第二章 往复泵
第二章 往复泵
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第二章
思考与练习
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
简述单缸双作用往复泵的结构和工作原理。 简述空气室的结构和工作原理。 简述何为排量不均匀度。 活塞式往复泵的主要部件是哪些？各自的功用是什么？ 活塞式往复泵的泄漏部位在何处？对其工作性能有何影响？ 简述定量泵与变量泵的在排量和用途方面的主要区别。 什么是变量机构？其主要用途有哪些？ 简述轴向柱塞泵变量机构的工作原理。 绘制轴向柱塞泵的主要部件结构图，说明其工作原理。
变量方法
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第二章
三、实例
第三节 柱塞式往复 泵
图2-10 CY型斜盘式轴向柱塞泵结构
1-传动轴；2-泵体；3-配油盘；4-缸体；5-外套；6-定心弹簧；7-内套；8-回程盘； 9-拉杆；10-伺服滑阀；11-伺服滑阀套；12-差动活塞；13-刻度盘；14-拨叉；15-销； 16-斜盘；17-变量机构壳体；18-止回阀；19-滑阀；20-柱塞
图2-2 往复泵工作原理图
1-吸入滤器；2-吸入管；3-吸入阀； 4-泵缸；5-活塞；6-活塞杆；7-阀箱； 8-排出阀；9-排出管
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第二章
第一节 概述
活塞式往复泵工作演示
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第二章
第一节 概述
三、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 =60KASn
m3/h
式中：K——泵的作用数； S——活塞行程，m； n——泵的转速，r/min； A——活塞平均有效工作面积，m2。
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第二章
第三节 柱塞式往复 泵
一、径向柱塞泵
吸入过程
排出过程
变量方法
图2-8 径向柱塞泵工作原理
1-柱塞；2-定子；3-缸体； 4-衬套；5-配油轴
往复泵工作原理
往复泵工作原理
往复泵是一种常见的流体输送和压缩装置，其工作原理如下：
1. 压缩室：往复泵由一个压缩室和一个或多个活塞组成。
活塞与压缩室之间有个阀门，用来控制流体的进出。
2. 吸入过程：当活塞从压缩室的最低点开始上升时，压缩室内的压力降低。
随着活塞的上升，阀门打开，流体从外部进入压缩室。
3. 压缩过程：当活塞下降时，阀门关闭，阻止流体回退。
随着活塞的下降，压缩室内的流体被压缩和推送，使其增加压力。
4. 排出过程：当活塞再次上升时，阀门打开，将压缩室内的流体推向出口管道，完成一次循环。
往复泵通过不断变换压缩室内的体积，实现流体的吸入、压缩和排出。
这种循环不断重复，使得流体能够被连续地输送和压缩。
往复泵的工作原理适用于多种领域，如液体输送、气体压缩、冷冻系统等。
它具有结构简单、可靠性高、耐用等特点，在工业和民用领域得到了广泛应用。
泵与泵站第二章小结
泵、比转数、相对性能曲线
串、并联
切削律、切削律应用、切削抛物线、修锉
吸水性能
同型号同水位、不同型号相同水位、调速 泵与定速泵、一水泵向两水池输水
使用及维护
吸泵水的管最压大力安变装化高、度气、穴、Hs气值蚀修、正、Hs
、水 Hsv
流量、扬程、轴功率、效率、转速、 允许吸上真空高度及气蚀余量
基本方程
假定、表达式、讨论及修正
叶
总扬程
两种计算方法片 式Fra bibliotek特性曲线
Q-H曲线分析、泵的效率、特性曲线讨论
离 心
定速运行
管路特性曲线、水箱出流工况点、离心泵 装置工况点的改变、工况点调节、数解法
泵
调速运行
相似定律、比例律 、比例律应用、模型
换轮运行
第2章小复习
容积式水泵
往复运动 旋转运动
混流泵
水
泵
叶片式水泵
轴流泵
离心泵
其他水泵
螺旋泵 射流泵 气升泵
活塞式往复泵 柱塞式往复泵
转子泵 单吸 双吸 卧式 立式 低比转数 高比转数 封闭式 敞开式 半开式
工作原理 主要零件 性能参数
叶轮、泵轴、泵壳、泵座、轴封装置、减 漏环、轴承座、联轴器、轴向力平衡装置
往复泵
第章往复泵一、结构与工作原理往复泵由液力端和动力端组成。
液力端直接输送液体，把机械能转换成液体的压力能；动力端将原动机的能量传给液力端。
液力端由液缸、柱塞或活塞、阀、填料函、集合管和缸盖组成。
动力端由曲轴、连杆、十字头、小连杆、轴承和机架组成。
