Крыльчатка водяного насоса: назначение, виды, причины поломок, нюансы ремонта

Крыльчатка помпы – это основной рабочий элемент центробежного агрегата, её форма и размеры определяют основные технические характеристики оборудования.

На сегодняшний день насосное оборудование актуально для многих сфер, особенно для владельцев частных домостроений. Такие установки обеспечивают стабильную подачу воды из скважин на длинные дистанции. На рынке представлено много видов насосного оборудования, каждый агрегат призван решать определенные задачи.

Содержание статьи

Для всех видов установок, включая отопительные агрегаты и насосные станции крыльчатка помпы является ключевым конструктивным элементом.

Насосная крыльчатка: особенности конструкции и назначение

Крыльчатка помпы (рабочее колесо) представляет собой небольшую деталь с изогнутыми лопастями на диске. Расположение лопастей, их геометрия, направление изгиба, внутренний и наружный диаметр диска — это параметры, которые определяют рабочие характеристики установки.

Крыльчатка создает силу инерции, под действием которой жидкость из камеры насоса идет в трубопровод, после чего в центре крыльчатки давление падает, в камеру всасывается новая порция воды. Такой процесс цикличный и обеспечивает бесперебойную работу насосной системы.

Крыльчатка циркуляционного насоса: типы по конструктивному исполнению

Открытая — диск, на котором расположено от 4 до 6 лопастей. Данная модель имеет не высокий КПД (в среднем 40%), но отличается повышенной износостойкостью. Актуальна при перекачки при низком напоре жидкостей с разного рода засорениями (маслянистой, с твердыми включениями, например, песок).

Полузакрытая крыльчатка циркуляционного насоса — один диск, лопасти имеют высоту, позволяющую прилегать с небольшим зазором непосредственно к корпусу насоса. Такой тип устанавливается в насосах, предназначенных для перекачки сильно загрязненных жидкостей (ил, осадок).

Модель закрытого типа состоит из двух дисков, между которыми расположены лопасти. Количество лопастей может быть разным, чем их больше, тем эффективней работает система. Это самый востребованный вариант для центробежных насосов, который обеспечивают хороший напор, минимизирует утечки жидкости. Закрытые крыльчатки могут быть литыми, штампованными, сварными.

Отметим, что крыльчатка водяного насоса, также как и крыльчатка отопителя – центробежного агрегата для отопления, должна иметь минимальный зазор между корпусом и лопастями (открытый, полузакрытый тип), это обеспечивает лучшую тягу жидкости/воздуха.

Варианты крепления на вал крыльчатки

Способ посадки рабочего колеса на вал мотора зависит от вида помпы. В одноколесных — посадочное место может быть коническим (конус) или цилиндрическим. В вертикальных/горизонтальных многоступенчатых, и в насосах для скважин — место посадки крестообразное, в виде шестигранника, 6-гранной звезды. Существуют разные виды посадки крыльчатки на вал циркуляционного насоса, рассмотрим наиболее часто применяемые.

Коническая отличается простотой посадки и снятия, но положение крыльчатки менее точное. Усаживается жестко, двигать ее нельзя. К минусам можно отнести то, что такой вариант дает биение колеса.

Цилиндрическая посадка применяется в погружных, вихревых насосах. Она обеспечивает точное положение крыльчатки. Фиксируется посредством шпонок. Нюансы — требуется максимально точная обработка вала и отверстия в ступице колеса.

Крестообразная и шестигранная посадка чаше используется в насосных системах для скважин. Она позволяет легко насадить/снять крыльчатку. Фиксация на валу достаточно жесткая, зазоры регулируются специальной шайбой.

В виде шестигранной звезды — такая посадка на вал мотора используется в высоконапорных горизонтальных и вертикальных насосах, для которых изготавливаются рабочие колеса из нержавеющего сплава. Это достаточно сложная конструкция посадочного места, тут требуется идеальная обработка вала и колеса. Колесо жестко фиксируется в оси вращения вала. Зазоры регулируются втулкой.

Из каких материалов изготавливают крыльчатку помпы

Механическая прочность, стойкость к коррозии, коэффициент линейного расширения — главные качества, которым должен отвечать материал для рабочего колеса насоса.

