一种新型的液压驱动往复泵
高学仕， 房 军， 赵怀文
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（石油大学 （华东） 机电系， 山东省东营市 ?@ABCD 电话： （B@EC） FGH?GAC）
摘
要： 简要介绍了一种新型液压驱动往复泵的工作原理、 结构、 使用特点和设计技术。
动力和回程控制系统 液压控制系统是液压往复泵的核心， 也是液压往
复泵研制成功的技术关键。液压控制系统分为两大系 统， 其一是动力驱动与控制系统， 其二是回程驱动与控 制系统。 动力驱动与控制系统的动力驱动由 G 台电机驱动 台液压泵， 通过液压泵给动力缸提供动力。G 台动力 G 泵采用 ?@BSTUDE.D 轴向柱塞泵。 动力控制系统由于工作流量大， 动力缸的主换向 阀、 调压阀均采用二通插装阀组件， 整体组装成集成阀 块。一个动力缸的活塞前进与回程， 需要 ? 个二通插 装阀控制。? 个二通插装阀必然要实现一开一关， 在
图! 液压往复泵示意图
文献标识码： （?BBD） K 文章编号： DBBB.EF@F BC.BBEB.B? 实现吸排液体； 动力缸用来驱动工作缸的活塞往复运 动； 液压控制系统由动力控制系统、 回程系统、 编程器自 动控制系统组成， 驱动和控制动力缸活塞。整泵结构为 双缸单作用卧式泵， 依靠液压驱动， 电磁控制。 液压 往 复 泵 的 工 作 参 数 是， 持续工作压力为 最高工作压力 G? N6)； 最大工作流量为 DAJH ?@ N6)； 工作冲程为 CBB 77； 工作冲数为 EB 冲 O 7,0； 装机 P O :； 功率为 E@? QR。
关键词： 液压驱动： 往复泵； 插装阀； 编程器 中图分类号： I%DGAJ@D ! 前言 目前， 我国油田使用的注水泵有 ? 种形式： 多级离 心泵和往复式高压柱塞泵。多级离心泵存在的问题是 泵的工作效率太低， 平均效率只有 C@L M ABL ， 最高 输出压力只能达到 DC N6) 左右。往复式注水泵的工 作效率可以达到 FBL 左右， 输出压力也能满足注水要 求， 但存在的问题是， 目前使用的往复泵一般都是采用 曲柄连杆传动的高压柱塞结构， 压力波动大， 相对离心 泵排量小， 只能采用高冲次 （GBB M EBB 冲 O 7,0） ， 因而泵 阀及柱塞泵寿命极短， 密封不可靠。因此油田注水工 程中亟须开发一种高效节能， 满足工艺要求， 工作可靠 的新泵种。 " 液压驱动往复泵的特点 液压驱动往复泵主要结构特点是， 去掉了一般往 复泵的曲柄连杆机构驱动， 采用液压缸驱动， 液压控 制， 可长冲程， 低冲次， 可以大大改善工作性能， 是一种 理想的油田注水用泵。 该泵主要优点是： 泵的工作效率可以高达 F@L 以 上， 大量节能； 压力高， 最高持续输出压力可达G? N6)； 输出压力稳定， 无任何压力波动， 管路无振动， 不需要 安装空气包； 易损件寿命长， 由于采用低冲次以及液压 控制措施使泵阀在近于无冲击状态下工作； 自动化程 度高， 通过编程器自动实现往复换向运动； 可任意无级 变排量， 变压力， 变冲次； 造价低， 由于整泵结构简单， 重量轻， 液压系统采用标准元件， 整泵造价低于一般同 功率往复式泵； 加工简单， 整泵 ABL 以上采用标准元 件组装， 自加工量小， 加工容易； 泵的介质为清水、 污 水、 油田回注水、 泥浆、 油质。 # 泵的结构组成与工作参数 万方数据 液压往复泵结构示意图如图 工作缸和阀箱 D 所示， $
