Лопастные центробежные насосы

Широкое применение лопастных центробежных насосов на по­жарных машинах объясняется следующими их достоинствами: равно­мерной подачей жидкости, относительно малыми габаритами, способ­ностью работать "на себя" при закрытых напорных трубах, способно­стью работать на загрязненной воде, относительной надежностью и долговечностью.

Основным недостатком центробежных насосов является необ­ходимость предварительной заливки их водой перед пуском в работу.

На пожарных автомобилях, как правило, используются одно­ступенчатые (одно рабочее колесо) центробежные пожарные насосы (ПН) консольного типа с геометрической высотой всасывания 7 м.

Насосы имеют маркировку, в которой ПН - пожарный насос;

цифры 30, 40 и т.д. - подача жидкости в л'с"¹; буквы А,Б - конструктив­ные изменения; К - консольный; V - унифицированный; Ф - форсиро­ванный, т.е. с увеличенным рабочим колесом; Л - левого вращения.

К конструкции пожарных центробежных насосов предъявляет­ся ряд требований: небольшие габариты и масса, простота монтажа и удобство обслуживания, антикавитационные свойства, пологая характеристика зависимости напора от подачи, минимальное количество то­чек смазки и регулировок, удобство управления; надежность.

Основными конструктивными элементами этих насосов явля­ются: подводящий (всасывающий) канал 3, рабочее колесо 2, вал с под­шипниками 1, корпус с крышкой 5, отводящий канал 4 и уплотнения колеса и вала (рис.1).

Рис. 1. Принципиальная схема лопастного центробежного насоса:

1-вал; 2-рабочее колесо; 3-всасывающий канал; 4-напорный канал; 5 - корпус; 6 - спиральная выпускная камера

Для работы насоса к всасывающему патрубку подводящего ка­нала, предварительно сняв головку-заглушку, присоединяют всасы­вающий рукав (рукава). После заполнения всасывающей линии водой включают насос.

Основной частью центробежного насоса является рабочее коле­со, представляющее собой два диска, между которыми расположены профилированные лопатки. При его вращении вода, находящаяся меж­ду лопаток, также начинает вращаться и под действием центробежной силы перемещаться от центра рабочего колеса к периферии. За счет пе­ремещения воды в центре рабочего колеса создается разряжение и через всасывающую линию под действием атмосферного давления непрерыв­но поступает вода, которая затем подается в напорные трубы и присое­диненные к ним напорные рукавные линии.

Центробежные ПН низкого и среднего давления имеют типовое конструктивное оформление, что позволяет в первом приближении рас­смотреть их конструкцию на примере наиболее распространенного из них насоса ПН-40УА, выпускаемого промышленностью с 80-х гг.

Модель ПН-40УА является унифицированным центробежным одноступенчатым консольным без направляющего аппарата насосом среднего давления, устанавливаемым в средней или задней части по­жарных автомобилей средней грузоподъемности. В сборе он состоит из корпуса, напорного коллектора, пеносмесителя и трех задвижек.

На рис. 1. представлен продольный разрез насоса, который состоит из двух частей корпуса 6, крышки 2, вала 8, рабочего 'колеса 5, подшипников 7, 9, червячного привода тахометра 10, муфты-фланца 11, манжеты 12, уплотнительного стакана с сальниками 13, шланга пресс-масленки 14, уплотнительных колец 15.

Рабочее колесо 5 крепится на валу 8 с помощью двухшпонок 1, стопорной шайбы 4 и гайки 3.

Крепление крышки к корпусу насоса осуществляется шпилька­ми и гайками, а герметизация соединения достигается с помощью рези­нового кольца.

Продольный разрез насоса ПН-40УА:

1-шпонки; 2-крышка; 3-гайка; 4-стопорная шайба; 5-рабочее колесо; б-корпус;

7, 9-подшипники; 8-вал; 10-червячный привод тахометра; 11- муфта-фланец; 12-манжета;

13-уплотнительный стакан с сальни­ками; 14 - шланг пресс-масленки; 15 - уплотнительные кольца

Для уменьшения зазоров между рабочим колесом и корпусом насоса и отделения напорной полости от всасывающей устанавливаются уплотнительные кольца из бронзы и чугуна. Бронзовые кольца напрессовываются на рабочее колесо, чугунные - крепятся вин­тами к крышке корпуса насоса.

Вал насоса, чаще всего, уплотняется каркасными резиновыми сальниками АСК-45 (45 - внутренний диаметр сальника, мм), разме­щенными в специальном стакане, который крепится к корпусу насоса болтами через резиновую прокладку. Для уплотнения вала возможно также использование пластичной набивки ПЛ-

Для обеспечения смазки уплотнительных элементов вала саль­никовый стакан соединен каналом со шлангом пресс-масленки, запол­ненной водостойкой консистентной смазкой. Смазка подшипников вала и привода тахометра осуществляется трансмиссионным автомобильным маслом, заливаемым в количестве 0,5 л в полость корпуса насоса (мас­ляную ванну).

На напорном патрубке насоса (отводе), выполненном в форме диффузора, расположен коллектор, к которому на шпильках крепятся две задвижки, перекрывающие проходы напорных труб, и пеносмеситель. Третья задвижка, расположенная непосредственно в коллекторе, служит для подачи воды в цистерну и на лафетный ствол.

1 2 3 4

Напорная задвижка насоса ПН-40УА:

1-резиновая прокладка; 2-клапан; 3-ось; 4-корпус; 5-резьбовая втулка;

6-шпиндель; 7-уплотнительный узел; 8-маховичок

Каждая задвижка состоит из клапана 2, отлитого из серого чу­гуна (СЧ 15-32), его оси 3, корпуса 4, отлитого из алюминиевого сплава (АЛ-9), резьбовой втулки 5,в которой перемещается шпиндель 6 с ма­ховичком 8. Для герметичности напорной заслонки клапан имеет резиновую уплотнительную прокладку 1, закрепленную стальным диском с помощью винтов, а шпиндель - уплотнительный узел 7.

В корпусе коллектора предусмотрены отверстия для установки вакуумного крана, штуцеров системы дополнительного охлаждения двигателя, мановакуумметра.

Для слива воды в корпусе насоса предусмотренкраник, управ­ление которого осуществляется рукояткой с удлинителем.

Для привода насоса на его вал насажена муфта-фланец, соеди­няемая карданным валом с коробкой отбора мощности, которая может располагаться на коробке передач, раздаточной коробке пожарного ав­томобиля или в отдельном корпусе.

Аналогичную конструкцию имеют насосы ПН-60 и ПН-60Б, имеющие увеличенные размеры и отлитые из чугуна корпус, крышку и рабочее колесо.

Конструктивными особенностями насосов ПН-110 и ПН-11ОБ являются двойной спиральный отвод, напорные задвижки с принуди­тельным открытием и закрытием клапана и отлитые из чугуна корпус, крышка, рабочее колесо и всасывающий патрубок. В этих насосах изменено также расположение сливного краника.

Основные тактико-технические показатели рассмотренных на­сосов представлены в табл.