高压水是如何产生的？一篇短文为你解释水泵工作原理

日常生活中有许多场景都和高压水息息相关，比如，音乐喷泉，洗车行用的清洗机，消防栓或消防车、用于道路划线的除线机等，许多朋友不禁会想，高压水是如何产生的？经过什么装备，普通压力的水会转变成高压水呢？其实答案很简单，那就是“水泵”。
我们以最常见、使用范围最广的洗车行用的高压清洗机水泵为例，进行水泵工作原理和结构构造的介绍。水泵的结构主要分两大部分：动力源和水压转换。
电机+水泵
对大多数人来说，动力源是很好理解的，顾名思义，就是为水泵提供动力的装备，比如电机、汽油机等，将能源转换成旋转运动的机械能，从而为水泵提供动力输入。虽然电机、汽油机之于水泵虽然重要，但它们并不是形成高压水的主要单元，所以在此不再赘述。我们着重看一下大部分人感兴趣的水压转换装置，以柱塞泵为例，进行拆分讲解。
第一步，旋转运动转变为往复运动。
以下图为例，电机（汽油机）输出的旋转运动，会带动摆动盘和轴承一起做旋转运动。由于摆动盘的下表面相对于水平面是倾斜的，所以整个轴承也处于倾斜状态。当摆动盘和轴承在电机的带动下做旋转运动时，与轴承下表面接触的三根活塞将进行上下方向的往复运动。
3根活塞一端与摆动盘相连，一端与泵体相连（泵体并没有体现在本图中）。
第二步，往复运动的活塞，配合低压阀和高压阀，将低压水转变为高压水。
如下图所示，为柱塞泵的核心工作原理。
当活塞向上运动时：
腔体体积变大→腔体内压力降低→左侧低压阀打开，右侧高压阀关闭→低压水通过入水口进入腔体。
当活塞向下运动时：
腔体体积变小→腔体内压力增加→左侧低压阀关闭，右侧高压阀打开→腔体内的水涌入出水口。
如此，当活塞进行上下方向的往复运动时，就会有源源不断地低压水被吸入水泵腔体，通过活塞做功后，涌入出水口。由于电机转速极高（每秒钟可达500~600转），活塞的往复运动频率（每秒钟可达500~600次）也很高，与之对应的，泵体吸水、排水的速度也快。这仅是一组活塞与低压阀、高压阀配合产生的效果，别忘了，我们的水泵有3组这种组合哦。通过柱塞泵不停的做功，流过水泵的流量变大，当整个系统的出水口很小时（比如常用的喷嘴直径仅1~2mm），喷出来的水就成为高压水了。
单向阀，保证了水流只能从左侧向右侧流，反之，不通。
以上，就是高压水的形成原理，通过水泵的做功后，流量变大，当整个系统出水口变小时，喷出来的水就是高压水。高压水的压力根据水泵的功率、喷嘴直径的不同而变化，从几十bar到几百bar不等，根据使用场景，用户可以选择合适的水泵使用。
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