收稿日期： ?BBB.BG.BF 作者简介： 高学仕 （DH@@—） ， 男， 副教授， 硕士， 从事石油钻采 机械的教学、 科研工作。
!&&, 年第
# # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # 换向的瞬间要求 ! 个二通插装阀同时动作。为了使换 向瞬间系统稳定， 两个二通插装阀采取 “快关” 和 “慢 开” 技术措施。 该液压往复泵采用 ! 缸单作用工作方式， ! 动力 缸有杆腔相互连通， 一个缸的活塞前进必然推动另一 个缸的活塞回程。另外 ! 缸有杆腔与回程系统连通， 其目的是推动回程动力缸的活塞加速回程。当一个动 力缸的活塞完成前进行程时， 回程动力缸的活塞已经 提前回位， 有利于控制动力缸的活塞实现行程的搭接。 回程控制系统由补油泵、 控制阀块、 蓄能器组成。 ! 系统工作原理 一个动力缸的活塞前进， 另一个动力缸的活塞回 程时， 由补油泵和蓄能器补油， 加速活塞回程， 并使前 进动力缸的活塞产生背压。当回程动力缸的活塞回到 极限位置， 此时前进缸的活塞仍要前进， 有杆腔的一部 分油充于蓄能器中储存能量， 有杆腔的另一部分油将 打开回程调压阀而回油箱。由于工作性能要求， 当! 动力缸的活塞同时前进时， ! 动力缸有杆腔的油充入 蓄能器中和经回程调压阀回油箱。 工作要求在保证回程缸的活塞提前回程的前提 下， 回程压力越低越好， 有利于提高整泵的效率。回程 压力不管高低都是活塞前进的阻力， 尽可能降低回程 压力能够大大提高液压往复泵的效率。 " 可编程控制器自动控制 该液压往复泵是典型的机电一体化产品。该泵动 万方数据 力缸活塞的换向采用可编程控制自动控制。可编程控
EB
液压与气动
?BBD 年第 C 期
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一种新型的液压驱动往复泵
参考文献： 李继志 - 石油矿场水力机械 ［ (］ 石油工 ［,］ 万邦烈， - 北京： 业出版社， ,.//［!］ 雷天觉 - 新编液压工程手册 ［ (］ 北京理工大学出 - 北京： 版社， ,...-
制器是近年来迅速发展并得到广泛应用的新一代工业 自动化控制装置， 它不仅具有逻辑控制功能， 而且具有 运算功能和对模拟量的控制功能。 该泵采用行程和时间双重控制， 以满足系统的工 作原理要求。行程控制由接近开关感应作为编程器输 入信息， 时间控制由内部时间继电器完成。 液压往复泵的突出特点是， 能够实现长冲程， 活塞 匀速运动， 输送液流稳定。该泵的工作行程是可调的， 通过接近开关的感应位置来实现。只要动力液压泵供 给均匀流量， 活塞运动一定是匀速的。为了避免 ! 个 动力缸的活塞换向时的断流， 采取行程搭接办法解决， 即一个缸的活塞临近换向终点时， 由程序控制另一个 缸的活塞前进。 # 试验 该液压往复泵通过室内试验表明， 工作缸输出流 量稳定， 压力波动 "# $ %# 。累计工作过 %&& ’， 液压 系统的主组合密封 !% ()* 无泄漏现象。工作时噪声 小， 换向过程无液压冲击现象。由于总回油管路有阻 力， 回程压力低于 + ()* 无法满足工作要求。目前， 正 在准备对该液压往复泵进行现场工业试验。
往复泵工作原理
