直流水锤泵是一种液压水锤泵，直接采用水锤效应用来开发水的落差进行扬水的水力机械，其最大特点是不需要专门的动力机，不需要燃料和电力，在有适当落差水头的情况下可连续地运转扬水。

液压水锤泵自动供水设备是利用液压冲击原理和液压传动原理设计制造的水能转换装置，主机设备由脉冲发生器、能量耦合器和蓄能器三个组件构成，这种水力泵实质上是利用水力能量传输特性的特种往复泵或泵组，在整体上构成特殊型式的变容式水力机械。落差水与被提升水两者水质相同的液压水锤泵为直流水锤泵（全称直流液压传动型水锤泵），落差水与被提升水两者水质相异的液压水锤泵为交流水锤泵（全称交流液压传动型水锤泵）。一种结构简单的直流水锤泵（如图二），脉冲发生器为带有进水口B、冲击阀D、增速阀盘G、输水口W的水锤泵底座A，能量耦合器为输水阀W，蓄能器为不锈钢筒体F（以空气—水为工作介质的压力罐）。关于交流水锤泵，其能量耦合器属于特殊能量转换器，采用交流液压工作原理和液—液转换器的结构形式，限于篇幅，这里不作具体介绍。

在液压系统中，由于某种原因，液体压力瞬间突然升高，产生很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。液压冲击的峰值压力往往比正常压力高出许多倍。液压水锤泵（以下多处简称为泵）利用的就是液压冲击原理，即水流在正常流动的过程中，突然关闭出水口阀门，就会在泵体内产生很大的冲击力。利用这个冲击力，就可以把水送到高处。液压冲击是非定常流动，压力波以速度C沿进水动力管道（长引水管）来回传播。在泵设计中，一般都是利用阀门突然关闭后管道压力最大升高量ΔP作为泵的扬水动力。由于液压冲击为一衰减过程，故研究压力升高第一波传至管道入口时的情况。

假定管道断面积为A，管长为L，管道液体的初始流速为V，液体密度为ρ，压力波从排水冲击阀门传至上游供水池的进水口的时间为T，对这段时间运用动量方程：

ΔP·A·T=ρALV

所以 ΔP=ρLV/ T=CρV

式中C=L/T，为压力波在水中的传播速度，取C=1400m/s。

可以计算水从2m高处经长引水管进入水锤泵后，突然关闭排水冲击阀门产生的最大升高压力ΔP，并由能量守恒定律求水流初始速度V：

mgH=mV·V/2，则

V=(2gH)0.5=(2*9.8*2)0.5≈6.3m/s

所以,突然关闭冲击阀门时产生的最大升高压力ΔP为: ΔP= CρV=1400*1000*6.3=8.8Mpa

再计算把水提升100米所需的压力P：

P=ρgh=1000*9.8*100=0.98Mpa

可以看出ΔP远大于P，所以从理论上说，若不计能量损失，利用液压冲击原理，可将2米落差水流的一部分水量通过泵提升到90来米的高处是不成问题的。

简单地说，泵装置由泵室、泵座、蓄能器所组成。泵室中有两个阀：一个是排水冲击阀D，一个是输水阀W，双阀构成一个组合自动阀件。组合自动阀件在落差水流作用下自动启闭产生液压脉冲：由进水管引来的水进入冲击阀D后泄流。当泄流流速达到设计值，冲击阀D突然关闭，因此产生一个升压波，在此高压力下输水阀W开启，一部分运动着的水流入空气罐，然后再从空气罐流向使用点或高位蓄水池。进水管的质量流量的动能由于输水而耗尽，使水暂时停止。此时压力波衰减，输水阀W由于上下压差而自动关闭。由于进水管路和水柱的弹性，在扬水冲击减弱以后，水柱朝流动方向微微往后摆动，于是在泵壳内就出现了负压，促使冲击阀D自行打开。冲击阀D开启继续泄流，然后，不断重复以上过程进行提水。为了获得连续和均匀的流量，在输水侧装置了集水器，也称蓄能器F。因此，泵在结构上也可以说由蓄能器和组合自动阀件二大核心部件组成。

泵结构最重要的往复运动部件是冲击阀与输水阀的构造及其特性。通过改进自动阀门可以改进泵的工作性能。泵是在无人控制的条件下工作的，所以要求各零部件的运动及时准确到位和安全可靠。

据资料介绍，泵的冲击阀开关次数最好不少于40次/分。从泵的工作过程可以看出，要使泵正常工作，设计生产一种能够自动启闭、反应迅速的组合阀件至关重要。

水锤泵液压冲击公式为：△P=CρV=LV/t，式中△P为冲击压力；L为冲击波传播距离；V为冲击前进水管内平均流速；t为冲击阀阀门关闭时间。从公式可以看出，要提高液压冲击的压力，必须提高冲击前进水管内平均流速V，缩短冲击阀阀门关闭时间t，及增大冲击波传播距离L。在水锤泵站已建成的先决条件下（ H、L、V三者已定），要产生明显的液压冲击并兼顾泵站效率，主要靠减少冲击阀阀门关闭时间t。