隔膜泵

隔膜泵（Diaphragm   pump）又称控制泵，是一种通过隔膜的运动来输送液体介质的传动泵。由于隔膜的特殊结构，它可以输送易燃易爆物质、有毒、易挥发、腐蚀性高粘度液体，对常规泵不能输送的介质有良好的适应性。隔膜泵主要由泵体组成、隔膜、球阀、连杆、泵体通常由铸铁制成、不锈钢、铝合金、聚丙烯等塑料材料，隔膜根据输送介质的不同采用氯丁橡胶制成、丁腈橡胶、氟橡胶、聚四氟乙烯等。通常根据不同的动力源分为气动隔膜泵、电动隔膜泵和液压隔膜泵气动隔膜泵由于环保性能、安全性能、性价比等优势被广泛应用。泵体和隔膜可根据输送介质的物理化学性质来选择，用于输送各种流体，因此在许多行业得到广泛应用。如果用于建筑，涂料可以运输、抽水等；用于化学工业，可输送强酸强碱等腐蚀性化学品、石油产品等易燃易爆介质的运输；在制造业中，它可以用于各种原材料的运输等等。

Vilden in 1955（威尔顿）创始人Jim Wilden在美国加利福尼亚州发明了气动隔膜（AODD）泵，用于抽水、泥浆等物质。20世纪70年代末，荷兰HoLTHuTs公司在隔膜泵技术上取得突破，使隔膜泵得到广泛应用。美国的威尔登是隔膜泵的知名制造商（威尔顿）公司、GRACO（固瑞克）公司、华伦力（Warren   rupees）公司等。中国制造商包括沈阳冶金机械有限公司。

气动隔膜泵是应用最广泛的隔膜泵，因为它的环保性能、安全性能、性价比优势广泛应用于 ，主要由泵体、隔膜、球阀、连杆、配气等机构组成。

泵体：泵体是隔膜泵的外壳，为内部结构和介质输送提供了一个封闭的空间。根据输送介质的不同，通常使用铸铁、不锈钢、铝合金、聚丙烯和其他塑料材料。聚丙烯等塑料的强度、硬度及耐冲击性、耐热性、它具有良好的抗老化性和耐化学性，可用于输送酸碱和腐蚀性液体；铸铁具有良好的硬度和减震性，适合运输泥浆、瓦、瓷、砖制品和陶器釉浆等；铝合金强度高、塑性好、具有优异的导电性、导热性好，耐腐蚀，适合运输油漆、溶剂、橡胶、涂料类液体；不锈钢可耐空气、蒸汽、水和酸等弱腐蚀性介质、碱、盐等化学侵蚀性介质的腐蚀可用于运输食品、腐蚀性添加剂等。

隔膜：隔膜通过往复运动，使隔膜泵左右腔的容积交替增大和减小，吸入和输出介质，完成介质的输送。隔膜长期在介质中运行，在不同的工艺系统中，介质的物理化学性质差异很大。因此，在不同的生产过程中应选择不同的隔膜材料，以防止隔膜受到介质的物理和化学性质的影响而缩短其使用寿命、或者产生化学反应导致隔膜损坏。

球阀：隔膜的往复运动使球阀远离或落在球座上，从而改变了阀门的开启和关闭状态。

连杆：连杆用于连接两个隔膜，使它们一致地往复运动。

配气：压缩空气从进气接头进入气门后，推动工作腔内的膜片同步运动，配气机构机械地改变压缩空气的方向，使膜片循环往复运动。

气动隔膜泵有两个介质输送腔，其中一个腔装有单向球阀，两侧腔装有弹性隔膜，通过连杆连接在一起，使隔膜在压缩空气的作用下作一致的往复运动。

当隔膜向左移动时，它挤压左腔中的液体液体压力将泵入口处的球阀推向球座，将泵出口处的球阀推离球座，并输出左腔中的介质同时，由于体积增加，在右侧空腔中产生真空压力差导致泵入口处的球阀被液体推离球座，泵出口处的球阀落在球座上吸入介质。当隔膜前后移动时，左右腔的容积交替增大和减小，介质被吸入和输出，从而完成介质的传输。液压隔膜泵和电动隔膜泵分别由液压系统和电机驱动，介质吸入和输出的原理与气动隔膜泵一致。

按动力源分

通常根据不同的动力源分为气动隔膜泵、电动隔膜泵和液压隔膜泵气动隔膜泵由于环保性能、安全性能、性价比等优势被广泛应用。

1）气动隔膜泵：压缩空气用作动力源，流量随着背压的增加而增加（出口阻力）自动调节变化，适用于中高粘度流体。工作过程中不产生热量、该机不会过热而产生火花，因其成本低可靠性高，被广泛应用于易燃易爆介质的运输。