往复泵工作原理，往复泵的工作原理往复泵适用于输送小流量、高扬程、高粘度的液体，一般流量可小到4.5立方米每小时，或更小，扬程可高达15～60兆帕，粘度可高达5000SSU.如沥青等.往复泵，有电机驱动的和蒸汽缸驱动的两种，后者又称为蒸汽泵.在石油化工厂，当输送小流量、高压力和高粘性液体时，大都用这类泵.总数量不少，品种规格也多样.虽然它的功率并不大，但由于泵阀等易损件、流量脉动等带来的问题，也一直困扰着技术人员.一、往复泵工作原理往复泵是利用活塞交替进行吸入和排出.当活塞从最左位置向右运动时，排出阀关闭，工作腔容积扩大，液体在吸人压力作用下，顶开吸入阀，直到活塞走到最右点为止.反之活塞从右向左行进，利用缸内压力，自动把吸人阀关闭，随着活塞向前推移，液体在活塞作用下将排出阀顶开，直到活塞走到左死点为止.然后周而复始进行下去.示功图是表示工作腔里液体压力随活塞位置移动的变化图形.abcd为理想工作过程，o 为排出终点，b为吸人始点，c为吸人终点，d为排出始点.0bccl所包围的面积就相当于活塞往复一次对液体所做的功.实际过程时，吸人时压力不可能突然下降，并有少许泄漏，因而为斜线.同时因泵阀的顶开和阀弹簧的阻尼作用要消耗一些压力，故吸人压力要比理想的低.故吸人始点应是6’点，反之排出时始点为d，点.二、往复泵特性往复泵的特性和离心泵有较大的差异.离心泵的扬程、压力是受叶片直径、叶片角转速、流量等决定的，扬程和流量组成一个流量扬程特性.泵制成后，运行流量则由泵特性和管路特性共同决定.往复泵的压力，与离心泵相比有共性也有个性.在理论上说，往复泵压力只要泵体强度、密封、功率足够，可以认为设计值足够高，并且和流量无关，而流量主要取决于缸体容积大小和冲程数.往复泵流量由于泵体容积和冲程数，一般情况下难以改变或调节，故流量是固定的.往复泵的实际运行压力则和系统管路有关，也就是取决于管路系统的背压.它的意思是，泵启动运行后，把液体送到管路中，此时泵管路上只是充满液体，并未建立起压力，只有泵继续输出液体到管路，而从管路出口的流量少于泵输入管路的流量，此时连续不断供液，才会建立起压力，因为液体是不可压的，所以这个过程是极快的.一旦供求平衡，则压力就维持不变，如果管路出口阀门开大，管路输出流量大于泵输给管路的流量，泵液供不应求，则压力下降.用管线上阀门对往复泵的流量进行调节，其幅度不大.要大幅度调节流量，必须更换缸套尺寸，或者设法变速(变动冲程数).另外，往复泵在活塞挤向缸头时，比较容易把空气挤出，所以可以保持较大真空度，容易吸人流体.而离心泵是靠离心力把泵体内液体驱出，相对往复泵，其真空度较难建立，所以往复泵自吸能力比离心泵要大些.如果用蒸汽泵，在处理高黏性液体时，如遇到黏性阻力太高导致动力不足，此时泵最可能是被迫自动降速.不会引起机械方面的事故(当然也要及时处理，以防黏液滞堵在泵内，无法再启动).泵型性能特点适用范围电动泵1.泵的流量基本是定值，流量调节须采取专门措施，如采用调速电机、装设变速箱、更换缸套等2.当流量为定值时，排出压力取决于管路特性3.瞬时流量有脉动.单缸、双缸泵脉动较大，三缸以上的泵脉动较小适用范围最广直动泵1.泵的排出压力取决于蒸汽、压缩空气或液压油的压力2.泵的流量取决于蒸汽、压缩空气或液压油的流量，调节比较方便，当蒸汽压力一定时，流量随排出管路特性的改变而自动变化3.瞬时流量比电动泵均匀蒸汽泵一般用于高黏度油品或沥青及要求防火防爆的场合液动泵和气动泵用于高压、超高压及要求流量比较平稳的恒压场合隔膜泵1.流量、压力特性由驱动方式定2.输送介质无外漏可能3.可实现远距离操纵适于输送易燃、易爆、贵重及危险的液体，含固体颗粒及有放射性的液体计量泵 1.流量可在零至最大值之间任意进行调节2.计量精度高，一般在±1％以内适于计量输送和比例输送，有利于实现工艺流程的连续化和自动化注：计量精度指泵在不变工况下运转时的流量复现性精度，一般以最大流量时的精度表示. 往复泵的特性和离心泵有较大差异.离心泵的扬程、压力是受叶片直径、叶片角、转。
液压驱动往复泵活塞运动特性分析
液压 驱动 往复泵 以全 液 压驱 动方式 直接 吸入 和
程换 向控 制 系 统 等 部 分 组 成 。液 力 端 由 阀 盖 、阀 座 、活塞 组 、缸 套 、吸入 阀 、排 出阀 以及 泵 缸 Ｉ 和 Ⅱ 等 部分 组成 。动 力端 的组成 及 功用如 下 。
一
液压 泵站 和动力 油 缸 Ｉ、 Ⅱ组成 。液 压泵站 由 油箱 １ 、粗 滤 油 器 ２ 、手 动 变 量 轴 向柱 塞 泵 ３ 、溢 流阎 ４ 、高 压滤 油器 ５和 蓄 能 器 ６组成 溢 流 阀起
，
国外 各 石油机 械生 产 厂商 已相 继 推 出了各
种类 型 和用途 的液 压驱 动往 复泵 。其 中以 美 国研 制 的卧 式 三 缸 钻 井 泵 和 挪 威 ＭＨ 公 司 推 出 的 ＭＵ Ｄ ＭＡ Ｔ Ｒ立 式多 缸液 压泵 为代 表 。我 国液压 驱动 往 ＳＥ 复泵 正 处于研 究 开发 阶段 ，国内市场 上 尚无成 熟 的
１ ．液 压 动 力 系 统
排 出液 体 ，实 出流量 恒定 ，实 现了 往复泵 运 动特性 和 动力 特性 的两 大 突破 ，并 且 能够很 容易 地 实现长 冲程 、低 冲 次 、大缸 径和 变排量 的要求 。液压 驱 动往复 泵 已经 成 为 国 内 外 往 复 泵 研 究 和 发 展 的 重 要 方 向 之
恒速 阶段 ： ，（）＝ Ｓ ２
‘
‘ ＋， （ ２ Ｓ 。 ２ ｆ ｆ Ｌ＜‘ ｆ） （ ） ≤ ２ ２
为 了全 面认识 液 压驱 动往 复泵 的工 作 特 性 ，石 油大学 （ 华东 ）矿 机教研 室 研制 了一 台双缸 双 作用 液压驱 动往 复泵试 验台 ，并开展 了一 系列试 验研究
新型液压驱动往复泵泵阀运动规律的仿真研究
１ 引言
在矿 山作业过程 中， 需要 经 常对机 械装 置进 行清 洗 ， 但
力源 ， 而矿 山作 业环 境恶 劣 ， 常不 能提供 电源 。国 内外 研 经
究者虽然在液压驱动 往复 泵方 面取得 了一定 的理 论研究 成
果， 但仅 限于吸人 性能 和容积 效率 的研究 ， 不 能同时解 决 并 曲柄 连杆式水泵存在的压力波动大 ， 以实 现高冲次 以及动 难 力源不稳定等 问题 … 。因此针对上述问题 ， 文提 出一 种新 本 型的往复水泵 ， 根据 液压 冲击 机构 的运动 特性 ， 采用 液压 冲 击机构作为动力传递 装置 ， 够提供 稳定 动力 源 ， 能 实现大 流
ＡＢＳ ＴＲＡＣＴ：ｎ ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ｎ ｎ ｃ ｉ ｅ ｐ ｒ ｔ ｎ ，ｗ ｅｈ ｒｕ ｅ ｈ ｕ ｏ ｃｅ ｃ ａ ｉ ａ ｅ ｉ ｅ Ｉ ｒ ｃ ｓ ｆ ｍｉ ｉ ｇ ｍａ ｈｎ ｒ ｏ ｅａ ｉ ｓ ｈ ｔ ｅ ｓ ｓ ｔ ｅ ｐ ｍｐ ｔ ｌ ａ ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌｄ ｖ ｃ ｓ ｈ ｙ ｏ ｎ
