Центробежный насос.

Общие сведения. Центробежный насос относится к лопастным насосам. Он применяется в судовых системах для перекачивания морской и пресной воды на судах промыслового и морского флотов. Распространение получили центробежные насосы следующих конструктивных типов:
- тип НЦГ — центробежный горизонтальный несамовсасывающий;
- тип НЦГС — центробежный горизонтальный самовсасывающий;
- тип НЦВ — центробежный вертикальный несамовсасывающий (назначение: обслуживание пожарной, охлаждающей или балластной систем);
- тип НЦВС — центробежный вертикальный самовсасывающий;
- тип ЭНЦ — центробежный вертикальный с двухсторонним всасыванием электронасос (назначение: обслуживание охлаждающей, рассольной и конденсатной систем);
- тип ЭПжН — центробежный вертикальный двухступенчатый пожарный электронасос (назначение: обслуживание пожарной системы).
Разборка центробежного насоса производится в следующей последовательности:
- снимают контрольно-измерительные приборы;
- разбирают соединительную муфту (насос-электродвигатель);
- отсоединяют от насоса всасывающий, нагнетательный, трубопроводы охлаждения и смазки подшипников;
- демонтируют крышки сальника, подшипников, корпуса насоса;
- демонтируют вал с насаженными на него колесом, подшипниками, распорными втулками, отбойными и уплотняющими кольцами;
- снимают с вала колесо, подшипники, распорные втулки, отбойные и уплотняющие кольца.
Насос состоит из корпуса спиралевидной формы, называемой «улиткой», крышки, всасывающего патрубка, ротора, состоящего из рабочего колеса с лопастями, называемого «крылаткой», которая жёстко крепится на валу при помощи шпонки и гайки. В корпусе насоса установлены уплотнительные кольца, подшипники качения и сальниковое уплотнение. Схема центробежного горизонтального несамовсасывающего насоса представлена на рисунке:

1 — крышка; 2 — корпус; 3 — рабочее колесо; 4 — узел уплотнения; 5 — опорная стойка; 6 — муфта.
По конструкции корпус насоса может быть односекционный и многосекционный, по расположению оси ротора — горизонтальный и вертикальный.
Техническое обслуживание. Техническое обслуживание центробежного насоса включает внешний осмотр и проверку:
- соединений всасывающего и нагнетательного трубопроводов;
- сальникового уплотнения;
- крепления фундаментных болтов;
- центровку насоса к электродвигателю.
При интенсивной эксплуатации центробежного насоса (4,5-6 тысяч часов в год) следует заменить набивку сальникового уплотнения.
Разборка центробежного насоса производится в следующей последовательности:
- снимают контрольно-измерительные приборы;
- разбирают соединительную муфту (насос-электродвигатель);
- отсоединяют от насоса всасывающий, нагнетательный трубопроводы, охлаждения и смазки подшипников;
- демонтируют крышки сальника, подшипников, корпуса насоса;
- демонтируют вал с насаженными на него колесом, подшипниками, распорными втулками, отбойными и уплотняющими кольцами;
- снимают с вала колесо, подшипники, распорные втулки, отбойные и уплотняющие кольца.
Дефектоскопия и ремонт. Характерными дефектами центробежного насоса являются: коррозионные разрушения, свищи корпуса, крышки и всасывающего патрубка; изнашивание вала в районе сальника, подшипников, а также в районе посадки колеса на валу; эрозионное изнашивание или поломка лопастей рабочего колеса.

