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 1— 1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 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；
? 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
Q＝ Qt ? 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 ＝ 0.80～ 0.98；
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 (m／ s)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 1— 1所列，它
与曲柄连杆长度比 ?有关。
表 1— 1 各种往复泵 ?Q的理论值
作用数 K 1 2 3 4
?Q （ ?=0） 3.14 1.57 0.14 0.32
?Q （ ?=0.2） 3.2 1.6 0.25 0.32
图 1-2 电动往复泵的流量变化曲线
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 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)
3,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：
4,流量不均匀，排出压力波动
? 为减轻 ?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)
5,转速不宜太快。
? 电动往复泵转速多在 200～ 300 r／ min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。
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 Q、高 P时，也可采用往复泵。
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 1— 1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 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；
? 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
Q＝ Qt ? 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 ＝ 0.80～ 0.98；
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 (m／ s)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 1— 1所列，它
与曲柄连杆长度比 ?有关。
表 1— 1 各种往复泵 ?Q的理论值
作用数 K 1 2 3 4
?Q （ ?=0） 3.14 1.57 0.14 0.32
?Q （ ?=0.2） 3.2 1.6 0.25 0.32
图 1-2 电动往复泵的流量变化曲线
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 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)
3,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：
4,流量不均匀，排出压力波动
? 为减轻 ?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)
5,转速不宜太快。
? 电动往复泵转速多在 200～ 300 r／ min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。
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 Q、高 P时，也可采用往复泵。
