【康沃真空網】01 傳動端主要零部件

　?。?）曲軸：曲軸是往復泵的重要運動件，它將原動機的功率經連桿、十字頭傳給活塞，推動活塞做往復運動。往復泵的曲軸有曲拐軸、曲柄軸、偏心輪軸及 N型軸等幾種型式，最常用的是曲拐軸，N 型軸常用于計量泵中。

　?。?）連桿：連桿是將曲軸的旋轉運動轉變為活塞往復運動的部件。連桿與曲軸相連的一端稱為大頭，與十字頭銷相連的一端稱小頭，連桿中間部分稱為桿體。連桿一般由連桿體、連桿蓋、大頭軸瓦、小頭襯套以及連桿螺栓、螺母等組成。桿體截面有圓形、工字形、矩形及十字形等幾種型式。

　?。?）十字頭：十字頭是起導向作用的連接部件，連接連桿及活塞桿，并且傳遞作用力。十字頭結構可以分為具有十字頭銷的結構以及有球形鉸鏈的十字頭結構。

　　十字頭可以與活塞桿直接連接，也可以通過中間桿和活塞桿相連，其連接方式有剛性連接和浮式連接兩種。

　　02 液力端主要零部件

　　往復泵液力端的結構主要取決于液缸數、液缸的位置與作用數以及吸入閥、排出閥的布置型式等。

　　1. 液缸體與缸套

　　1）單作用泵的液缸體單作用泵的液缸體分整體式和組合式兩種。整體式液缸體的剛性較好，缸間距較小，機械加工量較少，廣泛應用在單作用柱塞泵和活塞泵上。

　　2）雙作用活塞泵的液缸體缸

　　雙作用活塞泵的液缸體結構復雜，一般采用鑄造結構，流道孔可以直接鑄出。液缸體的材料在常溫時用鑄鐵，在輸送高溫熱油時用鑄鋼。

　　缸套是為延長液缸體壽命而配備的便于更換的易損件。對于同一活塞泵，缸套外徑相同，內徑可以變化，以便在行程、沖次一定的情況下，通過選用不同內徑的缸套來改變流量。

　　由于柱塞泵的柱塞不與液缸壁接觸，所以不需要缸套。

　　2. 活塞、活塞桿及其密封

　　活塞和柱塞的作用是通過活塞或柱塞在液缸中的往復運動，交替地在液缸內產生真空或壓力，從而吸入或排出液體。對于流量較大的中低壓往復泵，為了使泵的結構緊湊、流量均勻，通常用活塞泵；在流量較小、排出壓力較高時采用柱塞泵。

　　1）活塞的結構型式及其密封

　　活塞可以分為單端面活塞和雙端面活塞，如圖1和圖2所示。單端面活塞的結構相當簡單，但它的余隙容積較大，其剛度也較差，故只適用于中低壓活塞泵中。

　　圖1 單端面活塞

　　圖2 雙端面活塞

　　活塞和液缸體內壁之間的密封型式較多，主要有下面幾種。

　?。?）迷宮密封?；钊鸵焊左w（或缸套）可以經過研磨而使活塞與液缸體之間達到密合，同時在活塞的外圓柱面上開有一定數量的密封迷宮槽來增加阻力損失以減少泄漏，迷宮槽同時具有貯存液體和潤滑摩擦面的作用，如圖3所示。這種密封結構的優點是磨損較小，但其密封性能較差，且由于密封表面的尺寸精度和光潔度要求較高，加工制造困難，所以用于抽送壓力不高的黏性液體。

　　圖3 迷宮密封結構

　?。?）軟填料密封。當輸送液體的溫度不高，壓力不大時，可采用軟填料密封結構型式。軟填料可以用棉線、石棉、亞麻等纖維編織而成，并在安裝之前涂上油或石墨等潤滑劑。為了防止泄漏，必須將填料壓得很緊，因此填料的磨損較快，功率損耗也較大。

