Ремонт насосов

Как поменять торцевое уплотнение насоса: подготовка, монтаж и пуск

Замена торцевого уплотнения насоса сводится к трем этапам: найти причину течи, проверить вал и посадочные места, установить новый узел с правильной монтажной длиной. Ниже порядок работ для консольных насосов, допуски на биение вала и ошибки, из-за которых новое уплотнение течет сразу после пуска.

Когда уплотнение пора менять: признаки и причины течи

Торцевое уплотнение не бывает абсолютно сухим: между кольцами пары трения всегда есть тонкая жидкостная пленка, и минимальная утечка в виде пара или редких капель - нормальная работа. Менять узел нужно, когда течь стала постоянной струйкой, растет от смены к смене или появилась сразу после пуска.

Прежде чем заказывать уплотнение, убедитесь, что течет именно оно. Жидкость часто стекает к валу с соседней прокладки корпуса или пробки, и замена исправного узла ничего не даст.

Подготовка к работе: допуск, слив, инструмент

1. Отключите двигатель, разберите электрическую схему, исключите автоматический пуск, вывесите плакат "Не включать, работают люди".
2. Закройте задвижки на всасывании и нагнетании, сбросьте давление в корпусе через дренаж.
3. Слейте среду и дайте насосу остыть. Если насос работал на кислоте, щелочи или горючей жидкости, промойте и нейтрализуйте полость, работайте в очках и стойких перчатках.
4. Сфотографируйте узел до разборки: положение муфты, крышек, стопорных винтов, проставок.
5. Сверьте новое уплотнение со старым: диаметр вала, монтажную длину, тип седла, материалы колец и эластомеров.

Инструмент: съемник полумуфты, торцевые и рожковые ключи, оправка или втулка для запрессовки седла, индикатор часового типа на магнитной стойке, штангенциркуль, безворсовые салфетки, спирт или другой обезжириватель, смазка для эластомеров. Пасты и герметики на пару трения не наносят.

Разборка консольного насоса до узла уплотнения

Последовательность показана для консольных насосов типа К, КМ и химических АХ, где уплотнение стоит за рабочим колесом в крышке корпуса. У моноблочных и секционных насосов порядок другой, его берут из паспорта.

1. Снимите кожух муфты, отсоедините полумуфты или проставку.
2. Отверните крепеж кронштейна (корпуса подшипников) от спирального корпуса и выведите ротор вместе с крышкой. Спиральный корпус и трубопроводы остаются на месте.
3. Застопорите вал от проворота и отверните гайку рабочего колеса. Гайка может иметь левую резьбу - смотрите направление вращения.
4. Снимите колесо съемником, не нанося ударов по валу. Сохраните шпонку и прокладки.
5. Ослабьте стопорные винты вращающейся части уплотнения и снимите ее с вала или защитной втулки.
6. Снимите крышку и выпрессуйте неподвижное кольцо (седло) из гнезда, не повреждая посадочную поверхность.

Старое уплотнение не выбрасывайте сразу: характер износа на кольцах подсказывает причину отказа. Равномерная матовая дорожка по всей ширине - нормальный износ; дорожка с одной стороны - перекос или биение; радиальные трещины - перегрев.

Дефектация вала, втулки и посадочных мест

Новое уплотнение на изношенном валу долго не проработает, поэтому замер обязателен.

Это общие ориентиры производителей уплотнений; если в паспорте насоса или уплотнения указаны более жесткие цифры, действуют они.

• Биение меряют индикатором, проворачивая вал вручную в собранных подшипниках. Повышенное биение при исправном вале обычно означает износ подшипников - их меняют вместе с уплотнением.
• Защитная втулка под вторичным уплотнением не должна иметь кольцевых рисок и коррозии. Канавка от резинового кольца старого уплотнения - повод заменить втулку.
• Фаски на валу и в гнезде седла, по которым проходят резиновые кольца, должны быть не больше 30° x 2 мм, без заусенцев. Острая кромка режет кольцо при монтаже.
• Осевой люфт ротора проверяют, сдвигая вал рукой вдоль оси: заметный люфт означает износ подшипников или ослабленную гайку.

Защитные втулки, подшипники и крепеж для насосов К и КМ по типоразмерам есть в разделе запчастей для насосов К и КМ, а таблица подшипников по моделям - в статье о подшипниках консольных насосов.

