Водяной насос ремонт крыльчатки

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

Как снять и установить крыльчатку на водяной насос

Любое водонагнетательное устройство состоит из нескольких частей: электрический двигатель, центробежный вал, электронное оборудование. Практически главным элементом, без которого не будет работать ни одна насосная станция, является крыльчатка.

Что это такое

Крыльчатка водяного насоса – это колесо (пропеллер, вертушка, лопасть) с боковыми лопастями различной формы, которое при передаче импульса вращения от двигателя непосредственно контактирует с водой и заставляет ее двигаться в заданном направлении.

Практическое назначение у вращающегося пропеллера одно – заставить воду перемещаться в нужном направлении, нагнетая при этом давление. Устройство состоит из нескольких элементов, в зависимости от вида:

1. Вертушка.
2. Центровая ось.
3. Подшипник.
4. Стопорное кольцо на оголовник диска.
5. Пружина для компенсации гидроудара.

Важно: в комплектацию иногда может входить резиновая прокладка.

• Открытые. Пропеллер, который можно увидеть, перевернув агрегат. Имеет вид диска с лопастями, направленными вниз. В центре есть отверстие под вал или подшипник. Перьев у открытого нагнетателя четыре, шесть, не больше. Устройство с таким колесом используют в загрязненной среде. У нее очень низкий КПД, потому что нет компрессии внутри агрегата. Но есть один большой плюс – лопасти легко можно почистить от мусора.
• Полузакрытые. Широко распространены в аппаратах для перекачки относительно чистых жидкостей. Расположено колесо в защитном кожухе с небольшим отверстием сбоку, в котором можно увидеть часть лопастей. Диск имеет минимальный зазор между двигателем и площадкой. Давление, которое создает такой аппарат, немного больше, чем у открытого.
• Закрытые. Наиболее распространенный вид в центробежных насосах. Два плотных диска, между которыми расположены широкие лопасти. Вода в корпус попадает через специальное отверстие. Перья вращаются с минимальным зазором между дисками, это позволяет нагнетать высокое давление на выходе. Но у закрытого вида есть минус – мусор и грязь очень быстро забивают полость лопастей, что приводит к поломке. Однако если использовать такой насос в чистой воде, питьевой скважине, он прослужит довольно долго, и работа будет эффективной.

Виды посадки диска на ось

Крыльчатка на станцию присоединяется различными способами.

1. Коническая.
2. Шестигранная.
3. Цилиндрическая.
4. Крестообразная.

• Конусное крепление импеллера используют, если колесо и лопасти пластиковые. Процесс замены прост, именно поэтому конус применяют для пластика. Лопасти часто ломаются и требуют замены. Конусное колесо садится на вал очень плотно, и вращать его без включенного двигателя нельзя. Такой вид крепления используют в помпах с открытыми лопастями. В дополнение в ступичном валу просверливают резьбу. Надев на штырь, нагнетатель притягивают болтом. Весьма неэффективный способ. В данный момент уже редко кто использует такой вид крепежа.
• Шестигранная посадка импеллера – более надежный вид установки колеса на вал. В центре диска вырезаны отверстия по кругу в форме шестигранника. Бывает и восемь граней, и четыре. Сам вращательный элемент двигателя также выполнен в форме шестигранника. Посадка очень плотная без уплотнительного кольца.
• Цилиндрическое крепление. Чтобы колесо не вращалось отдельно от вала, на нем выделены стопорные кольца и выступы. Сверху закручивается контргайка. Минус цилиндра – необходимость точной подгонки вала и отверстия в крыльчатке, а также достаточно сложный процесс снятия.
• Крестообразное крепление самое прочное. Используется для перекачки тяжелых жидкостей. Имеет вид креста с четырьмя или шестью лучами. Применяется в насосах с вертикальной и горизонтальной крыльчаткой. Крепление дублируется гайкой или болтом.

Важно: все способы крепления импеллера к валу не обеспечивают 100-процентную надежность. Соединение дублируют прижимной гайкой или стопорным кольцом, которое вставляется в специальный паз в валу и накручивается на резьбу там же.

Из чего делают

Материал, из которого изготовлено рабочее колесо, влияет не только на среду, где может работать насос, плотность воды, но и на экономическую составляющую. Более прочный агрегат будет потреблять больше энергии, но и производительность соответствует. И наоборот, мягкие лопасти помогут сэкономить на электроэнергии, но при интенсивном применении колесо придется скоро менять. Материалы изготовления крыльчатки для водяных насосов:

1. Алюминий. Очень распространённый материал среди погружных насосов с открытыми лопастями. Легкий и устойчивый к коррозии, может долгое время находиться под водой и работать, не нагреваясь. Для вращения потребляется небольшое количество энергии, поэтому мало тратится электричество и ресурс насоса. Из минусов: – алюминий – хрупкий материал, при попадании мусора или камня лопасти разрушатся, потребуется замена.
2. Сталь более надежна, чем алюминий и пластик. Крыльчатка для насоса из стали отливается или вырезается на токарном станке. Лепестки должны быть абсолютно симметрично расположены и одинаковы. В центре имеется отверстие под крепление к ступице. Конечно, двигателю понадобится больше усилий для вращения колеса, соответственно, электричество потратится тоже. Есть еще один небольшой минус стальной крыльчатки – высокая подверженность коррозии при взаимодействии с водой.
3. Чугун. Известно, что чугун меньше подвержен окислению и коррозии при работе с водой, поэтому в станциях и группах повышения давления, которые вынуждены работать в агрессивной среде непрерывно, используют именно этот материал. Минус у него тоже есть, это его вес. Чугунная крыльчатка намного тяжелее стальной и вращать ее сложнее. Такое колесо отливают по нужным размерам, но чугун не всегда остается в заданной форме – это еще одна трудность. Иногда вал приходится подгонять под отверстие в диске.
4. Пластик, хрупкий и ненадежный. Подходит для погружных и центробежных устройств малой мощности. При попадании малейшего мусора лопасти ломаются, и диск полностью приходит в негодность. К плюсам можно отнести малую себестоимость рабочего колеса, а также быстрый ремонт насоса.

