隔膜泵（diaphragm pump），又稱控制泵，是依靠隔膜的運動對液體介質進行輸送的一種傳輸泵。由于隔膜的特殊結構，它可以輸送易燃易爆、有毒、易揮發、腐蝕性以及高黏度液體，對于常規泵不能輸送的介質具有良好的適應性。
隔膜泵主要由泵體、隔膜、球閥、連桿、配氣等機構組成，泵體通常采用鑄鐵、耐酸鋼、鋁合金、聚丙烯等塑料材質，隔膜則根據輸送介質的不同，選用氯丁橡膠、丁腈[jīng]橡膠、氟[fú]橡膠、F4等。通常根據動力源的不同分為氣動隔膜泵、電力隔膜泵和液動隔膜泵，氣動隔膜泵由于環保性能、安全性能、性價比等優勢被廣泛使用。泵體和隔膜可根據運輸介質的物理化學性質選擇，用來輸送各種流體，因此在多個行業廣泛被應用。如用于建筑中，可以進行涂料的輸送、抽水等；用在化工行業中，可以進行強酸強堿、溶劑、高粘度液體、高壓傳輸、大固體顆粒傳輸、研磨性介質等腐蝕性化學品、石油制品等易燃易爆介質的運輸；在生產制造業，可以用于各種原料的運輸，等等。
上世紀五十年代初，美國的機械工程師James. K. Wilden先生發明了世界上第一臺氣動雙室隔膜泵，將流體泵送技術帶入了又一個全新的領域。20世紀70年代末，荷蘭HoLTHuTs公司對隔膜泵的技術取得突破性進步，使隔膜泵得到廣泛使用。隔膜泵的知名生產商有美國的WILDEN（威爾頓）公司、GRACO（固瑞克）公司、華倫力（Warren Rupp）公司等。中國生產廠家有沈陽冶金機械有限公司等。
簡史
起源
1955年，WILDEN（威爾頓）公司創始人Jim Wilden在美國加利福尼亞州發明了氣動隔膜（AODD）泵，這種泵足夠處理抽水、泥漿等物質，同時Jim Wilden通過發明改造，配上合適的氣閥和隔膜，以滿足煤礦和重型建筑行業的需求，生產M16和M14型號的氣動隔膜泵。
發展
20世紀70年代末，荷蘭HoLTHuTs公司創建了一套先進完善的檢測控制技術，使隔膜泵的設計理論、控制方法有了突破性變化，使隔膜泵的連續運轉率達到85-95%，相同介質的運輸成本僅有其它形式泵的1/6，使隔膜泵得到廣泛使用。這一時期隔膜泵在國際上只有美國、荷蘭、德國等少數國家生產制造，其產品價格高昂。
20世紀80年代，隨著中國煤化工、有色冶金、礦山、環保等行業進口隔膜泵需求增大，國家將其列入國家重大裝備攻關項目。合肥通用機械研究院有限公司、上海古隆泵機流體設備制造有限公司、沈陽冶金機械有限公司等單位為開發隔膜泵進行了長期努力，在開發低壓隔膜泵方面取得階段性成果。
知名氣動隔膜泵生產廠家有美國的WILDEN（威爾頓）公司、GRACO（固瑞克）公司、華倫力（Warren Rupp）公司等。中國生產廠家有沈陽冶金機械有限公司等。
基本構造
氣動隔膜泵是使用最為廣泛的隔膜泵，由于環保性能、安全性能、性價比等優勢被廣泛使用 ，主要由泵體、隔膜、球閥、連桿、配氣等機構組成。
泵體
泵體是隔膜泵的外殼，為內部構造以及介質的輸送提供密閉空間。通常根據輸送介質的不同采用鑄鐵、不銹鋼、鋁合金、聚丙烯等塑料材質。聚丙烯等塑料材質強度、硬度及耐沖擊性、耐熱性、抗老化性和耐化學藥品性能較好，可用于輸送酸堿類和腐蝕性液體；鑄鐵材質硬度和減震性較好，適用于運輸泥漿、瓦、瓷、磚器及陶器釉漿等；鋁合金材質強度較高、塑性好、具有優良的導電性、導熱性和抗蝕性，適用于運輸油漆、溶劑、橡膠、涂料類液體；耐酸鋼可耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質和酸、堿、鹽等化學侵蝕性介質的腐蝕，可用于運輸食品、腐蝕性添加劑等。
隔膜
隔膜通過往復運動，使隔膜泵的左右兩個空腔體積交替變大和縮小，對介質進行吸入和輸出，完成對介質的輸送。
隔膜長期運行在介質中，在不同工藝系統中，介質的物理化學性質差異較大。因此在不同的的生產工藝中，應選用不同的隔膜材質，防止隔膜受介質理化性質的影響而縮短使用壽命、或產生化學反應導致隔膜損壞。
球閥
隔膜的往復運動使球閥遠離或落在球座上，改變閥門的開閉狀態。