Установка нового торцевого уплотнения: порядок

1. Очистите вал, втулку и гнездо крышки, обезжирьте спиртом. Руки - чистые, лучше в нитриловых перчатках.
2. Снимите защитную упаковку с колец, не касаясь рабочих торцов пальцами. Притертую сторону не кладите на верстак.
3. Смажьте резиновое кольцо седла: глицерином или мыльным раствором для EPDM, силиконовой смазкой или маслом для NBR и FKM, если это допускает изготовитель. Минеральное масло на EPDM не используйте - резина разбухает.
4. Запрессуйте седло в крышку равномерно, через оправку или кольцо с мягкой прокладкой. Перекос даже на десятые доли миллиметра дает течь.
5. Установите крышку на кронштейн и проверьте, что седло стоит перпендикулярно валу.
6. Наденьте вращающуюся часть на вал с небольшим проворотом, без рывков, чтобы не завернуть резиновое кольцо.
7. Выставьте монтажную длину по чертежу уплотнения: от упора или торца крышки до стопорного кольца. Неверная длина меняет усилие пружины: пережатая пара перегревается, недожатая течет.
8. Затяните стопорные винты крест-накрест в несколько проходов.
9. Установите колесо, затяните гайку, соберите насос в обратном порядке.

Материалы пары трения и резиновых колец

При замене не обязательно ставить точную копию старого узла: можно поднять стойкость, если поменять материалы. Но размерность и монтажная длина должны остаться прежними.

• Графит по карбиду кремния - универсальная пара для чистой воды и умеренных температур, хорошо переносит кратковременное ухудшение смазки.
• Карбид кремния по карбиду кремния - для сред со взвесью и абразивом, но чувствительнее к сухому ходу.
• Карбид вольфрама - высокая прочность и стойкость к ударным нагрузкам, применяется в тяжелых режимах.
• Керамика (оксид алюминия) - бюджетный вариант для чистой холодной воды, боится термоудара.

Резиновые кольца подбирают по среде. NBR хорошо работает в нефтепродуктах и масле, EPDM - в горячей воде и многих щелочах, но разрушается от масел; FKM (фторкаучук) рассчитан на более высокие температуры и многие кислоты. Сводная таблица по средам - в материале о химической стойкости материалов насосов.

Сборка, центровка и первый пуск

После сборки насоса и до пуска двигателя:

1. Проверьте, что ротор вращается от руки легко, без заеданий и шороха в зоне уплотнения.
2. Отцентруйте насос с двигателем. Расцентровка нагружает подшипники и дает биение, которое уплотнение не прощает. Допуски и порядок замеров приведены в статье о центровке насоса и электродвигателя.
3. Заполните насос жидкостью и удалите воздух, особенно из камеры уплотнения. Сухой пуск даже на несколько секунд может растрескать новые кольца.
4. Если уплотнение двойное или с промывкой, сначала подайте затворную или промывочную жидкость.
5. Пустите насос, в первые 15-30 минут наблюдайте за течью, нагревом крышки и вибрацией. Небольшая течь в начале допустима, пока притираются торцы; если она не уменьшается, насос останавливают и ищут ошибку монтажа.

Ошибки, из-за которых новое уплотнение течет

• Не нашли причину отказа старого узла: кавитация, сухой ход, расцентровка остались и убивают новый.
• Пыль или отпечаток пальца на рабочем торце.
• Герметик или паста на паре трения "для надежности".
• Монтажная длина выставлена "на глаз".
• Резиновое кольцо порезано о шпоночный паз или острую фаску.
• Материал эластомера не подходит к среде.
• Пуск насоса без заливки или с закрытой задвижкой на всасывании.

Если торцевое уплотнение отказывает раз за разом из-за грязной среды, разумно оценить переход на сальниковую набивку - сравнение вариантов дано в статье сальник или торцевое уплотнение.

Частые вопросы

Источники

• Правила монтажа торцевых уплотнений, Бормар, 2023
• Торцевое уплотнение вала насоса: принцип работы, параметры, монтаж, замена, Нектон, 2024
• Измерение зазоров, биений и вибраций электрических машин, leg.co.ua
• ОСТ 26-06-1493-87. Уплотнения торцовые валов насосов. Типы, Отраслевой стандарт, 1987

Материал носит справочный характер. Перед ремонтом и заменой деталей сверяйтесь с паспортом и руководством по эксплуатации насоса. Заметили ошибку - напишите на admin@vvnpump.cc.