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。
1-1-2 往复泵的流量1.往复泵的理论流量：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 t=60KA e S n 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 e—活塞平均有效工作面积，m3。
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Q t，即Q＝Q tηv这是因为：1)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。
2)活塞换向时，由于泵阀关闭迟滞造成液体流失。
3)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，ηv＝0.80～0.98；3. 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 m3/s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λ≤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= rω sinβ式中: ω -曲柄角速度,常数;β -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。
σQ=(q max-q min)／q m式中：q max, q min, q m分别为表示最大、最小和平均理论流量。
各种往复泵s Q的理论值如表1—1所列，它与曲柄连杆长度比l 有关。
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.理论流量与工作压力p无关，只取决于转速n、泵缸尺寸和作用数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。
3.额定排出压力与泵的尺寸和转速无关工作压力P取决于泵原动机的转速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脉动率σQ，常采用多作用往复泵或设置空气室。
5.转速不宜太快电动往复泵转速多在200～300 r/min以下，若转速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。
由于转速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；在要求小流量Q、高压头P 时，也可采用往复泵。
1-2 泵的正常工作条件了解泵的正常工作条件，不仅对泵的正确安装和使用管理有重要的意义，同时也有助于分析各类泵不能正常吸排的原因。
保证泵正常吸入所需的条件：(1)泵必须能造成足够低的吸入压力，其值由吸入条件所决定。
可推出稳定流动必须的吸入压力，它主要取决于吸入液面压力、吸高、吸入管路中的速度头和管路阻力，即（2)泵吸口处的真空度不得大于泵的允许吸上真空度，从而确保泵内最低吸入p's不低于所输送液体在其温度下所对应的P v，否则液体就会汽化，使泵不能正常工作。
即吸入真空度或从而p's>p v如果不能满足条件(1)，泵不能造成足够低的吸入压力，液体吸不上来。
由于泵内元件损坏或密封不良，吸入管漏气或吸口露出液面所造成。
不能满足条件(2)，泵本身状况正常，吸入管路也未漏气，但吸入条件太差，以致吸入P过低,则也无法正常工作。
下面进一步分析影响泵吸入压力的各种因素。
1 .吸入液面压力的影响由式可见，在其它条件不变时，吸入液面压力p sr越小，吸入压力p s就越低，即吸入条件越差。
吸入液面是与大气相通的自由液面时，p sr与大气压力相同(变化很小)。
从真空容器吸水的泵，例如凝水泵，p sr接近凝水的饱和压力，故吸入条件很差。
2. 吸高的影响（impact on)在其它条件不变时，吸高z s越大，Ps就越低。
当吸入液面作用的是大气p 时，大多数水泵的许用吸高不超过5～6m。
如果吸入管路阻力较大，则z s就还应减小。
而吸入条件很差的泵，如热水泵、凝水泵等，往往必须安装于吸入液面之下，即z s <0(泵吸口低于吸入液面的高度称为流注吸高)，以提高P s，满足前述条件(2)的要求。
3. 吸入管流速和管路阻力的影响吸入管流速v s和管路阻力h s越大，则p s越小。
h s包括沿程阻力之和流经弯头、阀门、滤器等局部阻力。
为了减小吸入管路阻力损失，1）应尽量减小吸入管路的长度，2）选用适当的管径和管内流速，3）尽可能减少吸入管路中的弯头和各种附件，4）应开足吸入管路中的阀门，5）及时清洗吸入滤器，防止管路阻塞。
对油泵来说，管中是层流，管壁粗糙度对阻力影响不大；但油温越低，油的粘度越高，流动阻力就越大。
