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泵的歷史和分類——液壓基礎知識之一

【鐵甲工程機械網原創】現代工程機械,除少數外,都離不開液壓工作裝置,即使主要工作裝置不使用液壓的設備通常也需要液壓系統來實現一些輔助性的功能。液壓是如此重要,與我們的工作、生活是如此之近,但對于沒有系統學習過液壓的人來說,液壓總有一點點神秘,理解上總覺得一點點燒腦。沒關系,鐵甲工程機械網為液壓零基礎的人準備了液壓基礎知識,希望能幫助對液壓的理解,哪怕一點也好。

古希臘時期就已經發明了連續輸水的裝置

說到液壓必須從泵開始,泵是液壓系統的基礎。泵用來輸送液體或給液體增壓,除了用來輸送水和油,也用于酸堿液、乳化液、懸乳液和液態金屬等液體,以及液氣混合物和含懸浮固體的液體。

水車也是古代重要的發明

泵的誕生非常早,歷史上的最初是用作提水的器具。例如埃及的鏈泵,中國的桔槔、轆轤和水車。公元前三世紀,阿基米德發明的螺旋桿,可以平穩連續地將水提至幾米高處,其原理仍為現代螺桿泵所利用。

鏈泵與其他古代發明類似

工業革命以后,隨著蒸汽機的廣泛應用,活塞泵也得到迅速發展。而對高速、大流量輸送液體的需求又催生了離心泵和回轉泵。而在高壓小流量領域,往復泵如隔膜泵、柱塞泵仍占有主要地位。

工業革命后出現了現代意義的容積泵

泵通常分為容積式泵和動力式泵。

容積式泵是依靠工作元件在泵缸內作往復或回轉運動,使工作容積交替地增大和縮小,以實現液體的吸入和排出,并靠工作部件的擠壓而直接使液體的壓力能增加。工作元件作往復運動的容積式泵稱為往復泵,作回轉運動的稱為回轉泵。前者的吸入和排出過程在同一泵缸內交替進行,并由吸入閥和排出閥加以控制;后者則是通過齒輪、螺桿、葉形轉子或滑片等工作元件的旋轉作用,迫使液體從吸入側轉移到排出側。

泵的分類

容積式泵的主要特點是:

1、流量幾乎不隨壓力而變。

2、往復泵的流量和壓力有較大脈動,回轉泵一般無脈動或只有小的脈動。

3、往復泵是低速機械,回轉泵轉速較高,可達3000轉/分。

4、往復泵適用于高壓力和小流量;回轉泵適用于中小流量和較高壓力。總的來說,容積泵的效率高于動力式泵,一般為70~85%。

5、往復泵適宜輸送清潔的液體或氣液混合物,有的泵如隔膜泵可輸送泥漿、污水等,主要用于給水、提供高壓液源和計量輸送等。回轉泵適宜輸送有潤滑性的清潔的液體和液氣混合物,特別是粘度大的液體,主要用于油品、食品液體的輸送和液壓傳動方面。

容積式泵的分類

動力式泵靠快速旋轉的葉輪對液體的作用力,將機械能傳遞給液體,使其動能和壓力能增加,然后再通過泵缸,將大部分動能轉換為壓力能而實現輸送。

動力式泵的主要特點是:

1、泵的揚程有一限定值,揚程隨流量而改變。

2、工作穩定,輸送連續,流量和壓力無脈動。

3、適用性能范圍廣,流量大,揚程高。

4、適宜輸送粘度很小的清潔液體(例如清水),特殊設計的泵可輸送泥漿、污水等或水輸固體物。動力式泵主要用于給水、排水、灌溉、流程液體輸送、電站蓄能、液壓傳動和船舶噴射推進等。

齒輪泵是最典型的容積式泵

由此可以看出,在工程機械領域,由于我們需要的不是輸送液體,而是利用液體傳遞能量,因此采用的都是容積式泵,常見的有齒輪泵、柱塞泵以及葉片泵。雖然容積式泵與動力式泵有很大不同,仍基礎知識是完全相同的,這個下回繼續介紹。

(未完待續)

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