SMP Super Metering Pump 超级无脉动计量泵的工作原理是什么
Fuji‑Techno SMP(Super Metering Pump)超级无脉动计量泵 工作原理
本质:机械强制回程式三联柱塞往复泵,依靠专用六段轮廓特殊凸轮,让 3 支柱塞流量动态互补叠加,实现输出总流量几乎恒定,消除往复泵固有的流量脉动fujitechno...。普通三柱塞泵只是相位错开,凸轮是普通正弦曲线;SMP 是专用定制凸轮轮廓,每根柱塞运动速度随转角动态变化,用来补偿另外两根柱塞的流量变化。
1、核心机械结构
驱动电机 + 凸轮主轴:电机驱动主轴旋转,主轴上集成 3 组特殊轮廓凸轮,相位互差120°(0°、120°、240°)。
机械强制回程机构(独有):凸轮双面约束从动件,柱塞前进、后退全部由凸轮强制驱动,不靠弹簧复位。高速运转下柱塞回程无滞后,吸液、排液行程完全受控,不会出现弹簧回弹带来的流量失真、迟滞问题fujitechno...。
3 组柱塞‑缸套组件:分别被三组凸轮驱动,独立完成吸液、排液往复运动。
泵头单向阀组:每缸配置独立吸入阀、排出阀;阀球运动平缓,减少阀动作带来的二次脉动与磨损fujitechno...。
汇流腔:三个缸排出的流体在汇流腔合并,对外输出总流量。
2、流体工作循环(单缸)
吸入行程:凸轮带动柱塞后退,缸腔容积变大,吸入阀打开,排出阀关闭,介质吸入缸内。
排出行程:凸轮推动柱塞前进,缸腔容积压缩,吸入阀关闭,排出阀打开,介质高压压出到汇流腔。
普通曲轴三柱塞泵:柱塞运动速度近似正弦,单缸输出流量忽大忽小;多缸只是简单相位错开,依然存在明显脉动,需要后端加装脉冲缓冲器。
3、SMP 实现无脉动的关键:六段式特殊凸轮轮廓
凸轮每旋转一周,柱塞运动分为6 个运动阶段,凸轮轮廓经过精密计算,控制每一支柱塞的瞬时排出速度实时变化:
在任意主轴转角下,某一根柱塞减速 / 结束排液的同时,另外柱塞同步加速排液做流量补偿。
三根柱塞瞬时输出流量叠加求和后,总输出流量几乎恒定不变。
同时吸入侧流速也被凸轮曲线优化,抑制气蚀(空化)风险fujitechno...。
简单理解:
A 柱塞流量往下掉的时候,B、C 柱塞的瞬时速度自动抬升补上缺口;三根柱塞动态互补,汇流之后总流量基本平直,不需要外置脉冲阻尼器。
4、核心输出特性来源
流量正比于主轴转速:只要改变电机转速,即可线性调节流量;压力、介质粘度变化几乎不改变吐出流量,计量重复精度可达±0.1%。
高压工况依旧无脉动:因为是机械凸轮强制运动,不是依靠弹簧,高压力下不会出现弹簧形变带来的脉动放大。
阀球启闭动作平缓,阀本身几乎不引入额外脉动,延长阀座寿命fujitechno...。
5、与普通三柱塞泵的关键差异
表格
| 项目 | 普通曲轴三柱塞泵 | 富士 SMP‑SUPER 计量泵 |
|---|---|---|
| 驱动 | 曲轴连杆,弹簧回程 | 特殊六段凸轮,机械强制双向驱动 |
| 柱塞速度曲线 | 正弦曲线,瞬时流量波动大 | 凸轮定制速度曲线,动态流量补偿 |
| 脉动抑制 | 相位错开,仍有脉动,必须配阻尼器 | 机械层面流量互补,本体近乎无脉动,可不用阻尼器 |
| 转速‑流量线性 | 一般 | 高度线性 |
| 高压表现 | 高压下弹簧部件形变,脉动恶化 | 不受弹簧影响,高压依旧平稳 |