ТО насоса высокого давления каналопромывочной машины

Водяной насос высокого давления на каналопромывочной (КПМ), комбинированной или илососной машине обслуживают отдельно от шасси, и объясняется это режимом работы самой машины. Работает такая машина на стоянке. Она подъезжает к колодцу, включает коробку отбора мощности (КОМ) и остаётся на месте всю смену, пока размывает засор и промывает коллектор. Пробег за это время не растёт, а насос всё это время нагружен. Поэтому наработку насоса считают не километрами, а моточасами, по ним назначают интервалы и уже под эти интервалы подстраивают принятые на предприятии ежедневное обслуживание, ТО-1 и ТО-2.

Ниже задан состав и порядок работ, общий для плунжерных насосов этого класса. Чисел в нём нет, и это сделано намеренно. Интервал в моточасах, марку масла и моменты затяжки устанавливает руководство по эксплуатации конкретной модели, а переносить эти величины с одного насоса на другой нельзя, потому что у другой модели и объём картера иной, и резьба иная. Поэтому регламент отвечает на другой вопрос. Он говорит, что проверяют, в каком порядке это делают и какой именно отказ предупреждает каждая операция.

Ежесменное обслуживание насоса КПМ: контроль до выезда и очистка фильтра после смены

Ежесменный контроль разнесён по времени, и разнесён неслучайно. Всё, что связано с пуском, выполняют до выезда на линию, на холодном и постоявшем насосе: смотрят уровень масла, проворачивают вал вручную, осматривают соединения. На остывшем насосе показания однозначны, потому что масло успело стечь в картер, а подтёк успел проступить. Фильтр на входе, наоборот, очищают по окончании смены. Тогда к следующему пуску насос приходит с чистым входом, и первые минуты работы не проходят при ограниченном всасывании.

Уровень и состояние масла

Уровень масла контролируют по смотровому окну до пуска, и судят при этом именно по уровню, а не по оттенку. Потемнение и помутнение сопровождают нормальную работу, поэтому сами по себе ни о чём не говорят. Рост уровня, напротив, однозначен. Масла в картере не прибавляется само, и если его стало больше, значит, через масляные манжеты со стороны гидравлической части туда поступает вода. Тот же самый смысл имеет белая эмульсия в окне. Это и есть вода, перемешанная с маслом при работе кривошипно-шатунного механизма.

Оставлять насос в таком состоянии нельзя, и дело здесь не в самой воде. Эмульсия не держит масляную плёнку: вспененная смесь выдавливается из-под шейки вала при первой же нагрузке, и подшипник начинает работать без смазки. Именно поэтому следом за уплотнениями выходит из строя механическая часть, формально к течи не причастная. Отсюда правило: при росте уровня или появлении эмульсии меняют масляные уплотнения и масло целиком, а не доливают его до метки. По той же логике разбирают и подтекание со стороны выхода вала — оно указывает на износ манжеты вала, и доливкой масла эту неисправность тоже не устранить.

Фильтр на входе и признаки кавитации

Забитый фильтр опасен не тем, что пропускает меньше воды, а тем, что происходит за ним. Ограниченная подпитка создаёт на входе разрежение, вода вскипает при обычной температуре, и пузырьки пара уходят с потоком в гидравлическую часть, которую в сервисной практике называют головкой. Там давление растёт, пузырьки схлопываются, и каждое схлопывание работает как точечный удар по клапанам и уплотнениям. Металл уходит с поверхности точками, поэтому изношенное так седло покрыто множеством мелких каверн, а не имеет ровной выработки. Это кавитация.

Замечают её раньше, чем она скажется на показаниях манометра. Сначала появляются характерный треск и вибрация на нагнетательной линии, и только потом, когда каверны уже наработаны, падает давление. Ту же самую картину даёт подсос воздуха через негерметичное соединение на всасывании, потому что пузырьки воздуха ведут себя в камере так же, как пузырьки пара. Поэтому, услышав такой шум, проверяют не только фильтр, но и всю линию до насоса на герметичность.

Течи, соединения и рукав высокого давления

Ежесменный осмотр охватывает вход и выход насоса, обвязку, рукав высокого давления (РВД) и барабан. Рукав смотрят внимательнее прочего. Вздутие на нём означает, что внутренний слой уже отслоился и давление держит одна оплётка, а трещина или потёртость наружного слоя открывает воду к металлическому корду, после чего корд ржавеет изнутри и рвётся без предупреждения. Поэтому рукав с любым из этих признаков снимают сразу, не дожидаясь конца смены.

