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高壓泵浦知識
15.Mar.2025
柱塞泵浦的種類有哪些？從基本原理到構造，一篇搞懂！
工業泵浦有很多種，我們可以根據它們的工作方式，大致分成兩大類：一種是像風扇一樣，用轉動的力量把東西推出去的「動力式泵浦」；另一種是像打氣筒一樣，把東西擠出去的「正排量泵浦」，或稱「正向位移泵浦」。了解這兩種分類，是我們認識不同泵浦的第一步。這篇文章，我們會從大分類講到小分類，但把主要關注的重點放在柱塞泵浦上。
跟動力式泵浦不一樣，正排量泵浦就像是一個容器，不管液體的壓力或濃稠度怎麼樣，每次都會把固定量的液體送出去，這樣就能確保液體是以穩定的速度流動。這類型的泵浦通常可以拿來處理很濃稠的液體，或是壓力很大的工作。
正排量泵浦主要可分成兩種：「旋轉式」和「往復式」。旋轉式泵浦就像是齒輪泵浦、凸輪泵浦、螺旋泵浦和蠕動泵浦等等。往復式泵浦就像是柱塞泵浦和隔膜泵浦等等。「柱塞泵浦」就是往復式泵浦裡面很重要的一種。
柱塞泵浦就像是一個打氣筒，它會透過一個或多個柱塞來回移動，把液體往前推。當柱塞會在缸體裡面來回滑動時，會產生吸入和排出的動作，先把液體吸進缸體，然後再用力把它擠出去。柱塞泵浦可以用來輸送液體，也可以用來壓縮氣體，而且可以在很大的壓力範圍內工作，在高壓下也能保持穩定的速度。另外，柱塞泵浦也可以用來處理比較黏稠的液體和裡面有固體顆粒的液體。
一個典型的柱塞泵浦會有幾個重要的零件：柱塞、缸體、進口閥和出口閥，通常還會有連桿和曲柄等等。柱塞就是主要的移動零件，它會在缸體裡面來回滑動。進口閥和出口閥就像是單行道，它們控制液體只能往一個方向流動，確保液體不會倒流。
這裡我們岔題一下，由於柱塞泵浦本身還是一個廣泛的類別，其中包含了活塞泵浦（Piston Pumps）、柱塞泵浦（Plunger Pumps）和旋轉活塞泵浦（Rotary Piston Pumps）三種設計。雖然名稱相似，但是活塞泵浦和柱塞泵浦在設計和應用上有一些關鍵差異。如果想深入了解，可以參考柱塞泵浦vs 活塞泵浦:工業泵浦類型這篇文章。簡單來說，柱塞泵浦的密封件是固定的，而活塞泵浦的密封件是固定在活塞上的，這使得柱塞泵浦更適合高壓應用，處理較嚴苛的流體環境，而活塞泵浦的設計能用於更高流量的應用。
根據設計和運作方式的不同，柱塞泵浦還可以分成很多不同的種類。值得注意的是，根據分類方式，柱塞泵浦可以同時屬於以下介紹的多種不同類別。
壓送式泵浦又可以分成「單作用式」和「雙作用式」。「單作用式」只有在往下壓的時候才會把空氣打出去；「雙作用式」則像有些比較厲害的打氣筒，往上拉和往下壓的時候都可以打氣。
軸向柱塞泵浦可以再分成「固定排量」和「變排量」兩種。「固定排量」就像是每次轉動都送出固定量的液體；「變排量」就像是可以調整每次轉動送出多少液體。在變排量泵浦裡面，可以改變斜盤的角度，控制柱塞移動的距離，進而調整送出去的液體量。
因此，選擇哪種類型的泵浦，包括具體的柱塞泵浦類型，在很大程度上取決於具體的應用需求、流體特性和操作條件。仔細評估這些因素對於確保選擇最適合特定應用的泵浦至關重要。以大農來說，更專注於設計製作三缸柱塞泵浦，這種泵浦的設計允許在相對較低的流量下產生高壓力，非常適合高壓力低流量的應用，例如高壓清洗或工業清洗。
柱塞泵浦屬於往復式泵浦，也屬於正排量泵浦
跟動力式泵浦不一樣，正排量泵浦就像是一個容器，不管液體的壓力或濃稠度怎麼樣，每次都會把固定量的液體送出去，這樣就能確保液體是以穩定的速度流動。這類型的泵浦通常可以拿來處理很濃稠的液體，或是壓力很大的工作。
正排量泵浦主要可分成兩種：「旋轉式」和「往復式」。旋轉式泵浦就像是齒輪泵浦、凸輪泵浦、螺旋泵浦和蠕動泵浦等等。往復式泵浦就像是柱塞泵浦和隔膜泵浦等等。「柱塞泵浦」就是往復式泵浦裡面很重要的一種。
柱塞泵浦的工作原理與構造
柱塞泵浦就像是一個打氣筒，它會透過一個或多個柱塞來回移動，把液體往前推。當柱塞會在缸體裡面來回滑動時，會產生吸入和排出的動作，先把液體吸進缸體，然後再用力把它擠出去。柱塞泵浦可以用來輸送液體，也可以用來壓縮氣體，而且可以在很大的壓力範圍內工作，在高壓下也能保持穩定的速度。另外，柱塞泵浦也可以用來處理比較黏稠的液體和裡面有固體顆粒的液體。
