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∑hd中已经扣除了排出管出口的速度头损失vs/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pd的波动率。
泵的排出压力pd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pd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pd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pd’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pch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（
）的4倍。
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（ballvalve）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。
同时流道圆滑，阻力较小，适于输送黏度μ较高的液体。
但尺寸不宜过大，多用于流量Q不大、泵的转速n较低的场合（n≤100r/min）。
1-3-2往复泵的泵阀阻力
阀开启瞬间受力平衡关系：
式中：
p1,p2—阀盘上下的液体压力，Pa；
As—阀座孔截面积，m2；
Gvs—阀和弹簧在液体中的重力，N；
Rs——阀的弹簧力，N；
Av—阀盘面积，m2；
Iv=Gvsjv/g阀盘作不等速运动的惯性力,N；其中jv表示阀的加速度。
阀与阀座接触面宽度不大，可取As=Av,则：
弹簧张力随升程的增加而略有增大，阀的加速度在各个位置不尽相同，惯性力的大小和方向也有变化。
阀的阻力=阀的比载荷Hv+
阀刚开启时由于加速度jv较大，故阀的开启阻力较大。
阀开启以后，阀的阻力就将主要取决于阀的比载荷。
比载荷在升程变化时变化不大。
减轻阀的质量可以减小开启阻力，阀所要求的比载荷可通过选择弹簧张力来实现。
1-3-2往复泵的泵阀运动规律
图1-7示出泵阀升程的变化曲线
I—升程变化，正弦曲线；
曲线Ⅱ—升程的修正量，余弦曲线；
曲线Ⅲ—I和II的代数和，升程变化理论曲线；
曲线Ⅳ—实际升程变化曲线。
由图可见:
1）hmax理论上出现在活塞行程中点，实际上滞后一些。
2）由于阀运动滞后，在活塞抵达行程终点时，阀并未完全关闭，而要在曲柄再转过θ2角后才能关（θ2滞后角）
由式可知：
1）曲轴n越高，则qv就越大，阀hmax也就越大；
2）阀隙的周长lv或阀的比载荷Hv越大，则hmax便越小；
3）流量系数m大的阀h较小。
4）阀hmax越大，则阀的关闭q2也就越大。
1-3-2往复泵的泵阀的要求
除足够的强度，刚度，结构简单、工艺性好和检修方便外，
1.关闭严密。
不严使ηv降低，使泵的自吸能力变差，甚至根本无法自吸。
当阀出现伤痕或磨损不均（严重漏泄），需研磨或更换阀件。
密封试验，倒置后注入煤油，5min内应无渗漏。
2.关闭时撞击要轻
要平稳无声，否则加剧阀的磨损，须限制阀落到阀座上时的速度v，v与阀的最大升程hmax和泵的转速n的乘积成正比。
试验得出泵阀无声工作的条件是：
hmax·n≤600～650
当n较高时，hmax·n可提高到700—750；对有橡胶密封面的阀；hmax·n允许提高到800—1000。
3.启闭迅速及时。
关阀滞后角Φ2过大，将会降低泵的ηv和自吸能力。
降低n，增大比载荷，采用流量系数m大的锥阀、球阀，或用环阀、群阀来增大阀隙周长，都可限制阀的最大升程hmax，从而减轻关闭时的滞后现象。
4.泵阀的阻力要小。
提高泵的水力效率，有助于使泵的允许吸上真空度增大。
这就要求阀的质量和阀的比载荷都不宜过大。
综上所述：
1）提高转速，将使阀的升程h加大，关闭滞后和落座敲击加重，严重时还会使阀撞击升程限制器造成损坏，故除惯性水头外，泵阀是限制往复泵转速n提高的（除惯性水头影响外）另一个主要原因。
2）减轻泵阀比载荷Hv，虽可减小阀阻，但会使hmax加大，并使关闭滞后和敲击加剧。
Hv一般取2～3m，最大4～6m。
低压泵Hv可选得小些，以免ηv过低；高速泵则应选大一些，以减小hmax，吸入阀的Hv常比排出阀小，以利提高允许吸上真空度。
1-4电动往复泵的实例和管理
根据我国国标“GBll034-89”规定的船用电动往复泵的型号表示形式，可举例如下：
CDW25—0.35，
其中各项含义是：
C——船用，
D——电动，
W——往复泵，
25——额定流量（m3／h），
0.35——额定排出压力（MPa）。
电动往复泵的典型结构：
图1—8所示为国产电动双缸四作用往复泵。
电动机—防滴式交流电动机。
两级齿轮减速。
曲轴由三个滚柱轴承支承，最后一个是自位轴承。
两个曲拐（互成90o角），以减小流量Q和功率W脉动。
曲柄连杆机构将曲轴的回转变为活塞往复运动。
缸体——灰铸铁或黄铜浇铸，内镶青铜或不锈钢缸套。
活塞——青铜或不锈钢制成。
活塞环——有金属（灰铸铁、青铜、钢）和非金属（夹布胶木、塑料等）两类，可根据所输送液体的性质、温度和压力选用。
1-4-1电动往复泵的典型结构
填料密封。
为防空气漏入泵缸或液体从缸中漏出，活塞杆一般采用软填料密封。
由于活塞杆的运动速度不高，当工作压力p较低、温度在100℃以下时，填料函中的软填料一般用浸油的丝麻、棉纱等编制而成，并压制成方形断面，俗称油纱盘根。
软填料的圈数根据排出压力由表1—3选取。
表1-3软填料的圈数
阀箱分成两组，三层。
上层-排出室，下层-吸入室，中层隔成单独小室，前后各两个，分别通两泵缸的下部和上部，吸、排阀为盘阀。
齿轮滑油泵由曲轴直接带动。
排油一路润滑曲轴，连杆轴承，另一路润滑减速齿轮，一般采用40号机油。
设有安全阀21开启压力应为泵额定排出压力的1.1～1.15倍。
水压试验：
泵缸、缸盖、安全阀阀体、阀箱等受压零件。
在工厂应进行，试验压力为安全阀排放压力的1.5倍。
试验时间不少于5min，且不应有渗漏现象。
1-4-2往复泵的起动、运转和停车
1.起动前
应检查滑油油位,久置未用或拆修过的泵，应盘车使曲轴转动1～2转，开足排出和吸入截止阀，通电，起动。
2.运转中
检查转向，防由油泵不能供油。
应检查排出和吸入压力，滑油压力应保持0.08～0.12MPa，油温不应超过70℃。
电机、轴承和各磨擦部位应无过热，轴承温度应不超过70℃，检查填料函有否发热和过多的漏泄，有否异常声响。
3.停车时
切断电源，关闭吸入阀和排出阀。
长期停用时应放尽泵缸和阀箱内存水，并对各运动件涂敷油脂。
1-4-2CDW往复泵的活塞环
重要的密封件之一，是易损件。
有呈直口或斜口的搭口自由状态下其搭口张开，具有一定弹力。
胀圈换新：
工作过久会磨损，放入缸内时开口间隙超过规定值，则表明其弹性下降，密封性变差，应予换新。
新装胀圈与环槽的轴向和径向间隙应符合表1—4.