当曲柄逆时针旋转时，柱塞由液缸里向外运动，液缸的容积增大，压力降低，被输送的液体在压力差的作用下克服吸入管和吸入阀等的阻力损失进入到液缸。
当曲柄转过180°以后，柱塞由液缸外向里运动，液体被挤压，液缸内液体压力急剧增加，在这一压力作用下吸入阀关闭而排出阀被打开，液缸内液体在压力差的作用下被送到排出管路中去。
当往复泵的曲柄不停地旋转时，往复泵就不断地吸入和排出液体。
柱塞在泵缸内往复一次只有一次排液的泵，叫单作用泵。
当柱塞两面都起作用，即一面吸入，另一面排出，这时一个往复行程内完成两次吸排过程，其流量约为单作用泵的两倍，称为双作用泵。
二、特点及应用场合1、柱塞泵的特点：1）流量只取决于泵缸几何尺寸、曲轴转速n，而与泵的扬程无关。
因此其不可用排出阀调节流量，只有另找出路。
例如我们厂现应用回流阀调节。
2）只要原动机有足够的功率、填料密封有相应的密封性能、零部件有足够的强度，活塞泵可以随着排出阀开启压力的改变产生任意高的扬程。
例如我厂P201泵出口压力随T201压力而改变。
3）活塞泵在启动时，不同于离心泵而是要开出口阀启动（见泵操作规程）4）自吸性能高；5）由于排出流量脉动造成流量的不均匀，有的需设法减少与控制排出流量和压力脉动，尽量控制流量的稳定。
2、应用场合：往复泵使用于输送压力高、流量小的各种介质，当流量小于100m3/h，排出压力大于10Mpa 时，有较高的效率和良好的运行性能，亦适合输送粘性液体。
另外，计量泵也属于往复式容积泵，计量泵在结构上有柱塞式、隔膜式和波纹管式，其中柱塞式计量泵与往复活塞泵结构基本一样，但计量泵中的曲柄回转半径还可调节，借以控制流量。
往复泵
第二章往复泵第一节往复泵的工作原理和特点第二节泵的正常吸入和排出工作条件第三节往复泵的空气室和泵阀第四节往复泵的实例第一节往复泵的工作原理和特点按结构柱塞式活塞式单作用泵一、往复泵的分类定义：往复泵是一种容积式泵，它是靠活塞或柱塞的往复运动，使工作容积发生变化而实现吸排液体的泵。
多作用泵双作用泵差动作用泵径向柱塞泵轴向柱塞泵二、往复泵的工作原理1.单作用往复泵活塞往复一次，吸排液体一次；仅活塞的一端腔室工作，吸排阀各一个。
二、往复泵的流量1.理论流量：活塞的有效工作面在单位时间内所扫过的容积。
60t Q KA Snm 3／hK ——泵的作用数；S ——活塞行程，m ；n ——泵的转速，r ／min ；A ——活塞平均有效工作面积，m 2。
（1）瞬时流量：任一时刻泵的理论流量。
sm Av q /3=工作面积为的活塞以速度为排送液体。
v ()2m A 电动往复泵是通过曲柄连杆机构将电动机的回转运动转换为活塞的往复运动，活塞速度是周期性地变化的，故其瞬时流量也将周期性地变化。
βωsin r v =2.往复泵的流量不均匀度（2）流量不均匀度：瞬时最大流量qmax 与平均流量qm 之比值称为流量不均匀度，用δ表示。
mq q /m ax =δ（3）改善流量不均的措施： 采用多作用泵； 泵的出口加装空气室二、往复泵的特点1、有较强的自吸能力。
2、额定排出压力主要取决于原动机的功率、泵本身的强度和密封的性能，而与泵流量大小无关 3、理论流量与工作压力无关，只取决于转速、泵缸尺寸和作用数4、流量不均匀，存在惯性影响。
5、转速不宜太快。
第二节泵的正常吸入和排出工作条件一、泵的正常吸入条件(1)泵必须能造成足够低的吸人压力，其值由吸人条件所决定。
ppsrdr-h d∑ZsZdZ∆vdvspdpspdrpsrHZggh v Z p ps s s sr sρ⎪⎪⎭⎫⎝⎛++-=∑22(2)泵吸口处的真空度不得大于泵的允许吸上真空度，()[]p p H p p Hp p vsssassag '/≤-≤-ρ>H s 吸入真空度标定值[H ] 允许吸上真空高度一、泵的正常吸入条件二、泵的正常排出条件ppsrdr-h d∑h ∑Z sZ dZ∆v dv spdpspdrpsrHZ(1)泵必须能产生足够大的排出压力，其值由排出条件所决定。
化工原理-第二章-其他类型化工用泵
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【几点讨论】 （1）流量的不均匀性 【原因】往复泵的瞬时流量取决于活塞截面积与活 塞瞬时运动速度之积，由于活塞运动瞬时速度的不 断变化，使得它的流量不均匀。
【解决方法】①采用多缸泵（如三联）是提高流量 均匀性的一个办法，多缸泵的瞬时流量等于同一瞬 时各缸流量之和，只要各缸曲柄相对位置适当，就 可使流量较为均匀。
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带 动 曲 轴 的 飞 轮
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通 过 皮 带 轮 转 动 的 飞 轮
