介紹一種可實(shí)現(xiàn)連續(xù)供水的往復(fù)式活塞泵系統(tǒng)與試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)。通過(guò)試驗(yàn)與測(cè)試，分析出水壓力波動(dòng)的原因，并利用蓄能器對(duì)出水壓力波動(dòng)抑制進(jìn)行了試驗(yàn)研究，取得了較好的效果。

　　動(dòng)力端由液壓直接驅(qū)動(dòng)的往復(fù)式泵作為供水裝置應(yīng)用時(shí)，出水具有高壓大流量的特點(diǎn)，供水壓力可達(dá)4～6MPa，此時(shí)流量仍可達(dá)到15～30L/s;另一方面，可通過(guò)液壓系統(tǒng)快速調(diào)節(jié)輸水壓力和流量。目前隨著超高層建筑越來(lái)越多，往復(fù)式泵作為供水裝置，用作消防泵或作為超高層建筑供水裝置，有較好的應(yīng)用前景。但是，往復(fù)式泵存在一定的流量、壓力波動(dòng)，是它投入實(shí)際應(yīng)用的一個(gè)巨大阻礙。作者在分析往復(fù)式活塞泵供水壓力波動(dòng)原因的基礎(chǔ)上，針對(duì)其供水特性，運(yùn)用蓄能器對(duì)波動(dòng)進(jìn)行抑制試驗(yàn)研究，結(jié)果表明可大大降低其出水壓力波動(dòng)性，提高了系統(tǒng)的可靠性。試驗(yàn)結(jié)果為液壓驅(qū)動(dòng)的往復(fù)式活塞泵供水研究提供了一定的參考價(jià)值，也為往復(fù)式活塞泵作為消防供水裝置的實(shí)際應(yīng)用提供了試驗(yàn)依據(jù)。

試驗(yàn)平臺(tái)

　　試驗(yàn)平臺(tái)組成及工作原理如圖1所示，由水泵系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)與測(cè)試系統(tǒng)組成。水泵系統(tǒng)為往復(fù)式雙缸雙作用活塞泵。水泵系統(tǒng)的運(yùn)行原理：控制器程序控制三位四通電磁換向閥6、7的電磁鐵DT1、DT2、DT3、DT4得失電順序，控制油缸各腔A1、B1、A2、B2進(jìn)油順序，實(shí)現(xiàn)2個(gè)雙作用活塞泵8、9的交替往復(fù)動(dòng)作。系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，一缸活塞即將到位的壓力信號(hào)控制另一缸的啟動(dòng)，保持兩缸出水的疊加，結(jié)合單向閥組實(shí)現(xiàn)出水口的連續(xù)供水。電磁鐵得電時(shí)序如圖2。

圖1 往復(fù)式活塞泵試驗(yàn)平臺(tái)組成及工作原理圖

圖2 電磁鐵得電時(shí)序圖

　　測(cè)試系統(tǒng)由檢測(cè)裝置———壓力傳感器、信號(hào)采集系統(tǒng)及用于處理和存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)組成。壓力傳感器布置如圖1所示，用于檢測(cè)4個(gè)油缸各腔壓力p1、p2、p3、p4，主系統(tǒng)壓力p以及水路出口壓力p0。試驗(yàn)通過(guò)采集各壓力傳感器數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，由計(jì)算機(jī)處理后得到壓力-時(shí)間曲線。

結(jié)論與展望

　　(1)往復(fù)式柱塞泵作為供水裝置時(shí)存在壓力波動(dòng)的難題，通過(guò)試驗(yàn)分析了出水壓力波動(dòng)的原因。

　　(2)雙缸往復(fù)泵在打水過(guò)程中，利用一缸與另一缸出水的疊加可以解決出水連續(xù)性，銜接的控制方法與結(jié)構(gòu)對(duì)波動(dòng)有較大影響。文中利用緩沖腔結(jié)構(gòu)和到位壓力信號(hào)控制兩缸打水銜接，控制簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。

　　(3)利用蓄能器對(duì)出水壓力波動(dòng)的抑制進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，取得了較好的衰減效果。

　　(4)直接在出水總管路上連接蓄能器時(shí)，出水壓力波動(dòng)可由無(wú)蓄能器穩(wěn)壓時(shí)的35%降低到10%左右。

　　(5)蓄能器對(duì)出水壓力波動(dòng)有較大改善，不足之處是蓄能器固定的充氣壓力和容積參數(shù)對(duì)于不同的出水壓力和流量不能進(jìn)行匹配調(diào)節(jié)，即無(wú)法保證不同工況下的最優(yōu)匹配，因此需要進(jìn)一步研究往復(fù)式活塞泵出水波動(dòng)的抑制方法。