Латунь — самый распространенный материал для рабочего колеса помпы. Прочный и антикоррозийный.

Нержавеющая сталь обладает отменными механическими свойствами и коррозийной стойкостью, но ее литейные качества низкие, что обуславливает изготовление нержавеющих моделей методом сварки.

Чугун традиционный материал для изготовления рабочего колеса, но только для тех насосов, которые работают в среде с низкой коррозийностью. Чугунные лопасти толще, чем лопасти из других материалов.

Углеродистая сталь применяется для изготовления колеса для больших насосов, работающих в низко-коррозионных условиях. Для увеличения износостойкости применяются специальные наплавки.

Листовая сталь позволяет сделать тонкие лопасти, обладает высокой стойкостью к коррозии, но не позволяет сделать лопасти закругленными.

Алюминий — прочный, коррозийно стойкий, но дорогой материал.

Современная насосная крыльчатка, например для отопителя все чаще изготавливается из специальных видов пластмассы, имеющих высокие механические свойства и стойкость к агрессивной среде.

Причины поломок

Выход из строя рабочего колеса является наиболее частой причиной поломки насосного оборудования. В данном случае требуется замена крыльчатки насоса.

Быстрая выработка ресурса агрегата объясняется сложными условиями работы рабочего колеса: воздействие жидкости, вибрация, перепады температур, трение абразивных частиц. Именно от этой детали в большей степени зависит срок эксплуатации насосного оборудования. Например, если агрегат гудит и не подает воду, это явный сигнал, что проблемы с крыльчаткой.

Причинами неисправности крыльчатки могут быть:
Из-за долгого хранения насоса «в сухую» крыльчатка прилипла к корпусу, произошло окисление вала электродвигателя.
Колесо заклинило из-за ила, песка, грязи.
Кавитация — происходит «холодное кипение» на поверхностях колеса, вызывающее его повреждение.
Неправильная установка крыльчатки (не выдержаны размеры, допуски).
Смещение рабочего колеса насоса.

Износ, неправильная посадка, смещение детали приводит к тому, что насос не выдает заявленных напора/подачи, идет повышенное потребление электроэнергии. При сильном износе нарушается балансировка, последствия — повышенная нагрузка на подшипники, их износ, смещение и трение колеса о всасывающий патрубок, что ведет к износу не только колеса, но и корпуса.

Важно отметить, что крыльчатка из нержавеющей стали, латуни выходят из строя достаточно редко. Пожалуй, единственная причина для их замены — сильное охлаждение воды при сильном морозе и деформация колеса льдом.

Ремонт крыльчатки

С ремонтом рабочего колеса насосной станции раз в несколько лет сталкивается каждый владелец оборудования. Эти действия должны проводить профессионалы. Это основная деталь современных электронасосов, самостоятельный ремонт не гарантирует качественную работу оборудования.

Для тех, кто желает произвести ремонт самостоятельно, предлагаем краткую инструкцию, как снять и заменить крыльчатку.

Нужно извлечь аппарат из скважины, колодца. Электродвигатель расположен в задней части оборудования, на его валу и установлено колесо. Для того чтобы его снять, нужно демонтировать фиксирующий болт. Но вал вращающийся, поэтому снятие болта задача не простая.

Чтобы его снять, потребуется зафиксировать вал, это требует снятие крышки и вентилятора охлаждения двигателя. Он расположен с противоположной стороны.

После того, как крышка и вентилятор сняты, другой конец вала фиксируется, откручивается болт и снимается крыльчатка. Производится замена детали — посадка на вал, фиксация. При замене, главное — правильно подобрать тип, диаметр, крепление и не повредить лопасти.

Источник

Вал с крыльчаткой

Характерные неисправности валов с крыльчаткой следующие: коррозия, повреждение резьбы и износ цилиндрических рабочих поверхностей (шеек).

Для удаления коррозии поверхности крыльчатки подвергают пескоструйной обработке.

Изношенные шейки вала восстанавливают способом хромирования. Для восстановления шейки диаметром 22 мм ( рис. 126 ) также применяют электроимпульсную наплавку.