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②当活塞从左向右运动时 ，泵缸内形成低压，排出阀 受排出管内液体的压力而关 闭；吸出阀由于受池内液压 的作用而打开，池内液体被 吸入缸内；
③当活塞从右向左运动时 ，由于缸内液体压力增加， 吸入阀关闭，排出阀打开向 外排液。
喷射泵 酸蛋
利用高压工作流体的喷射作用来输 送液体，构造简单，但产生压头小 ，效率低
利用压缩空气或惰性气体的压力输 送液体，无运动部件，适用于输送 腐蚀性液体，操作效率低
虹吸管
利用负压输送液体，无运动部件， 适用于输送腐蚀性液体，操作效率 低
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一、往复泵
1、往复泵的结构
1—泵缸； 2—活塞； 3—活塞杆； 4—吸入阀； 5—排出阀；
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【几点说明 】 ①往复泵是依靠活塞的往复运动直接以压力能的形 式向液体提供能量； ②活塞在泵缸内两端间移动的距离称为行程（冲程 ）； ③为耐高压，活塞和连杆往往用柱塞代替； ④往复泵在启动前不用灌泵，能自动吸入液体，即 有自吸能力。
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【柱塞与活塞的区别 】 （1）柱塞的长度与直径比较大； （2）柱塞的加工精度高，柱塞和汽缸间的间隙很小 ，从而达到密封效果好； （3）由于柱塞加工精度要求高，制造成本也高； （4）柱塞由于密封面大，往往相对运动速度较低， 但输出压力大； （5）因为柱塞所需润滑的要求，工作的温度也不能 太高。
2往复泵
6．液体粘度对泵的效率影响不大，因而可以输送粘度较大的液体。 液体粘度对泵的效率影响不大，因而可以输送粘度较大的液体。 7．结构比较复杂，易损件(活塞环、泵阀、填料等)较多。 结构比较复杂，易损件(活塞环、泵阀、填料等)较多。
船舶电气自动化
汽蚀
船舶辅机
液体在泵内流动时，压力是不断发生变化的。 液体在泵内流动时，压力是不断发生变化的。在泵的入口处或某些 局部区域，压力有可能降低到等于或低于液体温度相应的汽化压力， 局部区域，压力有可能降低到等于或低于液体温度相应的汽化压力， 这时部分液体则发生汽化，溶解在液体中的气体也可能逸出， 这时部分液体则发生汽化，溶解在液体中的气体也可能逸出，形成 气泡。 气泡。 在气泡破裂的瞬间， 在气泡破裂的瞬间，周围的液体以极高的速度冲向气泡原来占有 的空间，形成高频、高冲击力的水击，其局部压力高达10MPa 的空间，形成高频、高冲击力的水击，其局部压力高达 甚至100MPa以上。冲击频率可达每秒几万次。 以上。 甚至 以上 冲击频率可达每秒几万次。 部件在压力的冲击下产生疲劳、点蚀。此外， 部件在压力的冲击下产生疲劳、点蚀。此外，液体中的活泼气 体借助于气泡凝结时放出的热量，对金属产生化学腐蚀。 体借助于气泡凝结时放出的热量，对金属产生化学腐蚀。 气泡的形成、发展和破裂， 气泡的形成、发展和破裂，以至材料受到破坏 的全过程称为汽蚀现象。 的全过程称为汽蚀现象。
船舶辅机
第二章 往复泵
reciprocating pump
第一节 往复泵的工作原理和特点 第二节 往复泵的结构 第三节 往复泵的管理和维修
船舶电气自动化
往复泵的分类
船舶辅机
定义：往复泵是一种容积式 容积式泵 定义：往复泵是一种容积式泵，它是靠活塞或柱塞的往
往复泵的结构及工作原理
往复泵的结构及工作原理
往复泵是一种常用的工业泵，它通过往复运动来实现液体的输送。
往复泵的主要结构包括泵体、活塞、活塞杆、阀门和密封装置等。
泵体是往复泵的主体部分，一般由铸铁或不锈钢制成。
泵体内有一个密封严密的腔室，活塞和活塞杆则位于泵体内部。
活塞是往复泵的重要部件，它由密封性好的材料制成，通常为橡胶或金属。
活塞与泵体内壁之间形成了一个密闭的腔室。
当活塞向前运动时，腔室内的压力会增大，从而推动液体向前运输。
活塞杆与活塞连接，透过泵体上的密封装置将活塞杆与泵体隔离。
活塞杆的作用是将活塞的运动传递给泵体外部的驱动装置。
往复泵上一般还设有吸入阀和排出阀。
吸入阀通常位于泵体底部，当活塞向后运动时打开，允许液体进入泵体；排出阀通常位于泵体顶部，当活塞向前运动时打开，允许液体从泵体排出。
往复泵的工作原理是通过外部的驱动装置，使活塞来回运动。
驱动装置通常为电机或发动机。
当驱动装置工作时，将活塞杆与活塞一起向后拉动，此时，腔室内的压力降低，吸入阀打开，液体被吸入泵体；接着，驱动装置将活塞杆与活塞一起向前推动，此时，腔室内的压力增大，排出阀打开，液体被排出泵体。