Корпус, крышку и всасывающий патрубок со сквозными свищами и сплошной коррозией заменяют. Иногда эти детали восстанавливают с использованием эпоксидных компаундов или материалов Belzona. Шейки вала под подшипники, колёса и в районе сальника восстанавливают осталиванием или хромированием. При деформации вала со стрелкой прогиба до 0,5 мм его правят в холодном состоянии. При большей деформации вал изготавливают новый, с подгонкой старого колеса.
Разрушенные кромки лопастей колеса восстанавливают вваркой вставок с последующей механической обработкой. Восстановление посадки колеса выполняют наращиванием посадочного места на валу эластомером или электролитическим методом.
После восстановления вала и колеса производят их сборку и статическую балансировку, проверяют радиальное биение шеек вала (не более 0,02 мм), радиальное и осевое биение колеса (не более 0,04 мм).
Уплотнительные кольца при зазорах, превышающих допустимые, заменяют. Подшипники качения с большими зазорами и видимыми дефектами заменяют.
Полукольца изнашиваются, и увеличивается зазор, способствующий перетеканию жидкости из нагнетательной полости насоса во всасывающую полость.
При замене уплотнительных колец: собирают корпус с крышкой, центруя её по контрольным шпилькам; в собранном виде растачивают место под полукольца; вытачивают с исходным припуском (в пределах 10-12 мм) из латуни кольцо, которое разрезают на два полукольца, затем собирают (паяют) и протачивают наружный диаметр согласно расточенному отверстию в корпусе насоса с крышкой, а внутренний диаметр кольца — по кривизне уплотняющего места колеса. Кольцо распаивают и каждое полукольцо на потайных шурупах крепят, соответственно: верхнее — в крышку, а нижнее — в корпус насоса. До крепления, после сверления отверстий, как в корпусе, так и в полукольцах, их наружные поверхности пришабривают по поверхностям корпуса и крышки, затем крепят. С закреплёнными полукольцами вновь собирают корпус с крышкой и на станке окончательно их растачивают, обеспечивая нужный зазор между ними и уплотняющей поверхностью колеса.
При сборке насоса заменяют уплотнительные прокладки в местах разъёма корпуса и крышки, сальниковую набивку, регулируют радиальный зазор между корпусом и колесом с обеих сторон (0,5-0,6 мм).
Подшипники качения заполняют чистой смазкой — солидолом, тавотом и т.п., руководствуясь инструкцией завода-изготовителя. Сальники набивают промасленной набивкой.
У собранного насоса проверяют вращение колеса, которое должно быть лёгким, без заедания.
До соединения насоса с электродвигателем его включают на холостой ход — проверяют направление вращения, после чего соединяют его с насосом.
При центровке насоса с электродвигателем должны быть выдержаны допуски на смещение и излом, согласно нормам в зависимости от соединительной муфты.
Центробежные горизонтальные и вертикальные многоступенчатые насосы ремонтируют по такой же технологической схеме. Кольцевые зазоры в уплотнении полуколец по торцу кольца следует принимать как предельные, соответственно: 0,20-0,25 и 0,10-0,15 мм. Большие зазоры недопустимы, так как понизится производительность насоса и развиваемый напор, уменьшенный зазор опасен из-за возможного «прихвата» сопрягаемых поверхностей.

Аксиально- и радиально-плунжерные (поршневые) насосы.

Общие сведения. Аксиально-плунжерный — это объёмный роторный насос типа ИД с аксиальным расположением плунжеров.
Схема аксиально-плунжерного (поршневого) насоса:

1 — выходной вал с шайбой; 2 — головки поршней; 3 — блок цилиндров; 4 — цилиндры; 5 — распределитель рабочей жидкости.
Этот насос имеет высокую частоту вращения. Его номинальная частота вращения составляет от 16,6 до 50 с-1 в зависимости от типоразмера.Насосы аксиально-плунжерного типа используют в гидравлических приводах рулевых машин. Опыт эксплуатации этих насосов в рулевых машинах показывает, что их ресурс составляет 3000-4000 часов и более.
Радиально-плунжерный или звездообразный насос — это объёмный роторный насос типа НПМ с радиальным расположением плунжеров в роторе или статоре.
Схема радиально-плунжерного (поршневого) насоса:

