Gehäuse einer Kreiselpumpe

Wenn sie darüber redenGehäuse einer KreiselpumpeViele Menschen denken sofort an einen einfachen Gusseisenkörper, der alles in sich trägt. In Wirklichkeit ist es viel komplizierter. Ich habe mehr als einmal gesehen, dass Websites diesen Teil unterschätzen und dann von Vibrationen, Überhitzung der Lager oder, schlimmer noch, Wellenbrüchen überrascht werden. Besonders in chemischen Umgebungen, in denen das Kurbelgehäusematerial an seine Grenzen stößt. In unserer Produktionsstätte bei Zhejiang Yangzijiang Pump Industry LLC haben Hunderte von Modifikationen den Prüfstand durchlaufen, und jedes Mal ist es das Kurbelgehäuse, das darüber entscheidet, wie „überlebensfähig“ die Pumpe sein wird. unter bestimmten Bedingungen. Wenn es ohne Berücksichtigung realer Belastungen ausgelegt wird, müssen Sie mit Problemen rechnen.

Design: Was sich hinter dem Guss verbirgt

Nehmen Sie zum Beispiel unsere mehrstufigen Kesselpumpen. Dort herrscht erheblicher Druck und das Kurbelgehäuse ist nicht nur eine Hülle. Es muss die mechanische Belastung aller Stufen gleichmäßig verteilen, da sonst mit der Zeit Mikrorisse in den Flanschbefestigungsbereichen entstehen. Früher haben wir Berechnungen nur für den statischen Druck durchgeführt, aber die Praxis hat gezeigt, dass Wasserschläge und Pulsationen zyklische Belastungen erzeugen, die in Standardformeln nicht immer berücksichtigt werden. Es war notwendig, die Versteifungsrippen und die Wandstärke in bestimmten Bereichen zu modifizieren.

Material ist eine andere Geschichte. Für normales Wasser verwenden wir SCh20-Gusseisen, aber für unsere Kunststoff-Chemiepumpen, die wir ebenfalls produzieren, ist das Kurbelgehäuse eine komplexe Verbundstruktur aus glasfaserverstärktem Polypropylen. Ein solches Formular ohne inneren Stress auszufüllen, ist eine Kunst. Es gab Fälle, in denen es während des Temperaturwechsels (Erwärmung durch das Medium plus Abkühlung) zu Verformungen kam und der Rotor begann, sich zu berühren. Wir mussten die Technologie des Gießens und der Kühlung des Gussstücks ändern.

Eine weitere Nuance sind die Sitze für Lagereinheiten. Es scheint, dass es einfach wäre, das Loch zu bohren. Wenn Sie jedoch nicht sicherstellen, dass diese Stellen über die gesamte Länge des Kurbelgehäuses auf den Bruchteil eines Millimeters genau ausgerichtet sind, weist die Welle eine Fehlausrichtung auf. Besonders kritisch bei langen linearen Kreiselpumpen. Am Stand messen wir gezielt den Rundlauf an mehreren Stellen nach der Montage. Manchmal wird das Problem nicht durch Anpassung, sondern durch eine Überarbeitung des Designs des Kurbelgehäuses selbst gelöst – durch das Hinzufügen von Führungsbändern beim Gießen.

Thermische Bedingungen und Wärmeableitung

Das wird oft vergessenGehäuse einer Kreiselpumpe- Dies ist auch der Hauptkühler für Lagereinheiten. Bei selbstansaugenden Pumpen beispielsweise kommt es in der ersten Betriebsphase zu einer ständigen Erwärmung durch Reibung in den Dichtungen und Kavitation. Ist das Kurbelgehäuse massiv, aber ohne Rippen oder Kanäle für die natürliche Luftkonvektion, kann die Temperatur im Lagerbereich auch bei kalter Umgebung auf bis zu 90 Grad ansteigen. Dadurch wird das Schmiermittel abgetötet. In solchen Fällen bringen wir außen im oberen Teil Lamellen an, allerdings so, dass die Reinigung nicht erschwert wird.

Bei Tauchpumpen verhält es sich anders: Hier wird die Wärme über die gepumpte Flüssigkeit abgeführt. Wenn die Pumpe jedoch häufig teilweise unter Wasser oder „trocken“ betrieben wird, überhitzt das Kurbelgehäuse im Oberflächenbereich. Es gab einen Auftrag zur Entwässerung: Der Bauherr beklagte sich über häufige Ausfälle. Es stellte sich heraus, dass das Kurbelgehäuse ein glatter Zylinder war. Wir fügten entlang der Länge Längsrippen hinzu, die gleichzeitig die Struktur verstärkten und die Wärmeübertragungsfläche vergrößerten – die Zahl der Ausfälle sank.

