本发明涉及具有柔性工作元件的泵送装置领域，更具体地，涉及一种二级柱塞泵，包括泵体、多个柱塞、多个隔膜和一个斜盘，所述泵体设有多个泵室，多个泵室相互连通，所述柱塞和隔膜与泵室一一对应；所述每个泵室从前端到后端依次设有二级柱塞腔、物料腔、缓冲腔和一级柱塞腔，隔膜设于物料腔与缓冲腔之间，用于物料腔与缓冲腔之间的密封隔离；一级柱塞前端和二级柱塞后端同轴连接，并可沿着所述泵室的轴向方向位移；所述泵体还包括一斜盘，斜盘的转动带动多个一级柱塞沿着所述泵室的轴向方向交替位移。该二级柱塞泵可缓解隔膜老化，避免物料与润滑剂交叉污染，且可检测隔膜异常。