柱塞往复泵是发展较早的动力机械之一,属于容积式泵。在生产中,用于输送高压液体或高粘度、腐蚀性、易燃、易爆和剧毒液体。特别是在流量较小时,这种泵的优越性越来越明显,小于100m'/h的流量和大于100MPa的压力是合适的应用范围。
柱塞往复泵依靠活塞或柱塞在缸内的往复运动来改变工作腔的容积,从而输送液体。它由两个基本部分组成:输送液体的泵体和将原动机的能量传递给活塞的传动机构。泵体由活塞、泵缸、工作室、阀门和管道输送系统组成。传动机构由曲柄、连杆、十字头等组成。
当活塞从泵缸的左端移动到右端时,活塞左侧的泵缸内容积增大,而压力减小,排出阀关闭紧密。在大气压力的作用下,储液器内的液体沿吸入管打开吸入口,进入泵缸,直至活塞运动到右端,泵缸内充满液体,吸液过程结束。然后,在曲柄连杆的带动下,活塞从右死点向左移动,泵缸内的液体受到挤压,压力逐渐增大,排出阀被推开,使液体从排出管排出,直到活塞移动到zui左端,泵缸内的液体全部排出,排出过程结束。然后活塞吸入、压缩并排出液体。排液阀在吸液时关闭,吸液阀在压液和排液时关闭。这样,液体就会从储液槽中被一个个吸出来,靠压力送到排水管和与之相连的管道系统中。这就是柱塞往复泵的工作原理。
柱塞往复泵的种类很多,一般根据液力端和传动端的结构特点来分类。
(1)按泵头类型可分为活塞式(柱塞)泵和隔膜泵。
(2)按功能特点可分为单作用泵、双作用泵和差动泵。
单作用柱塞往复泵是将吸入阀和排出阀安装在活塞(柱塞)的同一侧。在一个工作循环中,只有一个吸入过程和一个排出过程。双作用柱塞往复泵是指活塞(柱塞)的两侧都装有吸入阀和排出阀。在一个工作循环中,有两个吸入过程和排出过程。差动泵是指活塞的一侧装有吸入阀和排出阀,泵的排出管与活塞的另一侧相通(无吸入阀和排出阀)。在一个工作循环中,有一个吸入过程和两个排出过程。泵柱塞的横截面积是柱塞杆横截面积的两倍。