一個典型的柱塞泵浦會有幾個重要的零件：柱塞、缸體、進口閥和出口閥，通常還會有連桿和曲柄等等。柱塞就是主要的移動零件，它會在缸體裡面來回滑動。進口閥和出口閥就像是單行道，它們控制液體只能往一個方向流動，確保液體不會倒流。
這裡我們岔題一下，由於柱塞泵浦本身還是一個廣泛的類別，其中包含了活塞泵浦（Piston Pumps）、柱塞泵浦（Plunger Pumps）和旋轉活塞泵浦（Rotary Piston Pumps）三種設計。雖然名稱相似，但是活塞泵浦和柱塞泵浦在設計和應用上有一些關鍵差異。如果想深入了解，可以參考柱塞泵浦vs 活塞泵浦:工業泵浦類型這篇文章。簡單來說，柱塞泵浦的密封件是固定的，而活塞泵浦的密封件是固定在活塞上的，這使得柱塞泵浦更適合高壓應用，處理較嚴苛的流體環境，而活塞泵浦的設計能用於更高流量的應用。
不同類型的柱塞泵浦與分類方式
根據設計和運作方式的不同，柱塞泵浦還可以分成很多不同的種類。值得注意的是，根據分類方式，柱塞泵浦可以同時屬於以下介紹的多種不同類別。
柱塞泵浦的基本分類：提水式與壓送式柱塞泵浦
提水式柱塞泵浦（Lift Piston Pumps）
這種泵浦就像是鄉下常見的手壓水井。當柱塞往上移動（叫做上行程）的時候，水會通過一個閥門被吸到圓筒的下面。當柱塞往下移動（叫做下行程）的時候，水會通過柱塞上的閥門跑到圓筒的上面。等到下一次柱塞再往上移動的時候，水就會從圓筒的上面，經過出水口流出去。特性是提水式柱塞泵浦能把水抽多高，會受到空氣壓力的限制。壓送式柱塞泵浦（Force Piston Pumps）
這種泵浦就像打氣筒。當柱塞往上移動的時候，空氣會通過進口閥被吸進圓筒。當柱塞往下移動的時候，空氣就會通過出口閥被用力壓到輪胎裡面。跟提水式泵浦不同的是，壓送式泵浦只需要一個往上的動作吸入液體，再一個往下的動作排出液體。壓送式泵浦又可以分成「單作用式」和「雙作用式」。「單作用式」只有在往下壓的時候才會把空氣打出去；「雙作用式」則像有些比較厲害的打氣筒，往上拉和往下壓的時候都可以打氣。
特殊設計的柱塞泵浦：軸向柱塞泵浦、徑向柱塞泵浦、旋轉式柱塞泵浦
軸向柱塞泵浦（Axial Piston Pumps）
軸向柱塞泵浦裡面有很多個柱塞，它們像圓圈一樣排列在一個缸體裡面，而且跟轉動的軸是平行的。當缸體轉動的時候，藉由一個傾斜的板子（叫做斜盤）或是彎曲的軸（叫做彎軸）讓柱塞來回移動。軸向柱塞泵浦可以再分成「固定排量」和「變排量」兩種。「固定排量」就像是每次轉動都送出固定量的液體；「變排量」就像是可以調整每次轉動送出多少液體。在變排量泵浦裡面，可以改變斜盤的角度，控制柱塞移動的距離，進而調整送出去的液體量。
徑向柱塞泵浦（Radial Piston Pumps）
徑向柱塞泵浦的柱塞像太陽的光芒一樣，從中間的軸往外排列。藉由偏心軸或是凸輪推動柱塞來回移動，產生泵送的作用。徑向柱塞泵浦特別適合用在需要非常高壓力的場合。根據液體怎麼進入柱塞的工作空間，又可以分成從內部進入和從外部進入的兩種設計。旋轉式柱塞泵浦（Rotary Piston Pumps）
旋轉式柱塞泵浦利用在轉動的零件（叫做轉子）裡滑動的柱塞來吸入液體。轉子本身就像是一個旋轉的開關，控制液體的進出。它的運作方式是，當轉子旋轉時，柱塞會進行往復運動，同時轉子也扮演著配流閥的角色，控制流體的吸入和排出。這類泵浦通常擁有自吸能力，而且可以轉變流體的方向。柱塞泵浦的分類方式：依據汽缸數量
雙缸與三缸柱塞泵浦（Duplex and Triplex Piston Pumps）
雙缸泵浦有兩個柱塞，三缸泵浦有三個柱塞，它們都由同一個動力來源帶動，在各自的缸體裡工作。使用多個柱塞的好處是可以讓液體的流動更平穩，不會一下快一下慢（減少脈動），而且可以達到比單缸泵浦更高的流速。不同類型的柱塞泵浦的應用
上面介紹了很多不同類型的柱塞泵浦，各有其特定的應用領域。總體來說，柱塞泵浦廣泛應用於各行各業，特別是在需要高壓和處理黏稠流體的場合。例如，軸向和徑向柱塞泵浦常應用於高壓液壓系統，而旋轉式柱塞泵浦則適用於高黏度流體的輸送。雙缸和三缸泵浦則能提供更高的流速和更平穩的流動。因此，選擇哪種類型的泵浦，包括具體的柱塞泵浦類型，在很大程度上取決於具體的應用需求、流體特性和操作條件。仔細評估這些因素對於確保選擇最適合特定應用的泵浦至關重要。以大農來說，更專注於設計製作三缸柱塞泵浦，這種泵浦的設計允許在相對較低的流量下產生高壓力，非常適合高壓力低流量的應用，例如高壓清洗或工業清洗。