Процесс восстановления шеек вала способом хромирования начинают с исправления центровых фасок. После исправления центровых фасок шейки вала шлифуют до выведения следов износа, но до диаметров не менее 21,0 и 19,7 мм. Овальность и конусность шеек допускаются до 0,05 мм. Биение шейки диаметром 20 мм относительно шейки диаметром 22 мм должно быть не более 0,05 мм. Для обработки шеек применяют корундовый круг на керамической связке зернистостью 46—60 и твердостью С2—CT1.

Упорную торцовую поверхность фланца вала обрабатывают до выведения рисок специальным тарельчатым кругом K60 твердостью СТ1—СТ2. Толщина фланца после обработки допускается не менее 2,4 мм. Подготовленные шейки детали покрывают блестящим осадком хрома до диаметров размером 22,15 и 20,15 мм.

После промывки и тепловой обработки хромированные шейки вала шлифуют кругом K46-60 твердостью С2—СТ1 до номинальных размеров. Для шейки диаметром 22 мм и детали сб. 411-22-1 установлен один ремонтный размер 21,5-0,06-0,095 мм. Допустимая овальность и конусность шеек не более 0,02 мм, несоосность 0,03 мм.

После восстановления шеек крыльчатку вала бакелитируют.

Если шейка вала диаметром 22 мм имеет глубокие риски и задиры, то ее целесообразнее наращивать способом электроимпульсной наплавки. При этом технологический процесс ремонта детали усложняется и состоит из следующих операций: обработки фасок центровых отверстий, наплавки шейки диаметром 22 мм, окончательного шлифования шейки диаметром 22 мм, предварительного шлифования шейки диаметром 20 мм, хромирования шейки диаметром 20 мм и окончательного ее шлифования.

Для электроимпульсной наплавки шейки вала применяют проволоку OBC или ПК диаметром 1,6 мм.

Рис. 126. Вал с крыльчаткой : а — деталь сб. 411-22-1; б — деталь cб. 411-22-7; в — деталь сб. 411-22-10; г — деталь сб. 411-22-13A.

Источник

Ремонт напольного вентилятора своими руками. Все причины почему не крутится и как разобрать.

В самые жаркие летние дни, единственным спасением от изнывающего зноя, является обычный напольный вентилятор.

Далеко не каждый может позволить себе полноценную сплит систему или хотя бы мобильный кондиционер.

Но к сожалению, и этот недорогой и доступный ветродуй, время от времени ломается. Особенно летят как семечки китайские модели.

А их на нашем рынке подавляющее большинство. Что же делать, если вентилятор перестал вращаться и работать? Какие у него основные болячки и из-за чего он ломается?

Всего можно выделить 5 основных причины выхода из строя напольных вентиляторов:

старая засохшая смазка или ее недостаток

перегорание термического реле или предохранителя

витковое замыкание обмоток или обрыв проводов

механическое смещение вала двигателя

Главная проблема дешевых моделей, на которую почему-то мало кто обращает внимание — неправильное литье лопастей. Из-за этого происходит дисбаланс, разбиваются подшипники, увеличиваются зазоры.

На это вы повлиять никак не можете, так как уже купили вентилятор с таким изначальным дефектом. Иногда он вроде бы и работает, нормально вращается крыльчатка, но при этом не дует.

То есть, никакого охлаждающего потока воздуха от него нет. Из-за чего это происходит?

Из-за неправильного угла атаки лопастей. Его лепестки деформированы и гоняют воздушный поток по кругу, а не выбрасывают наружу.

Этот эффект может проявиться со временем, после того как вентилятор долго стоял под прямыми лучами солнца и его крыльчатка нагревшись, начала постепенно менять свою форму.

Лечится это только заменой крыльчатки на новую.

Наиболее часто встречающейся проблемой, является засохшая смазка или ее недостаток. Вентилятор начинает подклинивать, терять обороты и как следствие, увеличивается нагрузка на двигатель. Ветродуй уже не работает в полную силу.

Движок намотанный тоненькой проволокой в 0,2мм начинает греться и постепенно выгорают обмотки.