第２卷 第１期 ８ ０
文章 编 号 ：０ ６— ３ ８ ２ １ ）０—０ １ １０ ９ ４ （ ０ １ １ ４ １一ｏ ４
计
算
机
仿
真
２１ ０ ０ 年１月 １
新 型 液 压 驱 动 往 复 泵 泵 阀 运 动 规 律 的 仿 真 研 究
翁武钊 吴万荣 ， ， 周现奇
（ ．中南大学机 电工程学院 ， １ 湖南 长沙 ４ ０８ ； １０ ３
ｅ ａｉｎ ｏ ｅ ｃ ｍｐ ｅ ｓ ｉ ｔ ｆ ｉ ｕｄ ａ ｄ ｔ ｅｖ ｌｅ ｄ ｎ ｍｉ ｈ ａ ｔｒｓ ｃ ｆｔ ｅｖ ｖ ａ ｍａ ｈ ｍａｉ ａ ｄ ｌ ｆ ｙ ｒ ｔ ｆ ｈ ｏ ｒ ｓ ｉ ｌ ｙ ｏ ｑ ｉ ｎ ａｖ ｙ ａ ｃ ｃ ａ ｃｅ ｔ ｓｏ ａ ｅ， ｔ ｅ ｔ ｌ ｍｏ ｅ — ｏ ｔ ｂｉ ｌ ｈ ｒ ｉ ｉ ｈ ｌ ｃ ｏｈ
往复泵
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二十八、往复泵
28.6往复泵的流量
流量脉动率
瞬时流量脉动率与缸数、作用数及λ 有关。见表3一2和表3一3。 只有当压力为确定的常数时，才能利用上述各式汁算 往复泵所消耗功率的计算，与离心泵的相同：
往复泵总效率为机械效率、容积效率和指示效率之乘积。 指示效率可理解为缸内水力损失程度。 往复泵机械效率：对曲柄驱动取0.858~0.85，对蒸汽泵取0.90~0.96； 往复泵容积效率对清水取0.8~0.98，对油品、液态烃等取0.60~0.80。
二十八、往复泵
28.7往复泵的流量脉动的缓解
工作原理
必须指出，空气室消减流量脉动的效果不仅取决于空气室中空气容积， 而且与管路的配置有很大关系。 吸入空气室原理一样。
空气室的结构形式及特点
如图3一4，空气室按充入气体压力可分为： 常压式和预压式两种类型。
1、常压式空气室
空气室内充有常压气体的，为常压式空气室。 一般充入气体为空气，当泵输送介质为易燃、 易爆液体时，充入氮气或其他化学性质不活 泼的气体。
泵的瞬时流量
不考虑容积损失的前提下，泵在每一瞬间排出或吸入的流量称为理沦 瞬时流量简称瞬时流量。 每一个工作腔的瞬时流量在数值上应等于工作腔容积的变化率。整台 泵的瞬时流量应为各工作腔的瞬时流量（在同一瞬间）之和。
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二十八、往复泵
28.6往复泵的流量
对于单缸单作用的机动泵的瞬时流晕，先计算活寨的瞬时速度为：
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二十八、往复泵
28.6往复泵的流量
往复泵是由曲柄连杆机构驱动的。按曲柄连杆速度方程式可知，活塞
从缸头到缸尾速度是从零按正弦曲线增大，在汽缸中部最大，然后又按 正弦曲线降速到零。活塞推动排出的液体，流速随活塞规律运动，往复 泵排出流量也是按正弦波曲线的，造成流量脉动， 不但流量是不均匀的，严重时，可能与管线一起 发生共振。
往复泵的构造特点及工作原理13
往复泵的工作原理一、往复泵的构造和工作原理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,亦可用蒸汽机两点结论:1.液缸体(泵头)和吸入管路必须严格密封,不得漏气,否则泵不能正常吸水;2.由于往复泵是依靠大气压力与液缸体内压力表差吸水,往复泵的吸水高度理论上不能超过十米.往复泵启动时不需灌入液体，因往复泵有自吸能力，但其吸上真空高度亦随泵安装地区的大气压力、液体的性质和温度而变化，故往复泵的安装高度也有一定限制。