表1-4非金属胀圈的安装间隙
胀圈直径/mm
<100
100～150
151～200
201～300
>300
开口间隙/mm
1.5
2.0
2.2
2.5
3.0
轴向间隙/mm
0.15
0.2
0.25
0.30
0.40
径向间隙/mm
1.5
2.0
2.2
2.5
3.0
新装胶木胀圈，新换时应先将它在热水中浸泡一段时间，待其变软后取出，使开口撑开到8mm左右，冷却后放入缸内及环槽内，检查各间隙值，合适才可装入使用。
1-4-2CDW往复泵的缸套
泵缸缸套的圆度和圆柱度应符合要求。
胀圈装配，装入后用灯光检查，整个圆周上的漏光不应多于2处，且与开口距离不小于30o，每处径向间隙弧长不大于45o。
用内径千分卡测量缸套的圆度和圆柱度，如发现磨耗超过标准，即需镗缸，并换新活塞；如缸套磨损或镗缸后，其厚度减少超过15％则应换新。
表1—5列出缸套磨损的极限标准。
表1-5缸套磨损的极限标准
缸径/mm
50
75
100
125
150
200
250
磨损极限/mm
圆度
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.50
0.60
圆柱度
0.08
0.10
0.12
0.15
0.18
0.21
0.25
1-4-2CDW往复泵的泵阀
重要的密封件和易损件之一。
（consumablepart）。
检查：
应经常检查其与阀座贴合的密封面是否完好。
当发现该密封面出现伤痕导致阀线不完整时，应予以研磨。
当密封面刻痕太深时，研磨前可先光车。
各弹簧：
张力应该均匀，自由高度应基本相等。
如果弹簧失去弹性，自由高度减少5％以上，应予换新。
安装泵阀时应注意是否就位。
1-4-2CDW往复泵的填料函
是往复泵的易损件之一。
（Packing）安装松紧程度应该适当。
应有少量液体滴漏，以润滑和冷却活塞杆。
当软填料磨损漏泄增加时，可均匀地压紧填料压盖，注意不得偏斜。
如果填料磨损太多，应更换填料。
新填料的宽度应按活塞杆与填料函的径向间隙选取。
装填时各圈填料的切口应予错开。
1-4-3往复泵故障分析
1.不能供液
让泵短时运转，如不能达到较高的真空度,可能是:
（1）填料密封不严或缸套、胀圈磨损过多，胶木涨圈干缩或卡死等原因使泵漏泄严重，失去自吸能力；
（2）阀箱中吸、排阀损坏、搁起或严重漏泄。
如果泵运行中流量突然降低，很可能是泵阀搁起或破损造成，可用金属捧贴靠阀箱测听，必要时停泵检查。
如果能建立真空，但打开吸入阀如真空消失，则：
（3）吸入管漏气，最大可能是在法兰垫片、滤器压盖、阀杆填料等处；
（4）吸口露出液面。
如吸入真空度较大，而无法吸上液体，则可能是：
（5）吸入管阻塞，最大可能是滤器脏堵，也可能是某截止阀未开足；
（6）泵吸高太大，或管路阻力太大；
（7）吸油时油温太低，粘度太大；
（8）吸入液体的温度过高，虽然吸入真空度可能不很大，但允许吸上真空度减少，这时可能伴有液击声和压力表指针显著波动。
不能正常供液也可能不是吸入有问题，而是：
（9）排出端某处旁通，例如安全阀漏泄或弹簧过松。
这时即使关小排出阀排出压力也不能升得过高。
（10）排出管路阻塞而安全阀开启，这时排出压力将超过安全阀的开启压力。
2.泵发生异响
要分辨响声的部位和特征，还应考虑到“液击”的可能性。
常见原因有：
（1）泵缸中的敲击声，可能是缸内掉进东西或活塞固定螺帽松动；
（2）泵缸中的摩擦声，可能是填料过紧或胀圈断裂；
（3）阀箱中的敲击声，可能是弹簧断裂，或弹力不足，以致阀升程过大；
（4）传动部分间隙过大；
（5）泵缸中的敲击也可能是“液击”，这时必然伴有吸入真空度过大和压力表指针明显摆动等特征。
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