8、压力系统：组件、类型与控制详解

压力系统：组件、类型与控制详解

1. 压力系统组件概述

压力系统的组件与其他工业过程系统的组件相比颇为独特，其组件具有兼容性，许多压力驱动组件可互换使用。不同压力应用中的组件存在差异，例如液压组件通常比气动或蒸汽系统的组件更大、更坚固，这是因为空气或蒸汽的密度小于油，传递相同压力和力时需要更大体积的空气，所以液压常用于需要高压的重型机械操作。除了尺寸、压力和坚固程度的主要差异外，所有压力组件的基本工作原理相同，响应方式也类似。

1.1 泵

泵是压力驱动系统的核心，它从驱动电机获取机械动力并将其转化为流体动力。泵的基本作用是吸入空气或液体，使其在受限区域流动，然后从出口排出。在这个过程中，空气和气体被压缩，压力升高；油和液体流速加快，导致系统组件两端出现压力降。泵的具体作用取决于其所在系统的应用。

液压泵主要为连续运行泵，系统运行时需使流体保持持续运动；气动泵更像是空气压缩机，将空气压缩到较小体积并储存于接收罐中，当罐内压力达到一定水平时，压缩机关闭，仅在系统需要空气时短时间运行。

泵主要分为两类：
- 非正排量泵：叶轮旋转时通过的空气或流体量不固定，流量直接取决于叶轮转速。
- 正排量泵：旋转部件与固定部件之间间隙小，每次旋转通过的流体量确定。

1.2 基本泵类型

工业中泵的应用多样，常见的基本泵类型有以下四种：
- 往复泵 ：常用于液压和空气压缩机应用，通过活塞的往复运动将空气或油从腔室中挤出。进气冲程时，活塞下拉在腔室形成部分真空，打开进气阀使空气或油进入腔室；活塞到达行程底部后反向运动，关闭进气阀、打开排气阀，将空气或油