Generell interessant sind Magnetpumpen (die wir auch produzieren). Dort kommt es im Inneren des Kurbelgehäuses zu einer Erwärmung durch Wirbelströme in der Hülse. Wenn das Kurbelgehäuse aus gewöhnlichem Kohlenstoffstahl besteht, wird es zu einem Schirm und erwärmt sich selbst. Bei einigen Modellen war es notwendig, auf Edelstahl mit geringer magnetischer Permeabilität umzusteigen und die Wände im Bereich der Magnetkupplung dünner zu gestalten, um die Wärmeableitung an die Umgebung zu verbessern. Dies ist eine nicht offensichtliche Lösung, die nach mehreren erfolglosen Starts kam.

Vibroakustik: leise Pumpe – richtiges Kurbelgehäuse

Geräusche und Vibrationen entstehen meist nicht durch den Rotor, sondern durch die Resonanz des Gehäuses. Das Kurbelgehäuse fungiert insbesondere bei einstufigen Spiralpumpen als Schallkammer. Ich erinnere mich an ein Projekt für eine Lebensmittelfabrik, bei dem strenge Lärmschutzvorschriften galten. Das serienmäßige Kurbelgehäuse aus Gusseisen übertrug Druckpulsationen lautstark. Die Lösung bestand nicht darin, die Masse zu erhöhen, sondern darin, die Innengeometrie der Versteifungen zu ändern. Wir haben sie asymmetrisch gestaltet und dort, wo sie am Rahmen befestigt sind, Dämpfungspolster hinzugefügt. Es entspricht zwar nicht den Vorschriften, aber es hat funktioniert.

Ein weiterer Punkt sind die Montagepfoten. Sie werden zusammen mit dem Kurbelgehäuse gegossen. Bei falscher Lage oder falschem Querschnitt werden alle Schwingungen auf das Fundament übertragen. Einmal musste ich die Ausrüstung für eine Membranpumpe erneuern, weil bei bestimmten Drehzahlen solche Vibrationen auftraten, dass die Schrauben herausgeschraubt wurden. Es stellte sich heraus, dass die Pfoten zu steif waren und Vibrationen nicht dämpften. Aufgrund der Form haben wir ihnen etwas Flexibilität verliehen – das Problem war behoben.

Bei Pumpen im variablen Betrieb (z. B. in Wasserversorgungssystemen mit Frequenzregelung) ist das gesamte Frequenzspektrum wichtig. Das Kurbelgehäuse muss „disharmonisch“ sein, damit keine einzige Harmonische mit der Eigenfrequenz der Struktur übereinstimmt. Dies wird versuchsweise überprüft. Auf unserem Prüfstand bei Zhejiang Yangzijiang Pumping Industry Co.,Ltd. lassen wir Pumpen gezielt in verschiedenen Modi laufen und erstellen Vibrogramme. Oftmals verändert ein wenig Kosmetik in Form einer zusätzlichen Stärkung des Körpers das Bild dramatisch.

Interaktion mit anderen Komponenten: Installation und Wartung

Die Konstruktion des Kurbelgehäuses bestimmt, wie einfach die Pumpe zu warten ist. Beispielsweise haben wir bei unseren mehrstufigen Pumpen den Kurbelgehäuseanschluss zunächst horizontal ausgeführt. Für den Austausch des Rotors war es jedoch erforderlich, sämtliche Saug- und Druckarmaturen zu demontieren. Wir sind auf einen modularen Aufbau mit separaten Abschnitten umgestiegen – das Kurbelgehäuse ist schwieriger herzustellen, aber der Austausch des Strömungsteils nimmt jetzt dreimal weniger Zeit in Anspruch. Kunden, die die Geräte selbst warten, wissen das zu schätzen.

