3.泵阀的阻力和运动规律
（1）泵阀的阻力
阀的阻力p2 - p1 /ρg （液体流经阀的水头损失）图示 p2 - p1 /ρg ∝ Hv
阀的比载荷 Hv= （Gvs+Rs） / ρg A v
Gvs-阀和弹簧在液体中的重力；Rs -阀的弹簧力；A v-阀盘的面积
结论：阀的阻力主要取决于阀的比载荷 ，比载荷越
用次数。往复泵的流量调节，不能采用改变排出阀开度 的办法。
往复泵的额定排出压仅取决于排出管路的强度与负载。
修正：
双缸四作用电动往复泵曲柄互成（ ）。 A、90° B、120° C、180° D、0°
曲柄夹角180度
曲柄夹角90度
第三讲：船用泵－－往复泵2
导入： 一、往复泵的空气室 二、往 复 泵 的 泵 阀 三、电动往复泵的典型结构及主要故障分析
2.空气室的工作原理： 空气室是利用空气的
可压缩性原理工作。起“存”与“放”的作用。图
3.空气室的安装和管理 ① 设计 空气室要有足够的容积； ② 安装 应尽量靠近吸排阀，使液体先流入空气室 ，再从空气室流入排出管或泵的吸口；图1 图2 ③ 管理 运行前应充有适当的空气量、运行中排出 空气室的空气可能逐渐减少，应通过补气阀补充、 吸入空气室的空气可能逐渐增多，应通过放气阀放 出
二听 噪音 异响 电机
三摸 轴承 摩擦件
四处理 （过热、异响、漏泄或工作失常）
（3）停机： 切断电源，关闭吸排阀
3、电动往复泵主要故障分析
（1）泵起动后不能供液 查吸入工作条件——排出工作条件
（2）泵发生异响 查运动部件或考虑是否发 生“液击”
习题
1.《船舶辅机考试必备》中本节的全部习题。 2．往复泵为何要设空气室?对空气室的使用管理上应特别
由于： λ=r/L ≤ 0.25
故 q = A rωsinβ
液击：液击在液压传动系统中称为液力冲击 ，即液体在压力管中作不稳定流动时所产生的 一种特殊而复杂的物理现象。
其定义为：在压力管道中，由于液体流速的 急剧变化（如管道上阀门急剧关闭或开启，或 管道上工作的泵突然停止等），所引起的液体 压力的急剧变化（升高或降低），称为水击（ 或液击、水锤）。
考点5：泵的转速 n 泵的转速是指泵轴的每分钟的回转数。n/min.
[往复泵的n则表示活塞（柱塞）每分钟的双行程数]
考点6：泵的功率P和效率η ：有效功率、轴功率、 配套功率。铭牌上标注总效率
考点7：允许吸上真空度Hs、
泵的允许吸上真空度是泵吸入性能好坏（反映泵 的抗汽蚀能力）的重要标志。它主要和泵的型式与结 构有关。
大，阀的最大升程 h 就越小
（2）泵阀的运动规律 图示
泵阀的最大升程hmax理论上出现在活塞行程的 中点（即活塞瞬时速度最大时），但实际上却要滞 后一些。由于泵阀运动的滞后，在活塞抵达行程的 终点时，泵阀并未来得及完全关闭，而要在曲柄再 转过几度后才能关闭，即称为泵阀的关闭滞后角，
在泵缸尺寸既定的情况下：
安全阀的启阀压力设定为额定排出压力的1.1～
1.15倍。为了安全起见，安全阀的排放压力不得
大于额定排出压力加0.25 MPa。
第四节 电动往复泵的实例和管理
一、命名
国标 以船用电动往复泵为例
缸数
特征代号
流量m3/h
额定排出压力 Mpa
1. CDW25-0.35 2. DSL40-0.4
C-船用、D-电动、W-往复泵、L-立式、S-输水
Hv一般取2～3m，最大4～6m。低压泵Hv可选得小 些，以免机械效率过低；高速泵则应选大一些，以减小 hmax ，使阀关闭及时、减轻撞击；此外，吸入阀的hmax 值常比排出阀小，以利于提高泵的允许吸上真空度。
三、电动往复泵的典型结构
以国产CDW25-0.35型 [双缸四作用电动泵]为例
25-额定流量；0.35-额定排出压力（Mpa） 图示
注意什么问题?（作业） 3．往复泵的转速对泵的吸入性能有何影响？（作业） 4. 名词解释：（作业）
1）往复泵无声工作条件 ； 2）往复泵泵阀的比载荷； 3） 脉动率 。
∵dβ/dt =ω—曲柄回转角速度 λ=r/L ≤ 0.25
v =dx/dt = d / dt [r (1－cosβ)] = rωsinβ……
国标：以船用电动往复泵为例
缸数 特征代号 流量m3/h 额定排出压力 Mpa
1. CDW25-0.35 2. DSL40-0.4
C-船用、D-电动、W-往复泵、L-立式、S-输水
结构特点：
防滴式交流电动机； 两个曲拐互成90度；
活塞杆的出轴处用软填料密封；
泵阀的阀箱为三层结构（上层通排出管路，中 层通泵缸，下层通吸入管路）；
导入：
往复泵流量不均匀的改善方法
（1）往复泵自身的改善: 采用双作用、差动式 多缸、改曲柄连杆式为凸轮机构。 （2）往复泵设置空气室：往复泵定型后可采 用在吸入阀前的管路上安装吸入空气室；在排 出阀后的管路上安装排出空气室。