連桿
連桿用于連接兩片隔膜，使兩片隔膜進行一致的往復運動。
配氣
壓縮空氣從進氣接頭進入配氣閥后，推動工作腔中的隔膜同步運動，配氣機構通過機械改變壓縮氣體的方向，使隔膜循環往復運動。
工作原理
氣動隔膜泵中有兩個介質輸送空腔，空腔設有單向球閥，兩側空腔裝有彈性隔膜，通過連桿連接在一起，從而使隔膜在壓縮空氣的作用下進行一致的往復運動。
當隔膜向左運動時，擠壓左側空腔中的液體，液體壓力將泵進口端的球閥推向球座，將泵出口端的球閥推離球座，將左側空腔中的介質輸出，同時右側空腔因體積增大產生真空，壓力差使泵入口端球閥被液體推離球座，泵出口端球閥落在球座，將介質吸入。隔膜來回運動時，左右兩個空腔體積交替變大和縮小，對介質進行吸入和輸出，完成對介質的輸送。
液動隔膜泵與電力隔膜泵在動力上分別采取液壓系統驅動和電動機的驅動，介質的吸入和輸出原理與氣動隔膜泵一致。
基本分類
按動力源分
通常根據動力源的不同分為氣動隔膜泵、電力隔膜泵和液動隔膜泵，氣動隔膜泵由于環保性能、安全性能、性價比等優勢被廣泛使用。
（1）氣動隔膜泵：是采用壓縮空氣為動力源，流量隨背壓（出口阻力）的變化自動調整，適合用于中高黏度的流體。工作過程中無熱量產生、機器不會過熱且不會產生火花，因低成本和可靠性在易燃易爆介質的運輸中廣泛使用。
（2）液動隔膜泵：是采用液壓傳動作為動力源，液壓泵取代了曲柄連桿、減速器等一系列裝置直接驅動活塞運動，結構較為簡單，成本低。
（3）電力隔膜泵：采用防爆電機為動力源，具有壓力高、效率好、振動小、流量可調整等優點。
根據材質及連接形式分
根據泵體材質及結構之間的連接形式分為金屬螺栓泵、金屬卡泵、塑料螺栓泵以及塑料卡箍泵。
性能指標
（1）流量，流量是指單位時間內流過某一斷面的液體體積，單位為。
（2）壓力，是指在單位面積上所受的作用力，。
（3）吸程，是指泵吸水口距離下方水面之間所允許吸起的水柱高度。
（4）揚程，單位質量的水通過水泵所獲得的能量。
（5）粒度，含固體顆粒介質中顆粒的最大線性尺寸。
（6）濃度，介質中固體顆粒與介質的質量比。
關鍵技術
活塞密封技術
活塞密封性能決定了隔膜腔油量的變化程度，密封性好，油量變化小，有利于使隔膜處于良好的工作狀態。
自動化控制技術
是指為保證隔膜泵運行的可靠性，將曲柄滑塊機構的潤滑、沖洗及工作壓力、隔膜位置的檢測以及流量調整的控制由PLC及變頻調速裝置完成，并通過人機交互界面實現隔膜泵運行。
應用領域
應用行業
隔膜泵的泵體和隔膜可以選擇使用不同的材質，可以用來輸送各種流體，因此在多個行業廣泛被應用。
應用實例
葡萄酒生產
泵在葡萄酒的轉移、過濾、裝瓶等生產工藝中都有應用。在葡萄酒的處理和轉運中，需要的泵應該具備一些特點，如較大的吸力；能夠運輸固液混合物而又不損壞其中物質；能夠立刻停止或啟動；防止葡萄酒受熱損壞等。最早用于葡萄酒生產的泵是柔性葉輪泵和柱塞泵，柔性葉輪泵耐用且便宜，但不能轉運固體、且不允許干運轉，否則會過熱，損壞泵的同時影響葡萄酒的質量。柱塞泵對葡萄酒的損傷很小，但其本身重量會產生安全問題，同時有泄漏和污染的可能。而隔膜泵則具有足夠的揚程和運輸較大固體的能力，同時不會損壞葡萄酒。
油漆生產
在油漆、涂料的生產中，常需要將不同的顏料泵入罐子中混合，但油漆的磨蝕性很強，部分油漆黏度高達30000KPa，對泵送油漆的泵要求較高。采用不銹鋼螺栓固定隔膜泵用于泵送油漆，油漆難以磨損腐蝕不銹鋼，不銹鋼材質的球閥也不會被黏住。
粘合劑生產
在粘合劑的生產中，原材料需要謹慎處理，用于輸送原材料和成品的泵不能出現泄漏。否則除了產品損失以外，維護和清理費用的增加、對工人的安全也造成隱患，同時不能對產品過度攪拌，否則會對粘合劑和密封劑造成破壞。F4材質隔膜的的不銹鋼隔膜泵滿足粘合劑的生產需求，不易泄漏且適用于高粘度流體。
主要優缺點
氣動隔膜泵
優點
（1）自吸功能強，開泵前無需灌泵。最大干、濕吸程分別可達7m和9m。
