科普三:往复式泵

往复式泵属于容积泵,之前的文章中已有论述。往复式泵主要结构有泵壳也叫泵缸、活塞、膜片、连杆、进水阀、出水阀等。如下图所示:

往复式泵原理图

1表示进出水单向阀,2表示膜片,3表示连杆,4表示进水嘴,5表示出水嘴

膜片2由连杆带动在泵缸里做往复式运动,往下拉的时候,由于泵缸里形成了负压,即低于外部的大气压力,从而外部大气压力能把水压入泵缸,即水从进水嘴4流入泵缸。当膜片2由连杆往上顶的时候,即把泵缸里的水往出水嘴推,此时出水单向阀1打开,进水单向阀1关闭,从而有压的水从出水嘴5流出来。这种往复式的推拉原理,导致单位时间里喷出来的流量是不均匀的,而是形成了一种脉冲波动,具有很强的清洁力。因此,很多个人护理家电如洗牙器就利用此原理,来冲洗牙。

整个过程就是把电机的机械能转化成水的压力势能。

往复式泵的理论流量与活塞的面积A,活塞的行程S,活塞单位时间内往复次数n(依靠电机的转速计算)有关,公式如下: