隔膜泵的工作原理及結構特點

    隔膜泵的工作原理及結構
    隔膜泵是容積泵中較為特殊的一種形式。它是依靠一個隔膜片的來回鼓動而改變工作室容積以吸入和排出液體的。
    隔膜泵主要由傳動部分和隔膜缸頭兩大部分組成。傳動部分是帶動隔膜片來回鼓動的驅動機構，它的傳動形式有機械傳動、液壓傳動和氣壓傳動等。其中應用較為廣泛的是液壓傳動。如圖1所示為液壓傳動的隔膜泵，隔膜泵的工作部分主要由曲柄連桿機構（圖1中未畫出）、柱塞、液缸、隔膜、泵體、吸入閥和排出閥等組成，其中由曲軸連桿、柱塞和液缸構成的驅動機構與往復柱塞泵十分相似。

圖1 液壓傳動隔膜泵
1-排出閥；2-泵體；3-柱塞；
4-液缸；5-隔膜；6-吸入閥

    隔膜泵工作時，曲柄連桿機構在電動機的驅動下，帶動柱塞做往復運動，柱塞的運動通過液缸內的工作液體（一般為油）而傳到隔膜，使隔膜來回鼓動。
    隔膜泵缸頭部分主要有隔膜片將被輸送的液體和工作液體分開，當隔膜片向傳動機構一邊運動時，泵缸內工作室為負壓而吸入液體；當隔膜片向另一邊運動時，則排出液體。被輸送的液體在泵缸內被膜片與工作液體隔開，只與泵缸、吸入閥、排出閥及隔膜片的泵內一側接觸，而不接觸柱塞以及密封裝置，這就使柱塞等重要零件*在油介質中工作，處于良好的工作狀態。
    隔膜片不僅要有良好的柔韌性，還要有較好的耐腐蝕性能，通常用聚四氟乙烯、橡膠等材料制成。
    隔膜片兩側帶有網孔的鍋底狀零件是為了防止膜片局部產生過大的變形而設置的，一般稱為膜片限制器。
    隔膜泵的密封性能較好，能夠較為容易地達到無泄漏運行，可用于輸送酸、堿、鹽等腐蝕性液體及髙黏度液體。
    隔膜泵的分類與特點
    隔膜泵根據其隔膜的形式可以分為單隔膜泵、雙隔膜泵、管式隔膜泵和機械隔膜泵。單隔膜泵如圖2所示，雙隔膜泵如圖3所示。

圖2 單隔膜泵
1-柱塞；2-填料；3-補油箱；4-隔膜

圖3 雙隔膜泵

    根據隔膜泵液力端的結構形式分為液壓隔膜泵和機械隔膜泵兩種。其中液壓隔膜泵的柱塞與隔膜不接觸，將液力端分隔成輸液腔和液壓腔。輸液腔連接泵吸入、排出閥，液壓腔內充滿液壓油（輕質油）并與泵體上端的液壓油箱（補油箱）相通。當柱塞前后移動時，通過液壓油將壓力傳遞給隔膜并使其前后撓曲變形引起容積的變化，起到輸送液體的作用，并滿足計量的要求。機械隔膜泵的隔膜是與柱塞機構連接，無液壓油系統，柱塞的前后移動直接帶動隔膜前、后撓曲變形，從而起到輸送液體的作用。機械隔膜泵和液壓隔膜泵的區別與特點見表1。
表一 機械隔膜泵和液壓隔膜泵的區別與特點