Утечку по уплотнениям гидравлической части оценивают по её характеру, а не по самому факту наличия. Редкое стекание каплями считают нормой, и вот почему. Плунжер выходит из камеры мокрым, и тонкая плёнка воды на нём смазывает и охлаждает манжету, поэтому насухо поджатый узел служит меньше, чем слегка подтекающий. Непрерывная течь говорит о другом. Она означает, что манжеты, работающие под давлением, выработали ресурс. Манжеты относятся к расходным элементам, поэтому такая течь означает не аварию, а наступивший срок плановой замены.

Давление по манометру

Показание манометра говорит о состоянии насоса не всегда, а только при трёх соблюдённых условиях. Замер делают в установившейся рабочей точке, а не на переходном режиме. Частота вращения при этом должна быть штатной, потому что подача и давление напрямую следуют за оборотами вала. И размывочная головка должна быть исправна. Если хотя бы одно условие нарушено, прибор показывает состояние не насоса, а всего, что стоит за ним по линии.

Давление ниже обычного имеет две причины, и первая из них лежит вне насоса. Насос вытесняет за оборот фиксированный объём воды, а давление создаёт сопротивление на выходе, и главное сопротивление в машине — форсунки размывочной головки. Изношенная форсунка пропускает больше воды, чем расчётная, сопротивление на ней падает, и вместе с ним падает давление, хотя сам насос при этом исправен. Вторая причина лежит уже внутри насоса. Изношенные клапаны и уплотнения перестают запирать камеру, часть воды перетекает обратно вместо того, чтобы уйти в магистраль, и подача снижается вместе с давлением.

Различать эти две причины нужно до того, как возьмутся за регулировку. Износ форсунки клапаном регулировки давления не компенсируют. Стрелка манометра вернётся на привычное место, но насос уйдёт из расчётной рабочей точки и станет расходовать ресурс быстрее. Поэтому сначала меняют форсунку и только потом настраивают давление.

Еженедельные работы: крепёж, форсунки, клапаны, привод

Раз в неделю к ежесменному осмотру добавляют то, что за одну смену не меняется, но накапливается за несколько. Начинают с крепежа и подтягивают соединения и крепления насоса, привода и обвязки. Нагрузка на них не постоянная, а пульсирующая, по числу ходов плунжера, и каждый ход слегка растягивает шпильку. Стык от этого понемногу раскрывается, и ослабевший крепёж проявляется вибрацией и смещением опор ещё до того, как появится течь.

Затем проверяют то, что задаёт рабочую точку. Форсунки размывочных головок осматривают и изношенные меняют, не дожидаясь, пока падение давления станет заметным на манометре: к этому моменту насос успевает отработать не на своём режиме уже не одну смену. Предохранительный клапан и клапан регулировки давления проверяют отдельным действием, потому что их неисправность внешне не проявляется. Скачки давления и несрабатывание обнаруживает только целенаправленная проверка, и провести её лучше на посту обслуживания, чем узнать об отказе в момент, когда засорившаяся форсунка перекроет выход.

Заканчивают обход приводом. Проверяют натяжение ремней и посадку шкивов, соосность, состояние коробки отбора мощности и редуктора. Натяжение важно в обе стороны сразу. Перетянутый ремень нагружает подшипники вала радиальной силой, которой в расчёте не было, а слабо натянутый проскальзывает по шкиву, и частота вращения падает, а вместе с ней падают подача и давление. Тем же обходом осматривают барабан и механизм укладки рукава, от которого зависит, ровно ли ложится рукав при намотке: уложенный внахлёст рукав перетирается сам о себя.

Работы по наработке: масло, водяные манжеты, клапаны

Три работы назначают не по календарю, а по наработке в моточасах, и очерёдность между ними повторяет скорость, с которой расходуются узлы. Раньше всех наступает срок замены масла. Самая первая замена называется обкаточной, и её выполняют через существенно меньший интервал, чем все последующие, потому что в первые часы работы приработка выносит в масло металлическую взвесь. Дальше эта взвесь работала бы в подшипниках как абразив, поэтому её удаляют вместе с маслом. Периодичность последующих замен задаёт руководство по эксплуатации модели. Масло сливают на остановленном насосе, а прокладку сливной пробки меняют, поскольку однажды обжатая прокладка герметичность уже не восстанавливает.

Следом за маслом расходуются водяные манжеты, и их меняют промежуточно, между полными переборками гидравлической части. Расходуются они быстрее клапанов по понятной причине: клапан работает ударом по седлу, а манжета всю смену трётся о движущийся плунжер и потому вырабатывается первой. Промежуточная замена манжет и позволяет отодвинуть полную разборку головки, не теряя при этом давления.