2）液动隔膜泵：液压传动作为动力源，液压泵代替曲柄连杆、减速器等一系列装置直接驱动活塞运动，结构简单，成本低。

3）电力隔膜泵：采用防爆电机作为动力源，压力高、效率好、振动小、流量可以调节等。

材料连接形式

根据泵体的材料和结构之间的连接形式，分为金属螺栓泵、金属卡箍泵、塑料螺栓泵和塑料夹钳泵。

1）流量是指单位时间内液体流过一个截面的体积，单位为。

2）压力是指单位面积上的作用力。

3）吸力是指在泵吸入口和下面的水面之间允许被吸起的水柱高度。

4）扬程，水泵获得的单位质量水的能量。

5）颗粒尺寸，含有固体颗粒的介质中颗粒的最大线性尺寸。

6）浓度，介质中固体颗粒与介质的质量比。

活塞密封技术：活塞的密封性能决定了隔膜腔内油量的变化程度，密封好，油量变化小，有利于隔膜保持良好的工作状态。

自动化控制技术：指曲柄滑块机构的润滑，以保证隔膜泵运行的可靠性、冲洗及工作压力、隔膜位置的检测和流量调节的控制由PLC和变频调速装置完成，通过人机交互界面实现隔膜泵的运行。

应用行业

隔膜泵泵体和隔膜可由不同的材料制成，可用于输送各种流体，因此在许多行业中得到广泛应用。

隔膜泵

土建：水泥、涂料、泥水、喷浆等

石油化工：酸、碱和各种化学品石油产品（原油、汽油、柴油等）等

食品：巧克力、油、饮料等

造纸皮革：骨胶、防腐剂、纸浆、粘接剂等

机械：润滑油、废油等

矿山：井下排水、泥浆等

其它：印刷墨水、血液、陶瓷用釉、海水等

应用实例

葡萄酒生产：泵入葡萄酒、过滤、它用于装瓶等生产过程。在酒的加工和运输中，所需的泵应具有一些特性，如吸力大；固液混合物可以在不破坏其中物质的情况下运输；可以立即停止或启动；防止酒受热等损坏。最早用于葡萄酒生产的泵是柔性叶轮泵和柱塞泵柔性叶轮泵既耐用又便宜，但它可以 运输固体、并且不允许干运转，否则会过热，损坏泵，同时影响酒的质量。柱塞泵对葡萄酒的损害很小，但其自身重量会造成安全问题，并存在泄漏和污染的可能性。隔膜泵有足够的提升力，能够在不损坏葡萄酒的情况下输送较大的固体。

油漆生产：在油漆、在涂料的生产中，经常需要将不同的颜料泵入罐中进行混合，但涂料的研磨性很强，有些涂料的粘度高达30000千帕，这就需要泵送涂料的高泵。采用不锈钢螺栓固定的隔膜泵用于泵送油漆，不易磨损和腐蚀不锈钢，不锈钢材质的球阀也不会卡死。

粘合剂生产：在粘合剂的生产中，原料需要小心处理，用于输送原料和成品的泵不能泄漏。否则，除了产品损失外，维护和清洁成本也会增加、对工人的安全也存在隐患，同时产品不能过度搅拌，否则会损坏粘合剂和密封胶。聚四氟乙烯隔膜不锈钢隔膜泵满足粘合剂的生产要求，不易泄漏，适用于高粘度流体。

气动隔膜泵

优点

1）强大的自吸功能，启动前无需灌泵。最大干、湿吸范围分别可达7米和9米。

2）隔膜泵的运动部件和介质被隔膜完全隔离，没有旋转部件和轴封，因此不需要润滑，不存在介质泄漏或润滑油泄漏造成的环境污染。

3）可以进行空载运行或潜水运行。

4）不使用电力作为动力，不会产生电火花，接地后可防止静电火花，适用于易燃易爆环境。

5）对介质的剪切力低，可用于输送不稳定介质。

6）结构简单，易损件少，操作维护方便。体积小、重量轻、易于移动。

7）流速可以调节通过调节空气流量来调节泵流量，或在液体出口管处安装节流阀来调节流量。

8）排气是一个膨胀吸热的过程，气动隔膜泵不会过热。

缺点

由于气动隔膜泵在输送液体时是一个一个地将液体泵出，其引起的脉冲振动比较大，可根据需要在泵出口处安装恒压阀或缓冲罐。

液动隔膜泵

优点

1）动力采用成熟的液压驱动技术，大大简化了传动装置的机械结构，降低了泵的成本。

2）操作简单、维修简便、占地面积投资少等。

3）从原理上讲，避免了泥浆输送引起的流量脉动、冲击，确保浆体输送系统的稳定性和可靠性。

4）由于采用液压传动的方式，泵的冲程次数可低至每分钟5次，大大提高了易损件的寿命。

5）多台泵并联时输出稳定。避免了传统泵组并联时瞬时流量峰值叠加造成的泵组和管道损坏。

6）液压传动可以平稳地传递运动，容易实现快速启动、制动和反复换向。轻松完成大范围无级变速，变速范围可达2000:1。

缺点

1）在能量传递过程中，需要经历两次转换，总传输效率较低。

2）由于传动介质的可压缩性和泄漏的影响，需要设置补偿油路，特别是液压缸的泄漏，会降低液压缸的容积效率，严重影响其正常工作。

3）工作介质对温度敏感，因此不能在高温或过低温度的环境中工作使用石油基液压油作为传动介质时，应注意防火。

4）由于液压元件的高密封要求和高制造精度，当发生故障时，很难准确诊断出具体的故障位置。