Как выявляется подобный дефект? В этом случае вентилятор перестает вращаться. Он гудит, но крыльчатка не крутится.

А еще бывает, что он запускается только на 3-й скорости, а на первые две вовсе не реагирует. Ему просто не хватает мощи, чтобы провернуть вал.

Дабы его завести, приходится как на старых самолетах, в наглую раскручивать лопасти.

Кстати, такой же симптом может быть и при повреждении пускового конденсатора. Как же без приборов узнать, какая причина виновата в поломке?

Для этого нужно хотя бы добраться до вала двигателя, сняв защитный кожух и лопасти. Если вал от руки будет вращаться с большим трудом, то вините грязь и засохшую смазку.

А если он крутиться легко и у него есть инерция, то скорее всего накрылся кондер. Симптом — включили вентилятор в розетку, а он не крутится. При этом прокручиваете в наглую мотор и он запускается.

Если рукой при работе придержать лопасти вентилятора, он опять может остановиться. Проверяется конденсатор мультиметром, если у него есть соответствующая шкала замера емкости.

Для замены подбирайте новый кондер по таким же параметрам, какие указаны на корпусе старого.

Кстати, еще не до конца высохший конденсатор, также влияет на обороты. Если вы заметили, что они у вас упали и вентилятор стал крутиться медленнее, это звоночек для его проверки.

Проблема тугого вращения решается новой смазкой подшипников. Здесь используются, так называемые подшипники скольжения. Кто-то называет их втулками.

Применять шарики в таких конструкциях дороговато, да и гремят со временем они будь здоров. Для ремонта вовсе не обязательно разбирать весь двигатель целиком. Достаточно открутить несколько винтиков и брызнуть в нужные места универсальным аэрозолем WD40.

Как же добраться до втулок, не снимая движок? Для начала, откручиваете центральный винт на задней стенке защитного кожуха.

Еще один саморез прячется в регулировочной кнопке-рычаге для поворота или стопора головы вентилятора.

После этого, задняя крышка легко снимается со своего места. Что находится под ней? Здесь вы можете увидеть редуктор поворотного механизма, который придает вращение всей голове.

Снизу к нему подходит специальная тяга.

Сверху закреплен пусковой конденсатор движка.

Кстати, имейте в виду, что в разных моделях его может там и не быть. В этом случае, ищите его возле кнопок переключения скоростей.

Чтобы получить доступ к подшипнику двигателя, вам потребуется снять редуктор. Крепится он на трех винтиках, а снизу подпирается тягой.

Скручиваете винты и отсоединяете тягу. После этого редуктор снимается с вала и вы получаете доступ к задней втулке.

Больше ничего раскручивать и разбирать не нужно. Остальное за вас сделает вэдэшка.

Одеваете на баллончик WD40 узкую направляющую трубочку и несколько раз пшыкаете в зазор между валом и подшипником.

После разбрызгивания WD40, рукой проворачиваете вал в разные стороны и немного двигаете его вперед-назад.

Лишняя загустевшая смазка, посторонний мусор и пыль будут постепенно выходить наружу. Эти излишки грязи легко удаляются ватными палочками.

Если у вас есть густая смазка по типу циатим или литол, желательно нанести ее на червяк редуктора. После этих чистящих процедур, капаете на подшипник с внешней стороны несколько капель масла для швейных машинок.

Только не нужно наносить ее через чур много. Иначе она в последствие растекается по всем местам и на нее налипает пыль, обратно превращаясь в грязь. В итоге вы опять получите клин и проблему с вращением вентилятора.

Возле втулок в отдельных моделях ставят войлочные шайбы. Они пропитываются маслом и при нагреве, масло стекает на вал, смазывая его.

Собирается все в обратной последовательности. Тяга — три винта редуктора — внешняя крышка.

Кстати, если через чур затянуть центральный саморез на задней крышке, а это именно саморез, а не винт, он может пройти сквозь пластмассу поворотного редуктора и упереться в вал.

С задним подшипником разобрались, далее переходите к передней части вентилятора. Здесь по центру стоит защитный колпачок.

Он откручивается, внимание — по часовой стрелке, так как резьба здесь левая.

Скидываете его и снимаете пропеллер с вала. Вы получаете доступ уже к переднему подшипнику скольжения.

Принцип здесь тот же самый. Сначала выдавливаете и размягчаете старую смазку и грязь вэдэшкой, а потом наносите новую.

После этого одеваете пропеллер обратно и закрываете крышечку. Закончив ремонт, включаете вентилятор на повышенных оборотах, и дав ему поработать так несколько минут, переключаете на ту скорость, которая требуется.

Если повреждение более сложное и простая смазка не помогает, придется разобрать вентилятор по детальнее.

Сперва проделываете все махинации по разборке как указано выше. После снятия пропеллера, откручиваете пластиковую переднюю контргайку ,которая располагается сразу за ним, и скидываете всю защитную рамку.

В руках у вас остается сам двигатель и ножка, в которой проходят провода питания и расположен кнопочный механизм.

Разбираете эту ногу выкрутив 6 саморезов.

В первую очередь проверяйте пайку проводов. Вполне возможно один из них, или даже несколько отвалились или отгорели.

Если все цело, как понять какой провод куда идет и за что отвечает? Начинайте проверку с двух проводов от вилки питания.

Один из них, пусть это будет черный (как на фото снизу), через лампочку подсветки идет напрямую к двигателю вентилятора.

Второй провод заходит на нижнюю клемму наборного выключателя (кнопка 0).

Далее, путем нажатия соответствующих кнопок — 1-я скорость, 2-я, 3-я, замыкаются те или иные контакты переключателя, и тем самым изменяется скорость двигателя.

Каждый провод от этих кнопок идет к своему выводу на обмотке, с большим или меньшим числом витков. Подавая на них напряжение, вы заставляете пропеллер крутиться быстрее или медленнее.

Упрощенная схема ветродуя выглядит следующим образом.

Типичные схемы большинства недорогих 3-х скоростных напольных вентиляторов примерно вот такие:

Нажатие каждой кнопки сопровождается замыканием своей контактной группы.

При этом другая контактная группа в этот момент размыкается.

Иногда эти контакты подгорают или не доходят до своей пластины. Тогда у вас пропадает какая-либо из скоростей.

Проверяется это все элементарно китайским мультиметром, в режиме прозвонки цепи.

Если у вас оборвется самый первый проводок или не будет контакта на нем, то мотор вентилятора просто не запустится. Поэтому при полностью неработающем вентиляторе, проверяйте в первую очередь его.

Если конечно перед этим вы убедились, что исправна сама вилка и шнур питания от нее. Это также вызванивается тестером.

Один конец щупов ставите на штырь вилки, а другим прикасаетесь к контактной площадке на кнопке «0». При исправности, должно быть нулевое сопротивление.

Далее можно проверить таким же образом провода на всех скоростях. Контактный щуп на вилку — другой щуп на отходящий провод от соответствующей кнопки скорости к двигателю.

Если везде по нулям, значит переключатель и провода у вас рабочие.

Далее проверяете второй контакт на вилке и тот проводок, который напрямую уходит мимо выключателя на движок. Убедитесь, что здесь шнур у вас тоже целый.

Только после этого можно переходить к проверке обмоток самого двигателя.

На мультиметре выставляете сопротивление в 2000 Ом. Далее, чтобы не выкусывать нигде провода, в месте подключения конденсатора, зачищаете немного изоляцию.

Ищите общую точку цепи, как на схеме внизу.

Найдя ее, вызваниваете сопротивление обмотки. Для этого поочередно касаетесь вторым щупом контактов на переключателе.

Примерные значения сопротивления обмоток вентилятора могут быть следующими:

Конечно у разных моделей они могут немного отличаться, но самое главное, чтобы не было обрыва или КЗ. Замеры могут показать как несколько сотен Ом, так и чуть больше 1кОм.

Все зависит от мощности вентилятора и сечения провода.

Сопротивление между выводами обмоток будут уже поменьше — 100-200 Ом.

Еще проверяется конденсаторная обмотка и суммарное сопротивление всех обмоток вместе взятых.

Вот самое грамотное и полное видео по проверке работоспособности обмоток вентилятора мультиметром.