二、往复泵的主要性能参数:1.流量:理论流量: 当曲轴以不变的角速度旋转时,活塞(柱塞)是作往复变速运动的,所以泵的流量也是随时间变化的.但对使用者来说,往往要知道在一定时间内所输送液体的体积.因此就需要研究往复泵的理论平均流量,在不计泵内任何容积损失,泵在单位时间内排出的液体的容积称为泵的理论平均流量,简称理论流量;单作用泵: Q t=ASnZ双作用泵: Q t=ASnZ(1+K)式中::Q t----泵的理论流量(l/min);A----活塞(柱塞)的截面积;(dm2); A=πD2/4;(D---活塞(柱塞)直径(dm));S----行程(dm);n----泵速(min-1);Z----缸数;k----系数; k=1-Ar/A=1-(Dr/D)2;实际流量:实际上泵所排出液体的体积要比理论上计算出来的要小;往复泵在单位时间内所排出液体的量称为实际流量;Q=ηv Q t式中: ηv----- 容积效率;往复泵的流量与压力无关，与缸套尺寸、活塞冲程及往复次数有关2.排出压力:往复泵的排出压力是指泵出口处液体的压力p2(表压),单位为帕.(1Pa=1 N/m2);在样本或铭牌中标示的排出压力是指该泵所允许的最大排出压力,称额定排出压力.3.功率及效率:有效功率:单位时间内,通过泵的液体所获得的能量.称为有效功率.(水功率) N e=PQ/60 (Kw)式中: P-----泵的排出压力(MPa)Q------泵的实际流量(l/min)输入功率:动力机传递给泵输入轴上的功率.称为泵的输入功率.(轴功率)N= N e/η(Kw);式中: η----泵的总效率;配套功率:指驱动泵原动机的功率N P;N P=k m N/ηP (Kw);式中: k m-------功率储备系数(k m=1.05-1.5)ηP-------原动机的效率;4.泵的总效率: 有效功率N e与轴功率N之比η= N e/N=ηvηhηm式中: ηv-------泵的容积效率ηh------ 泵的水力效率;ηm-------泵的机械效率;三、往复泵工作特点:1. 瞬时流量是脉动的;2. 平均流量是恒定的;往复泵的流量不能用排出管路上的阀门来调节，而应采用旁路管或改变活塞的往复次数、改变活塞的冲程来实现。
往复泵简介
往复泵知识简介一.序言往复泵是一种最早和最常见的机械产品之一，适于输送液体流量不很大、扬程较高的场合，被广泛用于石油、化工、机械、环保等行业。
特别在强腐蚀性、易燃易爆、高粘度、高精度等要求时是离心泵及其它泵无法替代的。
二．往复泵的特点：1.瞬时流量是脉动的在往复泵工作中，输送液体的过程是先吸入后排出周而复始交替进行的，而且柱塞在抽动过程中的速度又随时间在不断的变化，因此泵的瞬时流量也是变化而脉动的。
2.平均流量是恒定的泵的（平均）流量只取决于柱塞直径大小、冲程长短、泵速快慢以及工作腔（或柱塞）数多少，而与排出压力和输送液体的化学物理性质无关。
当一台往复泵的泵速确定时，这台泵的流量就恒定了。
3.泵的压力取决于管路特性往复泵的压力不能由泵本身来产生，而是取决于管路特性，在通常的使用条件下，无论管路有多么大的阻力，泵都是恒量排液，即泵的排出压力值可不受任何限制的。
往复泵在出厂时的压力，是受配带原动机功率和泵本身结构强度的限制，在铭牌上加以限定。