往复泵通过反复的往复运动，不断地将液体吸入和排出，从而
实现了输送液体的功能。
它适用于输送各种液体，如水、油、化学品等，广泛应用于工业生产中的液体输送领域。
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第二章
第一节 概述
一、分类
往复泵是一种容积式泵，它是靠活塞或柱塞的往复运动， 使工作容积发生变化而实现吸排液体的泵。
活塞式
柱塞式
往复泵的分类
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第二章
第一节 概述
活塞式往复泵
往复泵工作原理仿真演示
单作用泵
差动作用泵
活塞式
双作用泵
多作用泵
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第二章
第一节 概述
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第二章
第一节 概述
柱塞式往复泵 柱塞式往复泵（简称柱塞泵）是液压系统的一个重要装 置，柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节 方便等优点，被广泛应用于高压和流量需要调节的场合。
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第二章
思考与练习
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
简述单缸双作用往复泵的结构和工作原理。 简述空气室的结构和工作原理。 简述何为排量不均匀度。 活塞式往复泵的主要部件是哪些？各自的功用是什么？ 活塞式往复泵的泄漏部位在何处？对其工作性能有何影响？ 简述定量泵与变量泵的在排量和用途方面的主要区别。 什么是变量机构？其主要用途有哪些？ 简述轴向柱塞泵变量机构的工作原理。 绘制轴向柱塞泵的主要部件结构图，说明其工作原理。
图2-6 CS型手摇往复泵
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第二章
第二节 活塞式往复 电动往复泵 泵
图2-7 2DSL型电动往复泵
1-电机；2 -联轴器 ；3-油管；4-减速齿轮箱；5-曲轴；6-螺塞；7-油管；8-油管； 9-缸套；10-安全阀；11-滑油箱；12-活塞；13-缸体；14-弹簧；15-定位弹簧圈； 16-十字头；17-油管；18-曲柄连杆机构；19-十字头销；20-滑油泵；21-锁紧螺帽； 22-油盘；23-排出阀；24-吸入阀；25-固定螺栓；26-排出阀；27-吸入阀
1-阀座；2-阀；3-弹簧；4-导杆；5-升程限位器
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第二章
第二节 活塞式往复 泵
对泵阀的要求
①关闭严密
④泵阀 阻力小
②关闭平 稳无声
③启闭及时
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第二章
三、实例 CS型手摇往复 泵
第二节 活塞式往复 泵
l-右吸入阀；2-右排出阀；3中隔板；4-阀座；5-左排出阀； 6-排出空间；7-上盖；8-压力 表接头；9-左吸入阀；10-吸入 空间；11-活塞本体；12-轴承 块；13-活塞杆；14-螺栓；15放水螺塞；16-端盖；17-活塞 杆； 18-吸入口；19-缸套； 20-连杆；21-缸体；22-端盖； 23- 填料压盖；24-曲臂轴； 25-手柄
径向 柱塞泵
轴向 柱塞式
一节 概述
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第二章
第一节 概述
二、工作原理
当活塞由原动机驱动从左止 点往右止点运动时，泵缸容积增 大，排出阀关闭，吸入阀打开而 吸入液体直至活塞到达右止点， 当活塞向左回行时，泵缸容积减 小，压力升高，迫使吸入阀关闭 和排出阀打开而排出液体，直到 活塞到左止点。因此，只要活塞 不断地作往复运动，液体就不断 地被吸入和排出，从而实现液体 的连续输送。
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第二章
第三节 柱塞式往复 泵
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第二章
第三节 柱塞式往复 泵
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第二章
第三节 柱塞式往复 泵
轴向柱塞泵拆装练习演示