Самая редкая из трёх работ — замена клапанов, и выполняют её вместе с полным комплектом уплотнений. Её совмещают со сменой масла, и совмещение это не формальное: к моменту ревизии клапанов насос всё равно разобран, а масло к тому же сроку успевает отработать свой интервал целиком. Совмещённые работы освобождают машину от второй постановки в ремонт.

Все три интервала в тяжёлых условиях сокращают, причём каждое условие нагружает свой узел. Высокая влажность и отрицательные температуры сказываются на картере, поскольку воздух в нём сообщается с атмосферой через сапун и на перепадах температуры отдаёт влагу, а конденсат остаётся в масле. Оборотная вода с примесями изнашивает плунжерную группу, потому что песчинка, попавшая под манжету, снимает материал с плунжера при каждом ходе. Работа на предельном давлении нагружает клапаны и уплотнения, которым приходится запирать больший перепад. Насколько именно сокращать интервал, показывает состояние узлов при очередной ревизии, а не общее правило.

Таблица работ: периодичность и признаки внеочередного выполнения

Таблица сводит перечисленное выше в один регламент. Первые две колонки составляют плановую часть, и по ним работу ставят в график. Третья колонка на практике нужна чаще двух первых, потому что в ней собраны признаки, при которых работу выполняют немедленно, не глядя на срок.

Операция	Периодичность	Признак необходимости внеочередного выполнения
Уровень и состояние масла	Ежесменно, до пуска	Рост уровня, белая эмульсия, примеси
Проворачивание вала вручную	Ежесменно, до пуска	Затруднённое вращение, посторонний звук
Очистка фильтра на входе	Ежесменно, после смены	Шум и вибрация на нагнетательной линии
Осмотр соединений, РВД, зоны вала	Ежесменно	Непрерывная течь, подтекание масла, вздутия
Контроль давления по манометру	Ежесменно, на режиме	Показание ниже обычного, колебания стрелки
Подтяжка креплений и соединений	Еженедельно	Вибрация, смещение опор
Осмотр форсунок размывочных головок	Еженедельно	Падение давления при исправном насосе
Предохранительный клапан и регулятор	Еженедельно	Скачки давления, несрабатывание
Привод: ремни, шкивы, КОМ, редуктор	Еженедельно	Проскальзывание, нагрев, шум
Замена масла	По наработке, по РЭ модели	Эмульсия, рост уровня
Замена водяных манжет	По наработке, по РЭ модели	Непрерывная течь из-под головки
Замена клапанов и всех уплотнений	По наработке, по РЭ модели	Снижение подачи, шум, неровная работа
Слив воды и продувка системы	При постановке на стоянку при отрицательной температуре	Прогноз отрицательных температур

Третья колонка регламент не дополняет, а имеет приоритет над первыми двумя. Плановая периодичность задаёт нижнюю границу внимания к узлу, а не разрешение не смотреть на него до срока. Любой из перечисленных признаков означает, что узел уже вышел из нормального режима, и дожидаться планового интервала в этом случае незачем.

Межсезонье и зимнее хранение: консервация насоса и защита от размораживания

Вода, оставшаяся в полостях гидравлической части, при замерзании расширяется, а лёд, в отличие от воды, практически не сжимается. Выхода этому расширению нет, поэтому лёд распирает головку изнутри так же, как распирало бы её избыточное давление, только медленно и без предохранительного клапана. Разрушение затрагивает при этом и клапанные гнёзда, и обвязку. Заменой уплотнений такое повреждение не устраняется, потому что трещину в корпусе уплотнение не закрывает: разрушенные детали меняют целиком. В эксплуатации это называют размораживанием насоса.

Порядок постановки на стоянку при отрицательной температуре следует прямо из этого механизма. Сначала сбрасывают давление регулировочным клапаном и только после этого останавливают насос, потому что пуск и останов под давлением не допускаются. Затем сливают воду из насоса, обвязки, рукава и цистерны, а следом продувают водяную систему. Одного слива мало. Самотёком уходит только то, что стоит выше сливного отверстия, а вода в горизонтальных каналах и под тарелками клапанов остаётся на месте, и вытесняет её оттуда лишь воздух. При длительном хранении идут ещё на шаг дальше и заполняют рабочие полости смесью воды и антифриза в пропорции по руководству: незамерзающая смесь занимает место воды там, куда продувка не достала.