Löcher für Entwässerung und Belüftung sind eine kleine, aber entscheidende Sache. Fehlen sie oder sind sie schlecht platziert, sammeln sich in den Hohlräumen des Kurbelgehäuses Kondenswasser oder Rückstände einer aggressiven Umgebung. Für Chemiepumpen ist das der Tod. Entwässerungsarmaturen platzieren wir immer am tiefsten Punkt, Lüftungsarmaturen hingegen oben, mit Gewinde für einen Stopfen oder ein Dunstabzugsrohr. Dies wurde zum Standard, nachdem ein Kunde schlechte Erfahrungen mit Wellenkorrosion im Kurbelgehäuse gemacht hatte.

Basisebene. Es scheint elementar zu sein. Aber wenn es beim Gießen des Kurbelgehäuses „führt“? (und das passiert, wenn der Guss ungleichmäßig abgekühlt ist), dann steht die Pumpe schief auf dem Rahmen und die Belastung der Welle ist ungleichmäßig. In der Produktion überprüfen wir diese Ebene bereits vor Beginn der Bearbeitung auf einer speziellen Platte mit einem Indikator. Wir lehnen ab, wenn die Abweichung größer als die Toleranz ist. Es ist besser, das Gussteil zu verlieren, als später einen Garantieanspruch aufgrund eines Lagerschadens geltend zu machen.

Materialien und spezifische Medien

Für Standardbedingungen - Gusseisen, und es gibt keine Fragen. Aber für Meerwasser oder Umgebungen mit Chloriden ist möglicherweise selbst Edelstahl AISI 304 nicht geeignet. Das daraus gefertigte Kurbelgehäuse beginnt unter Spaltkorrosion zu leiden, insbesondere in den Dichtungsbereichen und unter den Dichtungen. Für solche Fälle bieten wir Kurbelgehäuse aus Duplexstahl oder mit Innenauskleidung an. Aber hier ist es wichtig zu verstehen: Eine Beschichtung (z. B. eine Fluorkunststoffauskleidung) hält nicht ewig. Bei thermischen Zyklen kann es zu Ablösungen kommen. Manchmal ist es zuverlässiger, das gesamte Kurbelgehäuse aus einer teuren Legierung herzustellen, dies gilt jedoch für bestimmte, kritische Anwendungen.

Kunststoffkurbelgehäuse für Chemiepumpen sind unsere separate Produktlinie. Polypropylen, PVDF. Das Hauptproblem ist das Kriechen des Materials unter Last und die UV-Strahlung, wenn die Pumpe im Freien steht. Das Kurbelgehäuse kann sich im Laufe der Zeit leicht verformen und die Ausrichtung beeinträchtigen. Deshalb installieren wir in solchen Strukturen immer stärkere Versteifungen und empfehlen unseren Kunden, die Lücken regelmäßig zu überprüfen, insbesondere nach längerer Inaktivität oder Arbeit in heißen Umgebungen.

Eine interessante Erfahrung machte ich mit Kurbelgehäusen für Pumpen, die abrasive Suspensionen (z. B. Schlamm) pumpen. Der Verschleiß von innen war minimal, da die Strömung durch das Laufrad erfolgt. Aber Vibrationen aufgrund der ungleichmäßigen Strömung und Partikeleinschläge führten zu Ermüdungsrissen in den Übergangszonen von der Spirale zur Kammer der Lagerbaugruppe. Wir haben diese Stellen verstärkt, indem wir die Gusskonfiguration geändert und sanfte Übergänge anstelle scharfer Ecken hinzugefügt haben. Dadurch wurde die Ressource deutlich erhöht.

Abschließende Gedanken: Kurbelgehäuse als System

Also,Gehäuse einer Kreiselpumpe- Dies ist keine Hülle, sondern ein vollwertiges tragendes und funktionierendes System. Sein Design ist immer ein Kompromiss zwischen Festigkeit, Gewicht, Wärmeableitung, Herstellbarkeit und Kosten. Bei Zhejiang Yangzijiang Pumping Industry Co., Ltd. sind wir vom Kopieren von Standardkonstruktionen zu einer umfassenden Anpassung an die tatsächlichen Bedingungen der Kunden übergegangen. Deshalb legen unsere acht Produktionslinien, von Forschung und Entwicklung bis hin zu Tests, so viel Wert auf solch ein scheinbar einfaches Detail. Denn davon hängt ab, ob die Pumpe die geforderten Jahre läuft oder im ungünstigsten Moment ausfällt. Und diese Erfahrung kann man nicht in einem Lehrbuch kaufen – sie wird durch Dutzende oder sogar Hunderte abgeschlossener Projekte und, nicht weniger wichtig, durch die Analyse von Misserfolgen gesammelt.