（2）隔膜泵的運動部件和介質通過隔膜完全隔離，沒有旋轉部件和軸封，無需潤滑，不存在介質泄漏或潤滑油泄漏對環境的污染。
（3）可以空載運行或潛水運行。
（4）不使用電力作為動力，不會產生電火花，接地后可防止靜電火花，適用于易燃易爆環境中。
（5）對介質的剪切力低，可用于輸送不穩定介質。
（6）結構簡單，易損件少，便于操作和維修。體積小、重量輕、易于移動。
（7）流量可調節，通過調節空氣流量來調節泵流量或在液體出口管處加裝節流閥調節流量。
（8）排氣是膨脹吸熱過程，氣動隔膜泵不會過熱。
缺點
由于氣動隔膜泵在運輸液體時，液體的泵出是一股一股的，因此引起的脈沖振動相對較大，根據需要可以在泵出口安裝恒壓閥或緩沖罐。
液動隔膜泵
優點
（1）動力采用成熟的液壓驅動技術，液壓驅動的方式極大簡化傳動裝置的機械結構，降低泵的成本。
（2）操作簡單、維修簡便、占地面積等投入較少。
（3）從原理上避免了漿體輸送時產生的流量脈動、沖擊，保證漿體輸送系統的穩定性與可靠性。
（4）由于液壓傳動的方式，可以使泵的沖次低至每分鐘5次，極大地提高了易損件的壽命。
（5）多個泵并聯時輸出穩定。避免了傳統泵組并聯時因瞬時流量峰值疊加引起的泵組及管路破壞。
（6）液壓傳動可平穩地傳遞運動，能夠輕易實現快速啟動、制動和反復換向。易于完成較大范圍內的無級變速，變速范圍可達到2000:1。
缺點
（1）能量傳遞的過程中需要經歷兩次轉換，總傳動效率偏低。
（2）由于傳動介質的可壓縮性和泄漏等因素的影響，需要設置補償油路，特別是液壓缸的泄漏，會降低液壓缸容積效率，嚴重時可影響液壓缸正常工作。
（3）工作介質對溫度較為敏感，不能在高溫或過度低溫環境下工作，采用石油基液壓油作為傳動介質時，還需注意防火。
（4）由于密封要求高，液壓元件制造精度較高，在產生故障時難以精確診斷具體故障位置。
發展趨勢
（1）研制新材料隔膜：隔膜是隔膜泵的少數易損件之一，隔膜材質會影響隔膜的使用壽命，選用合適材質的隔膜，提高隔膜的使用壽命關系到整個工藝系統的生產效率和泵的連續運轉率，可以降低泵的運行成本。隔膜的材質需要根據不同的生產工藝和輸送介質選用，需要根據使用情況研發不同材質的隔膜。
（2）開發大型隔膜泵：中國石化、煤化工、冶金等行業引進的隔膜泵，流量高達500，排出壓力高達25，配套電機功率高達2000，進一步提高大型隔膜泵的技術，以適應大流量介質運輸。
（3）特種隔膜泵：對特殊生產工藝，如煤制油生產工藝中采用的高壓煤漿泵，需要在170℃以上的高溫和20以上的高壓下連續無故障的穩定工作，隔膜泵需要耐高溫、耐高壓、具備高可靠性等特點。需要根據不同生產工藝研制特種隔膜泵。
標準規范
（1）
根據氣動工具產品行業標準《鑿巖機械與氣動工具產品型號編制方法 JB/T 1590-2010》的規定，氣動隔膜泵型號應為“TBM”，“T”表示氣動機械，“B”表示泵，“M”表示隔膜式。 目前市場上的氣動隔膜泵一般分為兩種： 一種是 QBY氣動隔膜泵，也稱外置配氣閥隔膜泵，外部有配氣閥和導向閥；另一種是 QBK 氣動隔膜泵，即內置配氣閥隔膜泵。
（2）按照JBT 8697-2014中規定，隔膜泵運行時部分條件如下：
a）補排液裝置必須正常運行；
b）各靜密封面不得泄漏、貯液器不得泄漏；
c）潤滑油壓及油位在規定范圍內，油池油溫不超過75℃；
d）無異常聲響和振動；
e）在連續工作時，不應超過額定工況；
f）液壓式泵在額定排出壓力下，柱塞或活塞桿密封處的泄漏量應不超過泵額定流量的0.01%；泵額定流量小于10時，泄漏量不應超過1L/h；
g）氣動隔膜泵配氣機構工作平穩，泵速穩定，無遲滯卡阻現象；
h）液壓腔用液壓介質應含有消泡、防銹和防腐劑。
維修與保養
常見故障及處理方法
參考資料 >
我們的產品.WILDEN.2023-09-25
關于我們.Sandpiper中文網頁.2023-09-25
Pro-Flo系列.WILDEN.2023-09-26
案例研究.WILDEN.2023-10-21