Корпус поршневого насоса

Когда говорят про корпус поршневого насоса, часто думают, что это просто железная болванка — отлил и готово. Но те, кто реально собирал насосы под давлением 200 атмосфер, знают: если в стенках корпуса есть микропоры, вся система будет ?потеть? маслом через полгода работы. У нас на судне как-то поставили китайский корпус — вроде бы по чертежам, но без термообработки. Через три месяца резьбовые отверстия под шпильки начали ?расползаться?. Пришлось экстренно заказывать у ООО Чжэньцзян Синшэн Стальное Литье — они как раз специализируются на литье для судовых насосов.

Почему материал корпуса — это не просто ?сталь?

В спецификациях часто пишут обобщённо: ?стальное литье?. Но для корпус поршневого насоса в нефтехимии нужна жаропрочная сталь с 12% хрома, а для морской воды — высокохромистый чугун. Однажды заказчик сэкономил и взял углеродистую сталь вместо легированной — через месяц коррозия ?съела? внутренние каналы. Кстати, у Синшэн в ассортименте есть оба варианта, но я всегда требую сертификаты химсостава — особенно на ответственные узлы.

Толщина стенки — отдельная история. Рассчитываешь на 20 мм, а в литье получается 18 из-за усадки. Если технолог не учтёт литейные уклоны, потом при механической обработке резец будет ?прыгать? на неравномерной поверхности. Мы как-то получили партию, где фланцы имели разную твёрдость — видимо, неравномерный отпуск. Пришлось самим догревать в печи.

Зазоры между гильзой и корпусом — многие думают, что это чисто механическая задача. Но если не предусмотреть тепловое расширение, при прогреве насоса до 90°C гильза заклинивает. Особенно критично для корпус поршневого насоса в металлургическом оборудовании — там температуры скачут от 20 до 200°C.

Литейные дефекты, которые не увидишь на УЗИ

Рентген показывает крупные раковины, но микропоры в углах каналов часто остаются незамеченными. Был случай: корпус прошёл все проверки, но при гидроиспытаниях дал течь в зоне подвода штока. Оказалось — ликвация примесей в месте перехода толщин. Теперь всегда требую выборочного контроля методом магнитопорошковой дефектоскопии.

Усадочные раковины near фланцев — классика. Если технолог не поставит холодильники в форму, металл будет кристаллизоваться неравномерно. У Синшэн в этом плане грамотные специалисты — они для сложных корпусов используют комбинированные формы: песчаные стержни + металлические холодильники.

Самое неприятное — скрытые трещины от остаточных напряжений. Один корпус для дорожно-строительной техники треснул через неделю работы — не сделали отжиг после литья. Сейчас всегда уточняю у поставщика: ?Сколько часов держали в печи и по какому режиму??

Монтажные ошибки, которые убивают корпус

Даже идеальный корпус поршневого насоса можно угробить при установке. Как-то видел, как монтажники перетянули шпильки крепления крышки — корпус повело, и клапанные гнёзда сместились на 0.3 мм. Насос начал стучать, как пулемёт.

Тепловые зазоры — многие забывают про них при сборке. Для корпусов из нержавейки и углеродистой стали коэффициенты расширения разные. Если собрать ?впритык?, при нагреве поршень задирает гильзу. Проверяю всегда щупом — старый метод, но безотказный.

Вибрация — отдельная тема. На лесозаготовительной технике корпус крепили через проставочные плиты без демпфирования. Через 200 моточасов появились усталостные трещины в рёбрах жёсткости. Пришлось добавлять резиновые прокладки — странно, что производитель не предусмотрел.

Ремонтопригодность — о чём часто забывают конструкторы

Конструкторы любят делать корпуса монолитными, но как менять втулки без съёмных фланцев? Приходится фрезеровать — убиваем весь корпус. У некоторых европейских производителей есть разъёмные конструкции, но они дороже. Синшэн как-то предлагали вариант с дополнительными технологическими окнами — идея хорошая, но пришлось пересчитывать прочность.

Резьбовые отверстия под заглушки — если их нарезать в литом теле без последующей обработки, свинчиваемость ужасная. Всегда прошу делать калибровку метчиком после литья. Мелочь, но экономит часы при обслуживании.

Балансировка — для корпус поршневого насоса высокооборотных моделей (выше 1500 об/мин) литейные раковины могут сместить центр масс. Один раз пришлось сверлить противовесные отверстия — не лучшая практика, но срочный заказ не ждёт.

Что изменилось за 10 лет в технологиях литья

Раньше корпуса делали в земляных формах — поверхность была как лунный рельеф. Сейчас у продвинутых производителей типа Синшэн используют литьё по выплавляемым моделям — точность до 0.5 мм на размер.

Компьютерное моделирование усадки — раньше технологи делали ?на глаз?, теперь могут рассчитать, где поставить выпора. Для ответственных корпус поршневого насоса это критично — меньше брака по внутренним полостям.

Новые марки стали — например, для агрессивных сред стали применять стали с молибденом. У того же Синшэн в описании материалов есть жаропрочные марки, которые держат до 650°C — для нефтехимии актуально.

Выводы, которые не прочитаешь в учебниках

Идеальный корпус поршневого насоса — не тот, что сделан строго по ГОСТ, а тот, что учитывает реальные условия работы. Вибрацию, термоциклирование, качество рабочей жидкости.

Сотрудничество с литейщиками — не просто ?заказал-получил?. Нужно вместе с технологами смотреть чертежи, обсуждать проблемные места. С Чжэньцзян Синшэн, например, мы как-то переделали конструкцию рёбер жёсткости — они предложили вариант с переменным сечением, что снизило массу на 15% без потери прочности.

Всё упирается в детали: режимы термообработки, чистоту поверхности в зоне уплотнений, совместимость материалов с другими узлами. Мелочи, но именно они определяют, проработает ли насос 10 лет или развалится через полгода.