所以在泵的排出管路上必须设臵安全阀，以保证排出压力不高于额定值。
为此，在泵启动前，必须把排出管路上的阀门全部打开，且不能让排出管路堵塞，否则有可能造成设备损坏或人身伤亡事故。
4.对输送介质有较强的适应性往复泵输送液体原则上讲是不受其物理性能和化学性能限制的，除液力材料和密封技术等一时不能解决外，对输送介质的适应性比其它类型泵都强。
5.有良好的自吸能力即泵在一定的安装高度下，不需要灌注，泵就可以在规定的时间内达到正常工作状态。
从上述特点看，往复泵主要用于高压或超高压、中小流量的场合，或要求流量恒定或按比例地输送各种不同介质的场合，以及要求有自吸性能的地方。
三．往复泵的分类：利用工作腔中的容积周期性变化来输送流体的机械称容积泵，又分往复式和回转式两种，往复泵是容积泵中最常见的一种泵。
往复泵按液力端特点又分柱塞泵、活塞泵和隔膜泵以及计量泵。
往复泵按动力端特点又分机动泵（电动型和内燃机型）和直动泵（蒸汽、气体或液压直接驱动型）。
液压驱动往复式活塞泵连续供水试验研究
了试验研 究 ． 得到 了单 泵打水 特性 。然后 根据 单泵 特性 分 析 验 证 了双 水 泵 错 位换 向实 现 连 续 供 水 的可 能性 ．
并 根据 试 验结 果 分析 了导致 压力 波 动 的原 因 ．提 出 了
５ ｓ ， 油缸 进 油流 量 、 进油 压力 Ｐ １ 、 水 缸 出 口水 压 ｐ ２与 时
液压 气动 与密 封／ ２ ０ １ ３年 第 １ ０期
液压 驱 动往 复式 活 塞 泵 连 续供 水 试 验 研 究
Ｅｘ ｐｅ ｉｍｅ ｒ ｎ ｔ ａ ｌ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｃｏ ｎ ｔ ｉ ｎｕ ｏ ｕ ｓ Ｗ ａ ｔ ｅ ｒ Ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ ｏ ｆ Ｈｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ Ｄｒ ｉ ｖｅ ｎ Ｒ ｅ ｃ ｉ ｐ ｒ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｐ ｉ ｓ ｔ ｏ ｎ Ｐｕ ｍｐ
复泵 不 能应 用 于 高压 供水 而液 压 驱动 往 复泵 在作 为
超 高层 建筑 供 水装 置 或 消 防泵应 用 时 ．其 出水 具有 高 压 大流 量 的特 点 ．且 出水 流 量 和压 力可 以通过 液压 系 统快 速调 节 ． 因此具 有较 好 的应用前 景 。但是 液压 驱动 往 复泵 也存 在 一 定 的压 力和 流量 波 动 ．这 是其 投入 实
（ ２ ） 同样 的试 验条 件 下 。 同一 泵 的两 次 换 向 ， 输 出 水压 、 行程时间 、 活 塞 换 向 间隔 时 间都 有 一定 的 区别 ， 主 要是 由于水 泵 、 进 出水 阀各 自特性 有 区别所 致 ； （ ３ ） 无杆腔打水时 ， 出水 压 力 为 高 压 ， 有 杆 腔 打水 时 出水压 力 为低 压 ． 有杆腔、 无 杆 腔 出 水压 力 有 １ ０ ％的 波动 ： （ ４ ） 活 塞 换 向时 ， 三位 四通 换 向 阀动 作 起 始 ， 油 路 关闭， 压 力 瞬 间上 升 ； 阀切换后 ， 负 载变常压 ， 进 油 容
油压驱动海水往复泵的流量脉动及其控制
１液压站 ． ２ 油压驱 动往复泵 ３ 液压缸活塞杆 ４ 进 口单向阀 ． ． ．
