量和压力的作用。

排出空气包安装在排出管线上靠近排出阀处，其工作情况与吸入吸入空气包相似。在排出过程前半段，空气包存储一部分来自液缸多余平均排量的液体后半段，空气包排出原储存的部分液体，补充来自液缸的不足，从而保持空气包以后的排出管线内液体压力和排量比较均匀。

真空泵有射流抽气型（比较老）的和水环式真空泵（比较新）两种

目前应该广泛的水环式真空泵是带有叶片的叶轮偏心安装在装水的泵壳中，叶轮在泵壳中旋转形成水环，其作用相当于一个活塞，依靠改变体积抽出空气形成真空的真空泵。

水环式真空泵圆柱形泵缸内注入一定量的水，星形叶轮偏心地装在泵缸内，当叶轮旋转时，水受离心力作用被甩向四周而形成一个相对于叶轮为偏心的封闭水环。 水环式真空泵中被抽吸的气体沿吸气管及接头由吸气孔进入水环与叶轮之间的空间，右边月牙形部分，由于叶轮的旋转，这个空间容积由小逐渐增大，因而产生真空抽吸气体。 水环式真空泵随着叶轮的旋转，气体进入左边月牙形部分。 因叶轮是偏心旋转的，此空间逐渐缩小，气体逐渐受到压缩升压，气与水便由排气孔经接头沿排气管进入水箱中，自动分离后再由放气管放出。水环式真空泵中废弃的水和空气一起被排到水箱里。