Если лёд в системе уже образовался, насос не запускают. Лёд запирает каналы и клапаны, а плунжер при этом продолжает ход, поэтому усилие, рассчитанное на вытеснение воды, целиком приходится на ледяную пробку и на плунжерную группу. Одна морозная ночь оборачивается ремонтом, необходимости в котором накануне не было.

Ещё одна межсезонная мера касается масла. Осенью и весной интервал его замены сокращают по той же причине, по которой влага накапливается в картере зимой. При хранении на открытой площадке воздух в картере на перепадах температуры отдаёт влагу, конденсат накапливается, и масло начинает работать разбавленным задолго до планового срока.

Условия наибольшего ресурса водяного насоса высокого давления

Ресурс насоса определяют четыре условия, и ни одно из них не относится к самому насосу. Все четыре задаются тем, как организована его работа на машине. Первое из них — подпор воды на входе. Ёмкость располагают не ниже насоса, а подводящую линию делают без сужений и перегибов, диаметром не меньше входного отверстия. Смысл всех этих требований один: вода должна приходить к всасывающим клапанам с избытком. Если избытка нет, начинается та же кавитация, что и при забитом фильтре, только теперь не эпизодически, а всю смену подряд.

Второе условие — фильтрация воды. Твёрдые частицы, песок и солевые отложения ускоряют износ плунжерной группы, и механизм здесь тот же, что у наждачной бумаги: абразив, попавший под манжету, при каждом ходе проходит по поверхности плунжера и снимает с неё материал. Степень фильтрации принимают по руководству. Третье условие — температура воды на входе. Предельное значение тоже указано в руководстве, а превышать его невыгодно, потому что горячая вода размягчает эластомер манжеты и хуже отводит тепло от пары трения. Уплотнения контура высокого давления вырабатываются при этом заметно быстрее.

Четвёртое условие — исключение сухого хода. Насос запускают только на заполненной и прокачанной магистрали, и связано это с тем, что вода в плунжерном насосе не только перекачивается. Она же смазывает и охлаждает пару «плунжер — уплотнение». Стоит воде уйти, и трение остаётся без смазки и без отвода тепла, а манжета в таком режиме разрушается за считаные секунды. Всеми четырьмя условиями вместе и объясняется, почему два одинаковых насоса на разных машинах доходят до переборки в разные сроки.

Ремонтопригодность и обменный фонд запасных частей

На платформах 50A и 50B ремонтопригодность заложена прямо в конструкцию. Плунжер (поршень) движется не по корпусу, а по сменной гильзе. Поэтому задир, оставленный абразивом или сухим ходом, приходится не на корпус, а на гильзу. Восстановление сводится к замене гильзы и плунжера, а головка — самая дорогая деталь насоса — остаётся в работе.

Чтобы эта возможность не упиралась в ожидание поставки, часть деталей держат в обменном фонде: комплект манжет и уплотнительных колец, комплект клапанов с посадочными кольцами, масло, прокладки сливных пробок и запасные форсунки. Состав фонда повторяет уже описанный порядок расхода. Манжеты меняют между переборками, клапаны — на переборке, форсунки — по мере износа размывочных головок, и в такой же пропорции их запасают. Собранный так фонд превращает ревизию из вынужденного простоя в плановую работу по графику.

Подбор насоса на замену штатному

Наступает момент, когда ревизия показывает, что восстанавливать в насосе уже нечего, и задача переходит из обслуживания в подбор замены. PINFL Россия — генеральный представитель бренда PINFL и производитель установок высокого давления. Линейка плунжерных насосов высокого давления для каналопромывочной техники охватывает подачу (производительность) от 92 до 495 л/мин (5,5–29,7 м³/ч) и давление от 150 до 330 бар (15–33 МПа), а конкретное сочетание подачи и давления определяется исполнением насоса. Выпускаются исполнения с прямым приводом и с редуктором, поэтому насос подбирается под ту частоту вращения, которую даёт коробка отбора мощности конкретной машины.

Подбор насоса на замену штатному и сверку установочных и присоединительных размеров выполняют по запросу. Воспользуйтесь формой «Задать вопрос» и приложите фотографии заводской таблички и места установки насоса. По табличке определяют исполнение, а по фотографии места установки — присоединительные размеры и сторону выхода вала.

См. также

Руководства по обслуживанию

Пошаговый порядок работ для насосов платформ 50A и 50B — в руководствах: PINFL 50A (серии F1 и F1-G) и PINFL 50B (серия F1-G).

Техническое обслуживание насоса высокого давления: периодичность и объём работ