Если проверка целостности обмоток также не выявила отклонений и дефектов, идете дальше. Для этого полностью разбираете вентилятор, что называется по косточкам.

Сначала двигатель нужно освободить от всех пластмассовых деталей. Откручиваете 4 винта с лицевой стороны и снимаете крышечку.

На новых моделях кроме винтов, еще имеются защелки. Их нужно отогнуть отверткой.

Чтобы отсоединить ногу, нужно найти еще один винтик, который обычно прячется под заглушкой.

Ослабляете его и вытаскиваете крепежный вал. Для демонтажа проводов, которые проходят сквозь ногу, их потребуется выкусить или выпаять с клеммников на кнопках скоростей.

При этом запишите или зарисуйте, куда какой изначально подключается.

В итоге у вас в руках должен оказаться голый мотор вентилятора без всего лишнего.

Разбираем его. Откручиваете винты, стягивающие заднюю крышку.

При этом перед разборкой, обязательно на всех крышках и железе ставьте отметки того, как все было собрано изначально.

Иначе после неправильной стыковки, у вас пропадет центровка. Возникнут проблемы с подклиниванием вала и вращением лопастей.

Сняв подшипник, вы добираетесь до самих обмоток. Среди пучка проводов питания, идущих от переключателя, ищите специальное термореле.

Очень часто движок перестает работать после его перегорания. Данное реле должно срабатывать и размыкать цепь, при температуре обмоток в 135-145 градусов.

После остывания, реле вновь замыкается и вентилятор запускается. Так вот, иногда оно перегорает полностью и фактически играет роль предохранителя.

Если ваш вентилятор стал часто отключаться и самостоятельно запускаться вновь, виновата именно эта защита. Знайте, что просто так она не срабатывает. Это означает, что у вас либо подклинивает вал, либо приходит конец обмоткам и они перегреваются.

Перегрев обмоток может быть связан с разрушением маленькой крыльчатки, которая стоит на валу внутри самого двигателя. Она призвана обдувать и снижать температуру витков.

В самых дешевых моделях термодатчик-реле не ставят, в них все подключено напрямую. Исходя из этого, если ваш «термопредохранитель» сгорел, его можно конечно зашунтировать и запустить ветродуй. Но при этом вы останетесь без защиты от пожара.

Это реле также проверяется тестером.

Между его лапками должна быть цепь в режиме прозвонки.

Если все детали и релюшки внутри целые, остается внимательно через увеличительное стекло просмотреть обмотки, вал и ротор. Возможно вы увидите оборванные или покоцанные медные жилки.

Такое случается, когда подшипник выскакивает из своего посадочного места и ротор начинает биться по обмоткам.

У современных китайских напольных вентиляторов, довольно часто ослабевает винтовое соединение между двух половинок двигателя. Не забывайте, что вал с обоих сторон, одевается на самоцентрирующие меднографитовые втулки, которые плотно стопорятся в крышках.

При их сборке и затягивании, можно легонько постукать молоточком по самому трансформаторному железу, чтобы вал крутился легко, с небольшой инерцией. Кто-то пытается поймать центр самостоятельно и мастерит вот такой тихий ужас.

В конечном итоге вал вываливается из подшипника, в результате чего появляется клин. Как следствие, ротор начинает царапать обмотки и свою поверхность.

Также имейте в виду, что если ваш вентилятор упал и после этого перестал работать и вращаться, то и здесь скорее всего произошел перекос втулок. Ничего другого поломаться от такого падения не может.

Конденсатор от этого не испортится, обмотки залитые лаком не оборвутся. Разве что, некоторые кнопки могут отойти. Но в первую очередь проверяйте соосность подшипников. И тогда все будет работать как надо.

К сожалению, с механическим дефектом обмоток или ротора, а также их внутривитковыми замыканиями, вам самостоятельно не справиться. Перематывать движки дешевых ветродуев не рационально, гораздо проще будет купить новую модель.

Однако это уже последняя стадия проверки, и есть надежда, что вы до нее так и не доберетесь, найдя повреждение где-нибудь в другом месте, методами рассмотренными выше.

Источник