Причины замены нагнетателя

Двигатель насосной станции расположен вне досягаемости воды, чего не скажешь о пропеллере. Крылья направления жидкости постоянно находятся в агрессивной среде. Вода и мелкие частицы в ней бьют по лопастям, воздействуя на материал изготовления. Соответственно, импеллер разрушается. Признаки неисправности:

• Характерный стук подшипника или скрежет в корпусе нагнетателя. Колесо на вращательном валу центровано, когда одна из лопастей разрушена, разбивается и сам подшипник. Он начинает стучать и вибрировать – это одна из причин замены.
• Потеря давления на выходе насоса. При условии, что в корпус не попал воздух, давление в выбросе воды уменьшилось или вовсе пропало, значит, устройство сломано. Прежде чем ремонтировать крыльчатку, нужно проверить двигатель помпы, вращает ли он вал.
• Двигатель гудит, но вал не крутится. Очень редко такое бывает. Причина в залипании пропеллера. В лопасти попал мусор, или они заржавели и заклинили ступицу.
• При постоянном использовании существует естественный износ запасных частей и механизмов. С этим ничего не поделаешь, придется менять.
• Разгерметизация насосного оборудования, а именно крыльчатки. Вследствие неправильного монтажа или неверной эксплуатации может произойти потеря внутреннего давления в корпусе насоса или импеллера. Это приведет к серьезной поломке и необходимости замены рабочего диска.

Ремонт

Сперва внимательно осмотрите само устройство и его агрегаты. Между диском и корпусом насоса очень маленький зазор и причина поломки может заключаться в закупоривании этой щели. Тем более если станция долго простояла без работы.

Поводом для замены нагнетателя является и частичное или полное разрушение ее лопастей. Крыльчатки, установленные в насос, имеют свою серию и номер, который соответствует определенному типу агрегатов. Если на двигателе ранее было установлено рабочее колесо с лопастями, изготовленными из стали или чугуна, нельзя заменять его на пластиковую запчасть.

Как снять

Диск в сборе или по отдельности можно найти в любом магазине, торгующем насосным оборудованием и инструментами. Выбирая колесо, самостоятельно замеряем все параметры старого, а также посадочное место на вал и его диаметр.

• Снимаем сломанную деталь.
• Откручиваем болты крепления верхней части камеры вращательного колеса (четыре или шесть болтов), убираем крышку в сторону. Станет видно колесо и место его крепления.
• Гайка или болт в центре круга крепит крыльчатку к валу насоса. Открутить ее непросто. Ступица постоянно вращается, стопорного кольца нет и поэтому с ним крутится диск. Зажать вал можно, только открутив заднюю крышку насоса. Затем элемент становится доступным.
• Сначала крыльчатку зажимают и, если она не прокручивается, гайка выкрутится, если нет, снимаем затылочную часть.
• Открутив прижимную гайку или болт, импеллер все еще сложно снять. Вал нужно удерживать газовым ключом или струбциной, одновременно расшатывая диск из стороны в сторону, постепенно вытягивая его на себя.
• Вытащив колесо, покажется внутренний сальник и подшипники. Их обязательно проверяют. Резиновый сальник предохраняет мотор от попадания влаги. Каждый раз во время замены нагнетателя сальник тоже желательно поменять.

Сломанная деталь снята и перед нами остался вал. Осмотрите его, он может быть грязный или ржавый. Все нечистоты необходимо аккуратно убрать и очистить ступицу. Ржавчину нельзя стачивать болгаркой или напильником. Достаточно пройти наждачной шкуркой 0 или +1. Затем обезжирить и смазать солидолом. Подшипники, если они открытые, смазывают графитной набивкой. Перед обратной сборкой насосную станцию включают, чтобы посмотреть развал подшипников и целостность резиновой прокладки. В противном случае эти детали придется менять.

Крышка камеры рабочего колеса внутри тоже очень грязная или покрыта ржавчиной. Это происходит из-за тяжелых примесей в воде, глины и извести. Ее надо почистить, отмочить некоторое время в растворителе или бензине.

Сборка и установка своими руками новой крыльчатки происходит в обратном порядке.

• Вал смазываем солидолом или WD 40.
• На него аккуратно надевают диск с лопастями. Если он не лезет, нельзя по нему стучать, лучше тихонько постукивать молотком по валу с обратной стороны. Можно немного вращать колесо по часовой стрелке, как будто накручиваем резьбу.
• Прижимной болт или гайку очищаем от ржавчины и закручиваем на место.
• Теперь собирают лицевую и тыльную крышки.
• После сборки новый пропеллер не должен стучать и создавать излишнюю вибрацию в насосе.

Эксплуатация

1. Раз в год проводите осмотр нагнетателя и основных агрегатов насоса.
2. Не используйте оборудование на максимальной мощности постоянно.
3. Давайте ему отдохнуть.

Полезное видео

Пара способов снятия:

Источник