对水泵来说，管中是紊流，管壁粗糙度大会使阻力增大；但水温变化对管路阻力的影响则甚微。
4.被输送液体粘度的影响液体温度是否影响吸入压力主要视其对液体密度和管路阻力的影响而定。
输油时，油温降低会使吸入管路阻力增大，同时油的密度也增大，因而将使p s降低。
输水时, 水温变化对管路阻力和密度的影响甚微，对p s的影响很小。
然而水温越高，其p v越大，泵的H s越小，这就易使正常吸入条件(2)得不到满足。
对吸入温度可能变化的泵，如锅炉给水泵，使用中就须注意，当水温升高导致吸入失常时应采取措施，例如降低泵的转速，或降低吸入液体温度等。
5.被输送液体密度的影响所输送液体ρ的越大，则泵的P s就越低。
当所输送液体的品种变化导致?改变时，其管路阻力和饱和蒸汽压力也会改变。
故在输送各种油类、液态化学品时，就需对泵的吸入条件作专门的考虑。
6.惯性水头的影响 (inertia)惯性水头是在液体作不稳定流动时才存在的附加水头，可用h i表示。
它与作变速运动的液段长度及其加速度成正比。
作加速运动的液流，h i>o；作液流作减速运动时, h i<o。
为避免惯性水头使吸入压力脉动过大，常采用多作用泵，必要时可设吸入空气室。
吸入阀阻力和吸口段及泵缸内液体的惯性水头的影响。
可使P s'<P v，活塞面上液体汽化，使活塞与液流脱离，形成的“气垫”。
当活塞行至后半行程或返回行程时，由于p升高，蒸汽迅速液化，气体也重新溶入，造成严重的液击。
泵在工作中因吸入压力过低而出现的这种液体气化现象就称为“气穴现象”，使泵的流量减小和压力表指针剧烈抖动，产生液击声，严重时将导致泵的部件和密封损坏。
1-2-2 泵的正常排出条件泵必须能产生足够大的排出压力，其值由排出条件所决定。
稳定流动时所必需的排出压力:式中：排出管路损失∑h d中已经扣除了排出管出口的速度头损失v s/2g.容积式泵的排出压力不得超过额定排出压力，否则过载，密封或部件损坏。
要限制排出压力p d的波动率。
泵的排出压力p d主要取决于排出液面上的压力、排出高度和排出管路和阻力。
工作中若发现p d变低，意味着泵的流量Q减小使得管路阻力降低。
为防泵排出压力p d过高，应开足排出管阀门，防止排出管或滤器堵塞。
活塞面上排出压力p d’的大小，还要加上排出阀阻力和泵缸内及排口段液体1-3-1 往复泵的空气室的作用原理往复泵由于活塞的变速运动，造成吸、排液体时流量Q和吸、排压力p波动。
这些特性导致了：1)往复泵不适合于要求流量均匀的场合；2)恶化了原动机的工作条件；3)引起管路振动，降低了装置和仪表的工作可靠性；4)吸排压力的剧烈波动还可能造成活塞和液流的暂时脱离，引起液击。
而且使泵的吸入性能变差，限制了泵转速的提高。
装设空气室是往复泵减小Q和p波动的常见措施。
空气室是一个充有空气的容器，装在泵的吸入或排出口附近，分别称为吸入空气室和排出空气室。
图1—3空气室的工作原理装空气室后，空气室和泵之间的Q仍然不均匀，但空气室之外的吸排管路Q 比较均匀。
减少了液流的惯性水头，使泵的p波动大为减轻。
工作过程空气室中的气体体积是变化的，因此，空气室p ch也是变化的，管路中的Q不可能绝对均匀。
只要空气室中气体体积足够大,流量脉动率σQ或压力脉动率σp就可降低到允许范围。
我国规定船用双缸四作用电动往复泵排出空气室容积应大于液缸行程容积(S1 )的4倍。
D34船用往复泵常装设排出空气室。
吸入端一般多不装设吸入空气室。
只要压力波动不致使吸入真空度超过允许吸上真空度。
1-3-1 空气室的安装和管理图l—4空气室安装时应尽量靠近泵的排出(或吸入)口，以缩短泵和空气室之间仍作不稳定流动的液段长度。
图1—4 (a) 所示的三通连接，其效果较差。
图1—4 (b) 排出空气室的正确连接空气在液体中的溶解量随压力的提高而增加，室内气体会因逐渐溶入液体而减少，从而使空气室的稳压作用降低。
应经常向排出空气室补气。
有专用补气接头。
排压不太高的泵，也可以用吸入少量气体的方法补气，有的往复泵在泵阀箱中层壳体上装有这种用途的补气阀(截止止回阀)。
图1—4 （c) 吸入空气室在工作过程中溶解在液体中的气体就会不断逸出，使空气室中气体逐渐增多。
为防止空气室内的液面一旦低于进泵的吸入短管的吸口时，使泵吸入大量气体而导致吸入间断，故常在该吸入短管下端钻出许多小孔，或做成斜切口，在吸入空气室液面降低时，少量气体就可以不断地随吸入液体吸出。
吸入空气室的下端离进泵短管的管口不能太近，否则，液体就可能从吸入管直接流进泵缸，从而使空气室失去作用。
1-3-2 往复泵的泵阀泵阀的类型：吸入阀和排出阀，靠作用在阀上下压差自动启闭，形式有盘阀、环阀、锥阀、球阀(ball valve)等。
1.盘阀和环阀适用于常温清水、低粘度油或其它粘度不大的介质。
易于加工而且耐磨，应用广泛。
环阀的阀隙过流周长较大，较适合于大流量的场合,但刚性较差，不宜在高压下使用。
2.锥阀刚性好,阀阻力小,适于输送黏度μ较大的液体及压力p较高的场合。
3.球阀自身能够旋转，磨损均匀,密封面很窄，对固态杂质不太敏感，密封性能较好。