　?。?）自封式密封。在排出壓力較高的情況下可以采用自封式密封結構形式，如圖 4所示。這種密封結構是依靠液體本身的壓力使密封件（如皮碗或橡膠碗等）與液缸體密合。它的密封性能好，當液體壓力升高時密封性能也相應提高，壓力降低后密封性能也相應降低，具有自動調節密封性能的特點，可以減少摩擦功率損失。但由于它是依靠液體本身的壓力來實現密封的，所以不能用在壓力很低的泵中。

　　圖4 自封式密封結構

　?。?）活塞環?；钊h是一有開口的環，在自由狀態下其外徑大于液缸體直徑，把活塞環裝入液缸體后，由于材料的彈性使活塞環對液缸壁產生壓力而實現密封。由于它的結構十分簡單，所以得到廣泛應用?；钊h是往復泵非常重要的部件，也是主要易損件之一。

　　2）活塞桿

　　活塞桿一端連接十字頭，另一端與活塞相連，用于將動力由十字頭傳給活塞?；钊麠U的密封主要采用填料密封。

　　3. 泵閥

　　閥是往復泵最重要的密封件和易損件，其作用是輪流把泵的吸入管和排出管及時地與液缸體相連或分隔開來。泵閥包括吸入閥和排出閥，閥的開啟與關閉是靠作用在閥上、下液體的壓差自動實現的。主要有盤狀閥和重量閥兩種形式，大型泵一般采用盤狀閥。

　　盤狀閥也稱彈簧自動閥，由閥座、閥板、彈簧、升程限制器等組成，如圖5（a）所示。這種閥是靠閥板與閥座的金屬環面接觸進行密封，或靠閥板與非金屬彈性密封圈接觸實現密封。非金屬彈性密封圈除了起密封作用外，還對閥板在關閉時產生的撞擊起緩沖作用。彈簧的作用是保證閥門及時關閉。為了使泵閥準確落在閥座上，以保證閥有良好的密封性能，閥中有導向部分。

　　盤狀閥根據閥板和閥座密封接觸面的配合形式，又分為平板閥（包括環形平板閥），如圖5（b）所示，以及錐形閥，如圖5（c）所示。

　　重量閥大多是球閥，如圖5（d）所示。由于重量閥的密封接觸面小、密封性能好，對要求保證計量精度的小型計量泵應用很廣泛。

　　圖5 往復泵泵閥

　　1—閥座；2—閥；3—彈簧；4—導向桿（套）；5—升程限制器

　　03 往復泵空氣室

　　為了減小往復泵出口液體流量的脈動，在靠近泵進口、出口管路上設置空氣室，如圖6所示。它是利用氣體可壓縮和膨脹的特性，交替地儲存或釋放比平均流量多或少的一部分液體，從而達到減少管路中流量和壓力脈動的目的?？拷M口的稱為吸入空氣室，靠近出口的稱為排出空氣室。

　　排出空氣室的作用是：當泵的瞬時流量Q’T大于平均流量 QT時，泵的排出壓力pa升高，空氣室中氣體被壓縮，超過平均流量的一部分液體進入空氣室貯存；當瞬時流量小于平均流量時，排出壓力降低，空氣室內的氣體膨脹，空氣室向排出管放出一部分液體，從而使空氣室后管路中的流量比較穩定。

　　吸入空氣室的作用則相反，當泵瞬時流量Q’T大于平均流量QT時，空氣室內氣體膨脹，向泵放出一部分液體；泵瞬時流量小于平均流量時，吸入壓力升高，空氣室內氣體被壓縮，吸入管中一部分量液體流入空氣室，這也可使吸入空氣室前管路中流量比較穩定。

　　在裝有空氣室的往復泵裝置中，液體的不穩定流動只發生在泵工作室到相應的空氣室之間，而在空氣室以外的吸入與排出管路內液體流動較為穩定。但空氣室中壓力是變化的，不可能完全消除流量脈動。

　　圖6 往復泵空氣室裝置示意圖