隔膜泵的工作原理及结构特点

隔膜泵的工作原理及结构
    隔膜泵是容积泵中较为特殊的一种形式。它是依靠一个隔膜片的来回鼓动而改变工作室容积以吸入和排出液体的。
    隔膜泵主要由传动部分和隔膜缸头两大部分组成。传动部分是带动隔膜片来回鼓动的驱动机构，它的传动形式有机械传动、液压传动和气压传动等。其中应用较为广泛的是液压传动。如图1所示为液压传动的隔膜泵，隔膜泵的工作部分主要由曲柄连杆机构（图1中未画出）、柱塞、液缸、隔膜、泵体、吸入阀和排出阀等组成，其中由曲轴连杆、柱塞和液缸构成的驱动机构与往复柱塞泵十分相似。

图1 液压传动隔膜泵
1-排出阀；2-泵体；3-柱塞；
4-液缸；5-隔膜；6-吸入阀

    隔膜泵工作时，曲柄连杆机构在电动机的驱动下，带动柱塞做往复运动，柱塞的运动通过液缸内的工作液体（一般为油）而传到隔膜，使隔膜来回鼓动。
    隔膜泵缸头部分主要有隔膜片将被输送的液体和工作液体分开，当隔膜片向传动机构一边运动时，泵缸内工作室为负压而吸入液体；当隔膜片向另一边运动时，则排出液体。被输送的液体在泵缸内被膜片与工作液体隔开，只与泵缸、吸入阀、排出阀及隔膜片的泵内一侧接触，而不接触柱塞以及密封装置，这就使柱塞等重要零件完全在油介质中工作，处于良好的工作状态。
    隔膜片不仅要有良好的柔韧性，还要有较好的耐腐蚀性能，通常用聚四氟乙烯、橡胶等材料制成。
    隔膜片两侧带有网孔的锅底状零件是为了防止膜片局部产生过大的变形而设置的，一般称为膜片限制器。
    隔膜泵的密封性能较好，能够较为容易地达到无泄漏运行，可用于输送酸、碱、盐等腐蚀性液体及髙黏度液体。
    隔膜泵的分类与特点
    隔膜泵根据其隔膜的形式可以分为单隔膜泵、双隔膜泵、管式隔膜泵和机械隔膜泵。单隔膜泵如图2所示，双隔膜泵如图3所示。

图2 单隔膜泵
1-柱塞；2-填料；3-补油箱；4-隔膜

图3 双隔膜泵

    根据隔膜泵液力端的结构形式分为液压隔膜泵和机械隔膜泵两种。其中液压隔膜泵的柱塞与隔膜不接触，将液力端分隔成输液腔和液压腔。输液腔连接泵吸入、排出阀，液压腔内充满液压油（轻质油）并与泵体上端的液压油箱（补油箱）相通。当柱塞前后移动时，通过液压油将压力传递给隔膜并使其前后挠曲变形引起容积的变化，起到输送液体的作用，并满足精确计量的要求。机械隔膜泵的隔膜是与柱塞机构连接，无液压油系统，柱塞的前后移动直接带动隔膜前、后挠曲变形，从而起到输送液体的作用。机械隔膜泵和液压隔膜泵的区别与特点见表1。
表一 机械隔膜泵和液压隔膜泵的区别与特点