６海水缸 ． ７ 海水 缸活 塞 杆 ． ８ 海水 缸 活 塞 ． ５ 出 口单 向阀 ．
９ 海水箱 ．
ｌ． ０ 安全 阀
ｌ ． 向阀 １单
１． ２ 蓄能器 ｌ． ３ 渗透膜
１． ４ 节流阀
分析 了往 复泵换 向时 的停 留 时间 、 能器 充 气 压力 和 蓄 容 积大小 对脉 动性 的影 响 。
１ 油压驱 动往 复泵结构 与运 动学分 析
图 １为研制 出 的油压 驱 动海 水 往 复泵 样 机 ， 侧 两 为油 压柱塞 缸 ， 中间为双 作用海水 缸 ， 油缸与海 水缸完 全隔离 ， 以保 证油水 分离 ， 全避免 了介 质污染 及渗透 完 膜 堵塞现 象 。具 有结 构 简 单 、 工作 可 靠 、 冲程 、 冲 长 低
透膜 的安 全工 作压 力 时 ， 全 阀 １ 安 ０开始 溢 流 ， 以保 证
渗透 膜 的正 常工作 ； 能器 １ 于 吸收换 向时产 生 的 蓄 ２用
图 ３ 往 复 泵 活 塞 运 动 的位 移 、 度 和 加 速 度 曲线 图 速
式 中 为 往复 泵 活塞 环形 面 积 ； 往 复 泵 活 塞 运 动 为
特点 。 本 文针对 油压驱 动往 复泵 输 出流量存 在 的流 量脉
动问题 ， 进行 分析 与 计算 。在往 复泵 出 口处设 置 蓄 能 器 以解决脉 动 问题 ， Ａ Ｅ ｉ 软件建模 与仿 真 ， 真 用 Ｍ Ｓ ｍ 仿
结果 表 明蓄 能器 吸收流 量 和 压力 脉 动 的效 果年
油 压 驱 动 海 水 往 复 泵 的 流 量 脉 动 及 其 控 制
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。
往复泵的工作原理及特点
往复泵的工作原理及特点往复泵是一种常用的离心泵，它的工作原理是通过活塞来实现液体的压缩与抽送。
往复泵有很多种类型，包括柱塞泵、活塞泵和齿轮泵等。
往复泵的基本工作原理是通过活塞在缸体内上下运动实现液体的吸入和排出。
当活塞向上运动时，使得活塞腔内的压力降低，导致液体通过吸入阀进入泵体；当活塞向下运动时，活塞腔内的压力升高，导致液体通过排出阀被抽送出去。
往复泵的工作原理可以简单概括为吸、排、压三个过程。
往复泵的主要特点包括以下几个方面：1.高压能力：往复泵具有较高的压力能力，能够将液体压缩至较高的压力，适用于一些高压应用场合。
2.稳定性好：由于活塞运动的特性，往复泵的稳定性较好，抽送液体的流量稳定，能够满足一些对稳定性要求较高的工况。
3.移动性好：往复泵通常采用活塞和缸体结构，相对较小的体积，便于移动和安装。
4.可靠性强：往复泵结构相对简单，零件少，易于维护和保养，因此可靠性较高。
5.适用范围广：往复泵可以用于各种不同的液体介质，包括清水、油类、腐蚀性介质等，适用范围较广。
往复泵还有一些其他的特点，例如：-节约能源：往复泵运行时通过活塞的上下往复运动完成液体的抽送，相对于其他类型的泵，能耗较低。
-适用性强：往复泵能够适应高温、高压、强腐蚀性等复杂工况，具有一定的适应性。
-操作维护简便：往复泵结构简单，操作和维护比较容易，维修和更换零件相对简单。
-高效率：往复泵能够实现相对高的效率，将电能转换为液体能，提高了能源利用效率。
总之，往复泵以其高压能力、稳定性好、移动性好以及可靠性强等特点，广泛应用于各行各业。
无论是处理高压液体、抽送特殊介质还是要求稳定和可靠性的工况，往复泵都能够提供满足需求的解决方案。