1 — корпус; 2 — блок цилиндров; 3 — поршни; 4 — распределитель; 5 — подшипники; 6 — поршневые полости.
Этот насос низкооборотный. Его частота вращения не превышает 1-4 с-1. Насосы радиально-плунжерного типа используют в гидравлических приводах палубных механизмов.
По способу регулирования объёма подаваемой жидкости эти насосы бывают переменной и постоянной производительности при сохранении постоянной частоты вращения электродвигателя.
Как аксиально-плунжерные, так и радиально-плунжерные насосы обратимы, то есть могут работать как в двигательном (моторном), так и насосном режимах. Так, если ведущим является выходной вал, то гидравлический двигатель становится насосом.
Техническое обслуживание. Аксиально- и радиально-плунжерные насосы надёжно работают при соблюдении следующих требований:
- при применении марки масла, указанного в паспорте;
- не смешивать (при доливке) масла разной вязкости, а также минеральные и синтетические;
- использовать в системе только штатные масляные фильтры и регулярно их менять;
- содержать в чисготе всю гидравлическую систему, так как загрязнённое масло — основная причина отказов насоса;
- замену масла производить ежегодно.
Перед пуском аксиально- и радиально-плунжерных насосов необходимо:
- проверить уровень масла в расширительном баке и редукторе;
- открыть клапаны на нагнетательном и всасывающем трубопроводах;
- проверить наличие и подключение штатных контрольно-измерительных приборов;
- проверить в действии предохранительный (перепускной) клапан;
- проверить состояние соединительной муфты;
- пустить в ход электродвигатель и убедиться в нормальном функционировании агрегата.
Запрещается пуск насоса при закрытых клапанах на нагнетательном трубопроводе, так как это станет причиной гидравлического удара и разрушения клапанной коробки или других деталей.
Во время работы необходимо:
- следить за уровнем масла;
- проверять сальник на плотность и в случае необходимости его подтянуть.
Аксиально- и радиально-плунжерные насосы, как правило, не требуют обслуживания.
Дефектоскопия и ремонт. К основным дефектам относят: изнашивание цилиндровых втулок, плунжеров, клапанов и подшипников. Как правило, цилиндровые втулки ремонтируют, а плунжеры заменяют на новые, или ремонтируют, увеличивая диаметр путём нанесения слоя хрома электролитическим способом.
Цилиндровая втулка, имеющая трещины, подлежит замене; риски, задиры — зашлифовывают. Если износ на диаметр превысил допустимую величину — втулку заменяют или растачивают на очередной ремонтный размер, соответственно этому размеру подбирают новый плунжер.
Плунжер — при механическом изнашивании отверстия под поршневой палец, канавок под поршневые кольца, наличии рисок, задиров шлифуют по фактическому размеру цилиндровой втулки, обеспечивая допуск от + 0,01 до + 0,015 мм на доводку по внутреннему диаметру цилиндра, то есть наружный диаметр плунжера. Критерием качества ремонта является то, что плунжер не должен выпадать из втулки при его вертикальном положении.
Клапаны с небольшими раковинами на уплотнительных поясках подлежат притирке, с крупными раковинами — проточке с последующей притиркой. Притирка осуществляется притирочными пастами, начиная с крупнозернистой и заканчивая мелкозернистой, затем пастой ГОИ.
Подшипники скольжения, имеющие изнашивание антифрикционного слоя выше нормы, риски, задиры, оплавление, заменяют на новые (увеличенный размер приводит к проворачиванию подшипника, уменьшенный — к нагреву).
Цапфа, вал — при ремонте рабочей шейки цапфы, на которой вращается звёздочка, её шлифуют до восстановления цилиндрической формы, а втулку звёздочки заменяют. При наличии трещин, скручивания и изгиба вала его заменяют. Наработки и задиры на шлицах устраняют опиливанием и шабрением.
Корпус с трещинами, раковинами и коррозионными разрушениями заменяют. Раковины заваривают, коррозионные разрушения посадочных мест под подшипники устраняют растачиванием, хромированием наружного кольца подшипника с последующим шлифованием.

Электроприводной возвратно-поступательный (поршневой) насос.

Общие сведения. На судах эксплуатируют электроприводные возвратно-поступательные (поршневые) насосы типа ЭПН, имеющие привод через шестеренный редуктор (перекачка морской воды и нефтепродуктов с температурой до 100 С), и типа ТП — привод через червячный редуктор (перекачка пресной, солёной воды с температурой менее 30 С). У электроприводного возвратно-поступательного насоса поршень совершает в цилиндре возвратно-поступательное движение. Схема электроприводного возвратно-поступательного (поршневого) насоса представлена на рисунке:

1 — шток; 2 — шатун; 3 — коленчатый вал; 4 — цилиндр; 5 — поршень; 6 — корпус; 7 — нагнетательный клапан; 8 — всасывающий клапан; 9 — рама; 10 — электродвигатель; 11 — редуктор.
Особенность возвратно-поступательного насоса — неравномерность подачи перекачиваемой жидкости. Для уменьшения пульсации жидкости применяют многоцилиндровые насосы, а также воздушно-гидравлические компенсаторы. Этот насос обладает способностью к «сухому» всасыванию, то есть его можно включить в работу и в том случае, когда всасывающий труоо-провод не заполнен водой. Электроприводной насос устанавливают для охлаждения дизелей пресной и забортной водой, подачи льяльной воды в сепаратор льяльных вод.
Пуск электроприводного возвратно-поступательного насоса при закрытых клапанах на нагнетательном трубопроводе запрещается.
После остановки насоса следует закрыть клапаны на всасывающем и нагнетательном трубопроводах.
Насос следует немедленно остановить при возникновении вибрации, сильных стуков и шумов, недопустимого нагрева деталей, резкого падения или повышения давления жидкости в нагнетательном трубопроводе, гидравлических ударов, сильных протечек жидкости наружу и неисправности привода.
Техническое обслуживание включает внешний осмотр насоса и проверку:
- соединения нагнетательных и всасывающих трубопроводов;
- уровень масла в картере и его пополнение (первую замену масла рекомендуется производить после 200 часов работы, а следующие — через каждые 500 часов);
- сальникового уплотнения на плотность (сальник, в случае его неплотности, следует немного подтянуть, при необходимости его следует снабдить новой набивкой; в этом отношении необходимо обратить внимание на то, что применяемая набивка должна соответствовать перекачиваемой жидкости);
- крепление фундаментных болтов;
- центровку насоса с электродвигателем.
Демонтаж. В первую очередь снимают контрольно-измерительные приборы (манометр, мановакуумметр) и сливают масло из кривошипной камеры и коробки передач, демонтируют электродвигатель вместе с плитой. Затем приступают к демонтажу кривошипно-шатунного механизма, нижней крышки, поршня и сальника насоса и клапанной коробки.
Дефектоскопия и ремонт.
К характерным дефектам электроприводных возвратно-поступательных насосов относят изнашивание:
- цилиндровых втулок,
- поршней;
- поршневых колец;
- коленчатого вала;
- клапанов;
- подшипников.
Ремонт цилиндровых втулок выполняют путём их замены или расточки. После их расточки изготавливают новые поршни и кольца на больший диаметр.
При наличии трещин, скручивания и изгиба вала более 0,02 мм его заменяют. Клапаны заменяют на новые, или их протачивают с последующей притиркой.
При изнашивании подшипников скольжения с баббитовой заливкой их перезаливают с последующей механической обработкой и пригонкой их по шейке вала, либо заменяют. Бронзовые и латунные подшипники обычно заменяют, а иногда наплавляют рабочую поверхность тем же материалом, из которого изготовлен подшипник.
Если насос при пуске не подаёт жидкость, то причиной этому могут быть закрытый клапан на всасывающем патрубке, засорение приёмной сетки или грязевой коробки, либо значительные подсосы воздуха. Подача насоса может быть слишком мала от засорения или неисправности клапанов. Нужно вынуть и осмотреть клапаны, очистить их и проверить плотность; неисправные клапаны заменить или отремонтировать.
Стук в цилиндре обычно происходит от наличия в нём посторонних предметов, а стук при перемене направления движения поршня — от ослабления крепления поршня на штоке. Сильный скрип в цилиндре может быть от неправильной затяжки сальников или от недостаточной смазки штоков. Чрезмерный нагрев штоков происходит от слишком сильной затяжки их сальников, недостаточной смазки, или недоброкачественной набивки. Износ поршневых штоков более чем на 0,3 мм недопустим.
Нормы зазоров в гидравлических цилиндрах поршневых насосов, мм:

Зазоры по высоте поршневых колец гидравлических цилиндров, мм:

Зазоры в стыке поршневых колец из неметаллических материалов гидравлических цилиндров, мм:

Зазоры между нажимной втулкой (грундбуксой) и штоком для сальников с мягкой набивкой, мм: