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活塞泵
工业基石利用往复活塞实现间歇压送液体
流体机械泵工业
进阶级：需要一定工程知识和组织能力，成功后可奠定产业基础。
适用时代
古代晚期
难度
中等
风险等级
中
制作周期
数天
前置条件
缸筒、活塞、阀门、连杆、动力源
原理
活塞后退时缸内容积增大，压力降低，吸入阀打开、排出阀关闭，液体进入缸内。活塞前进时容积减小，压力升高，吸入阀关闭、排出阀打开，液体被压出。通过曲柄连杆把旋转变为往复运动。
原料与配比
| 原料 | 用量 | 说明 |
|---|---|---|
| 青铜/铸铁/陶瓷 | 1 个 | 缸筒 |
| 皮革/金属/木 | 1 个 | 活塞 |
| 皮革/金属 | 2 套 | 吸入阀、排出阀 |
| 钢 | 1 根 | 活塞杆 |
| 连杆、曲柄 | 1 套 | 传动机构 |
工具
- 车床
- 钻床
- 锉刀
- 卡尺
- 研磨膏
操作步骤
- 制缸筒：内孔精镗并抛光，保证圆度和表面质量。
- 制活塞：外径比缸孔小 0.5%–1%，装活塞环或皮革涨圈密封。
- 制阀门：阀座与阀瓣配合严密；吸入阀位于缸底，排出阀位于缸盖。
- 制活塞杆和填料函：杆表面抛光，填料函防止液体沿杆泄漏。
- 传动机构：曲柄连杆连接活塞杆与动力轴，行程等于曲柄半径两倍。
- 安装：缸体固定，活塞装入，阀和管路连接正确。
- 引水：首次启动前缸内和吸入管充满液体。
- 试车：低速运行，检查吸入、排出压力和泄漏。
注意事项
- 阀必须灵敏，滞后会导致流量下降。
- 活塞环开口要错开，防止串气。
- 吸入高度有限，一般不超过 7–8 m（大气压限制）。
- 高压泵需加厚缸壁和紧固件。
常见问题与解决方法
| 问题 | 原因 | 解决方法 |
|---|---|---|
| 不上水 | 漏气、阀卡、未引水 | 堵漏，修阀，灌水 |
| 流量脉动大 | 单缸往复 | 加空气室或多缸并联 |
| 泄漏严重 | 填料或活塞环磨损 | 更换填料和涨圈 |
| 阀敲击声大 | 阀座磨损或弹簧弱 | 研磨阀座，加弹簧 |
升级方向
- 双作用泵：活塞两侧均工作，流量提高。
- 多缸泵：减小脉动。
- 高压柱塞泵：用于水力机械。
参考来源
- 泵与压缩机
- 流体力学
- 机械设计