柱塞泵（传动轴组件装配演示） 柱塞泵主要部件及名称 柱塞泵拆装模拟练习 伺服机构工作原理
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第二章
第四节 往复泵的拆装及检测
一、胶木胀圈搭口间隙的测量
胶木胀圈的搭口间隙是指将胶木胀圈装在水缸内时，其搭口 的宽度。 由于活塞在缸套内作往复运动，缸套内壁和胀圈外圆会产生 磨损，使缸套内径增大，胀圈外径减小，胀圈向外张开，使胀圈 的搭口间隙增大，导致泄漏量增大。 二、胶木胀圈径向间隙的测量 胶木胀圈的径向间隙是指胀圈内径与活塞胀圈槽底部之间的 间隙。 胀圈外圆磨损，使其径向厚度减小，导致胀圈内壁与活塞的 胀圈槽底面间隙增大。
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图2-2 往复泵工作原理图
1-吸入滤器；2-吸入管；3-吸入阀； 4-泵缸；5-活塞；6-活塞杆；7-阀箱； 8-排出阀；9-排出管
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第二章
第一节 概述
活塞式往复泵工作演示
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第二章
第一节 概述
三、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 =60KASn
m3/h
式中：K——泵的作用数； S——活塞行程，m； n——泵的转速，r/min； A——活塞平均有效工作面积，m2。
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第二章
第一节 概述
四、特点
有较强的自吸能力。
额定排出压力主要取决于原动机的功率、泵本身的强度 和密封的性能，而与泵流量大小无关。
理论流量与工作压力无关，只取决于转速、泵缸尺寸和 作用数。 流量不均匀，存在惯性影响。 转速不宜太快。
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第二章
第二节 活塞式往复 泵
一、空气室
作用原理 活塞式往复泵 的空气室就是内部 充有一定数量空气 的密闭容器。装在 泵吸入口的称为吸 入空气室，装于排 出口的称为排出空 气室。
第 二 章 知 识 树
往复泵
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第二章 往复泵
知识目标 1．掌握往复泵的基本结构和工作原理。 2．了解泵阀、空气室的结构和工作原理。 3．掌握柱塞泵的基本结构和工作原理。 4．了解柱塞泵的变量方式、原理及控制方法。 5．熟悉往复泵和柱塞泵典型实例。
能力目标 1．能进行往复泵拆装、检查及维护。 2．能进行柱塞泵拆装、检查及维护。 3．能对泵的常见故障进行分析、诊断和排除。
变量方法
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第二章
三、实例
第三节 柱塞式往复 泵
图2-10 CY型斜盘式轴向柱塞泵结构
1-传动轴；2-泵体；3-配油盘；4-缸体；5-外套；6-定心弹簧；7-内套；8-回程盘； 9-拉杆；10-伺服滑阀；11-伺服滑阀套；12-差动活塞；13-刻度盘；14-拨叉；15-销； 16-斜盘；17-变量机构壳体；18-止回阀；19-滑阀；20-柱塞
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第二章
第三节 柱塞式往复 泵
一、径向柱塞泵
吸入过程
排出过程
变量方法
图2-8 径向柱塞泵工作原理
1-柱塞；2-定子；3-缸体； 4-衬套；5-配油轴
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第二章
第三节 柱塞式往复 泵
二、轴向柱塞泵
吸入过程
排出过程
图2-9 斜盘式轴向柱塞泵工作原理
1-传动轴；2-配油盘；3-缸体；4-柱塞；5-斜盘； 6-配油阀口；7、8-吸排油口；9-泵壳
图2-3 往复泵空气室工作示意图
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第二章
第二节 活塞式往复 泵
空气室的安装 空气室安装时应尽量靠近泵的排出（或吸入）口，以 缩短泵和空气室之间仍作不稳定流动的液段长度。
图2-4 空气室安装实例
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第二章
二、泵阀 结构类型
第二节 活塞式往复 泵
常用的泵阀型式有盘阀、环阀、锥阀、球阀等。
图2-5 往复泵泵阀的结构类型