一、往复泵的空气室
1.空气室的作用：使吸排空气室前后的液体 流动大体稳定（为减轻因流量不均匀引起的惯 性力影响）。
破坏性：使管道发生破裂；在液压传动系统 中，还会破坏液压元件，使元件发生误动作， 致使损坏机器。
汽蚀 这一术语指的是泵内产生的这样一种条 件，即由于局部压降的结果，生成了充满水蒸汽 的汽泡；当汽泡流经泵而进入更高的压力区时， 这些汽泡重新凝结，产生高度真空区，四周液体 向真空区冲击而产生的破坏。
破坏性：使液体流量下降，甚至中断；产生噪音 和振动；产生点蚀和腐蚀（汽泡中含氧的空气与 金属材料起化学反应）——零件表面麻点破损。
第3讲往复泵演示稿
考点4：扬程（又称压头）H:泵传给单位重液体的能 量，或表达为进出口单位重量的液体的比能差。
注：泵铭牌上所标注的扬程是额定扬程，但容积 式泵一般不标注泵的扬程而标注额定排出压力。
静压头[Static 阻力损失水头
Head]
[Resistance Head]
(★★★)泵的工作扬程取决于吸排液面的压力差、高 度差和管路阻力(流量、管径、泵阀、弯头、滤器、 油温度)，与额定扬程无关。
④泵阀的阻力要小[要求阀的质量和阀的比载 荷都不宜过大]
讨论：
提高泵的转速：流量提高，但使阀的升程加大，关闭滞 后和落座敲击加重，会使阀撞击升程限制器，造成损坏 。因此，除惯性水头外，泵阀是限制往复泵转速提高的 另一个主要原因。
减轻泵阀比载荷Hv：虽然可减小阀的阻力，但会使hmax
加大，并使关闭滞后和敲击加剧。
并希望结构简单、工艺性好和检修方便以外
①关闭严密；[阀与阀座的接触面必须进行密 封试验，即将二者倒置后注入煤油，5分钟内应 无渗漏。]
②启闭迅速、 及时；
③关闭时撞击要轻，工作平稳无声；
吸排阀工作无声的条件
hmax·n ≤ 600 ～ 650 限制hmax，提早到达hmax（或减少hmax ）就可限制阀的上升速度，也就保证了阀的无 声工作。 根据往复泵的转速可估算吸排阀的最大升程 。
发生汽蚀时，一般可采取降低转速、流量或工作 液体温度等措施来消除。
√
√
√
×
×
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、耐磨，应用广泛。其中，环阀的间 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。
锥阀钢性好，而且阀隙阻力小，适用于输送粘度较 大的液体及压力较高的场合。
曲线2表示由于阀下容 积的瞬时变化时，应 对泵阀升程所作的修 正量，是一条余弦曲 线；
曲线3即表示上述二项 的代数和，亦即是泵 阀升程。变化的理论 曲线；
曲线4则是由于管路阻力和泵阀惯性等诸多因素的影响 所导致的泵阀的实际升程变化曲线。
二、往 复 泵 的 泵 阀
泵阀：往复泵中沟通或隔绝泵缸和吸排管路的自动阀 。
阀门在往复泵上起的作用非常大，是主要零件，其性能对 泵的性能和效率有决定性的影响，因此对阀门的选择和设计必 须给予足够的重视。
1. 吸排阀的结构类型
盘阀、锥阀、球阀、环(片)阀等。图示
2.自动启闭原理
阀借助阀盘上下的压差克服弹簧张力自动开启， 在压差消失时借弹簧和重力自动关闭，并可在相反的 压力差下关紧。
①曲轴转速越高，阀隙的流量就越大，阀最大升程hmax 也就越大
②间隙的周长或阀的比载荷越大，则hmax就越小 ③其它条件相同时，流量系数μ大的阀升程较小
④最大升程hmax越大，则阀的关闭滞后角θ2也就越大。 也即泵阀关闭的滞后现象也就越加严重。
4.对吸排阀性能的要求 对泵阀的要求除了要有足够的强度和刚度，
1、往复泵的水压试验： ⑴需要做水压试验的零件：泵缸、泵盖、安全阀阀体 、阀箱。 ⑵试验压力要求：安全阀排放压力的1.5倍。 ⑶试验时间要求：不少于5min,且不应有漏泄。
2、电动往复泵的管理要点
基本操作：检查、起动、运行、停车
（1）启动：
（2）运行管理 仪表读数(压力、温度)正常
一看 滑油位——足够 密封——无漏泄
球阀在工作中自身能够旋转，磨损均匀，而且密封
面很窄，敌对固态杂质不太敏感，密封性能较好；同时 流道圆滑，阻力较小，适合于输送粘度较高的液体；但 其尺寸不宜过大，多用于流量不大、泵的转速较低（通 常n＜100 r／min）的场合。
图1-6 往复泵泵阀示意图
图示出阀门升程h变化 曲线。图中
曲线1表示只吸上真空高度 [Hs](m)：
许用几何吸高[Zs]
考点8：作用数K 泵在一个360度的曲柄回转角度内，吸（排）液
体的次数。 K与泵的工作腔室数、泵缸数目有关。
考点9：往复泵流量不均匀度（脉动率）
考点10：往复泵的特点。 容积式泵和喷射泵都有自吸能力，离心泵一般几乎
没有自吸能力。 理论流量与工作压力无关，仅取决于几何尺寸，作