Уплотнения колес и магистральные уплотнения щелевого типа
Подшипник 14, закрепленный в корпусе 1 и на валу, воспринимает осевые усилия. Он смазывается трансмиссионным маслом ТМ 5-18 (ТАД-18), которое заливают в полость задней крышки 15. Его разгрузка от осевой силы обеспечивается наличием у рабочего колеса разгрузочных отверстий, как на рабочих колесах насосов ПН-40УВ.
Подшипник 5-303, установленный в зоне переднего уплотнения (см. рис. 3.33, поз. 6), плавающий, т. е. закреплен в осевом направлении.
В крышках направляющих аппаратов 6 имеются обратные шаровые клапаны 3. Внутри канала клапана находится шарик. Под напором воды он перекрывает калиброванное отверстие в стенке крышек. При прекращении подачи воды шарик не прижимается к отверстию, и вода свободно сливается из ступеней насоса. При этом она поступает в кольцевую камеру, а затем по рукаву 12 при открытом сливном кране сливается из насоса.
Сальниковые уплотнения предназначены для герметизации насоса и предотвращения поступления воды из полости насоса к подшипникам. В насосе НЦПВ-20/200 эти уплотнения отличны от традиционных, в которых применяются манжеты.
В насосе имеются два уплотнения вала – заднее и переднее (см. рис. 3.31, поз. 18 и поз. 9). Их уплотняющие элементы одинаковы, однако назначение их различно.
Заднее уплотнение вала (рис. 3.32) состоит из набора уплотнительных колец 7–10 и манжеты 1, размещенных в стакане 3. Этот набор колец сжимается нажимным кольцом 4, крепящимся тремя болтами 5 к стакану 3. Болты фиксируют от проворачивания нержавеющей проволокой толщиной 0,6 мм, закрепляя ее на нажимном кольце. Назначение этого набора колец – герметизация внутренней полости насоса. Манжета 1 в стакане предотвращает поступление воды к подшипнику (см. рис. 3.31, поз. 14). В стакане имеется дренажное отверстие. Оно совмещено с соответствующими отверстиями в направляющем аппарате (см. рис. 3.31, поз. 2) и корпусе насоса (см. рис. 3.31, поз. 1). Вода из этого отверстия сливается по штуцеру 13.
Уплотнительные кольца 7–10 в стакане 3 обжимают кольцом 4, затягивая болты 5. Различие в величинах затяжки на болтах не должно превышать 0,2 мм. Контролируется и величина момента проворачивания вала. Его величина должна находиться в пределах 2,5–3 кгс∙м (25–30 Н∙м).
Рис. 3.32. Уплотнение вала заднее:
1 – манжета 1-52-72-3 ГОСТ 8752–79;
2 – кольцо уплотнительное 085-090-30 ГОСТ 18829–73;
3 – стакан; 4 – кольцо нажимное; 5 – болт;
6 – проволока 0,6 мм 12Х18Н9Т (нержавеющая);
7, 10 – кольцо уплотнительное из набивки;
8 – кольцо уплотнительное слоеное;
9 – кольцо уплотнительное витое
При недостаточной степени обжатия концевых уплотнений из дренажных отверстий струйками течет вода. Требуется разборка насоса и регулирование степени обжатия уплотнительных колец уплотнений.
Переднее уплотнение размещено в специальном стакане крышки насоса (см. рис. 3.31, поз. 9). Его устройство представлено на рис. 3. 33. Пакет уплотнительных колец 1–4 аналогичен пакету уплотнительных колец заднего уплотнения. Момент начала вращения вала по окончании обжатия должен быть в пределах 1,5–1,8 кгс∙м, 15–18 Н∙м. Следовательно, суммарная величина крутящего момента должна быть в пределах 40–48 Н∙м.
Рис. 3.33. Уплотнение вала переднее:
1, 4 – кольцо уплотнительное
из набивки; 2 – кольцо уплотнительное витое; 3 – кольцо уплотнительное
слоеное; 5 – стакан;
6 – подшипник 5-303 ГОСТ 8338–75;
7 – гайка; 8 – колпачок;
9 – проволока 0,6 мм 12Х18Н9Т
(нержавеющая);
1
0
– кольцо; 11
– манжета
Назначение этого уплотнения и манжеты 11 – предотвратить поступление воды из полости насоса к подшипнику 6. Для подвода воды, просочившейся через пакет уплотнительных колец, в стакане 5 предусмотрено дренажное отверстие. Оно совмещено с дренажным отверстием в крышке насоса и штуцером (рис. 3.31, поз. 10).
Смазывание подшипника 6 осуществляется консистентной смазкой Литол-24. Ею заполняют полость подшипника и пространство под колпачком 8 при ремонтах. Проволока 9 предназначена для удержания колпачка.
Падающий клапан (рис. 3.34) предназначен для предотвращения обратного тока воды в случае, если рукавные линии проложены на высоте, а насос прекратит работу. Он обеспечивает также герметизацию насоса при работе вакуумной системы.
Рис. 3.34. Падающий клапан:
1 – аппарат направляющий третьей ступени; 2 – корпус; 3 – датчик заполнения;
4 – корпус падающего клапана;
5 – направляющая втулка;
6 – клапан падающий; 7 – упор;
8 – манометр
Корпус 4 падающего клапана 6 установлен в верхней части кольцевой камеры, образуемой направляющим аппаратом 1 третьей ступени насоса и корпусом 2 (см. также рис. 3.31, поз. 1 и поз. 2). При отсутствии подачи воды клапан 6, перемещаемый в направляющей втулке 5, находится в исходном положении и перекрывает внутреннюю полость насоса и его коллектор. При подаче воды насосом под ее напором клапан 6 поднимется вверх до упора 7. При этом вода из насоса будет поступать в коллектор, а затем в рукавные линии.
Тахометр ТС-1 предназначен для фиксации частоты вращения вала насоса и продолжительности его работы в часах. Он состоит из блока индикации 11 (см. рис. 3.29) и датчика с ротором Т.
Рис. 3.35. Блок управления
системой водозаполнения:
1 – панель;
2 – индикатор показаний;
3 – кнопка частоты вращения вала насоса;
4 – индикатор времени работы насоса;
5 – кнопка переключения режимов с датчиком заполнения
При вращении вала насоса ротор Т воздействует на датчик, установленный в задней крышке 15 (см. рис. 3.31). Возникающие при каждом обороте вала импульсы регистрируются блоком индикации тахометра (рис. 3.35).
При работе насоса на индикаторе показаний 2 высвечивается частота вращения вала насоса в об/мин. Это сопровождается высвечиванием индикатора 3. При нажатии кнопки 5 на индикаторе показаний высвечивается время в часах и загорается индикатор 3. При отпускании кнопки 5 фиксируется частота вращения вала.
Отсчет времени наработки насоса осуществляется только при частоте вращения вала больше 500 об/мин. Запоминание времени отсчета происходит автоматически после полной остановки насоса.
Параметры технической характеристики насоса представлены в табл. 3.5.
Таблица 3.5
Показатели |
Размерность |
Значения показателей |
Номинальная частота вращения вала насоса |
об/мин |
2700 |
Подача |
л/с |
20 |
Напор в номинальном режиме |
м |
200 |
Потребляемая мощность, не более |
кВт |
65,5 |
Коэффициент полезного действия, не менее |
– |
0,6 |
Напор, развиваемый при n = 3200 об/мин и подаче воды 10 л/с |
м |
Не менее 300 |
Мощность, потребляемая при n = 3200 об/мин и подаче воды 10 л/с |
кВт |
Не более 75,5 |
Наибольшая геометрическая высота всасывания |
м |
7,5 |
Параметры, приведенные в табл. 3.5, получены при n = 2 700 об/мин и высоте всасывания 3,5 м.
Максимальное давление при входе в насос принято равным 0,59 МПа (6 кгс/см2), а на выходе – 3,43 МПа (35 кгс/см2).
Зависимость Н, N и η от величины Q представлена на рис. 3.36.
1
2
3
220
200
60
40
20
10
20
0,1
0,5
Q, л/с
Н, м
N, кВт
η
Рис. 3.36. Характеристики НЦПВ-20/200:
1 – напор, м; 2 – КПД, %; 3 – мощность, кВт
Параметры этих характеристик получены при частоте вращения вала насоса n = 2 700 об/мин и высоте всасывания hвс = 3,5 м.
Значения Н и N при других частотах вращения вала получают, используя для расчетов формулы теории подобия.
Техническое обслуживание насоса. Техническая готовность насоса обеспечивается выполнением ряда работ после тушения пожаров и технического обслуживания.
При подаче воды в насос не допускается работа при напоре на выходе более 300 м (давление 30 кгс/см2) и частоте вращения вала более 3 200 об/мин, а также при полностью перекрытой напорной магистрали.
При необходимости временной подачи воды следует снизить частоту вращения вала двигателя до минимально возможной. Это обусловлено тем, что работа насоса при нулевой подаче может привести к аварийному перегреву насоса.
Необходимо оценивать наличие течи воды (каплеобразование). Допускается утечка воды из дренажных отверстий насоса в виде капель в количестве не более 60 капель в минуту.
Во избежание короткого замыкания или случайного включения вакуумного насоса при техническом обслуживании необходимо отключить аккумуляторную батарею от «массы».
После остановки насоса необходимо открыть сливной кран на насосе ( см. рис. 3.31 поз.11), кран на пеносмесителе и слить воду из насоса. Слив воду кран эжектора устанавливают в положение «Откр.». Затем включают на 3…5с вакуумный кран для удаления из насоса оставшейся воды.
Смазывание внутренней полости вакуумного насоса производят маслом из масляного бачка насоса. Для этого закрывают заслонки (см. рис. 3.29, поз. 1) и вакуумный кран (см. рис. 3.29, поз. 8) и в ручном режиме включают в работу вакуумный насос. Масло из бачка будет поступать по прозрачной трубке до штуцера жиклера. В этом положении вакуумный насос должен работать 3–5 с. Выключив насос, установить все краны и ручки крана эжектора и дозатора в положение «Закр.».
Промывку пожарного насоса по окончании работы с пенообразователем осуществляют водой из ведра по шлангу, подсоединяемому к магистрали подачи пенообразователя. Для промывки насос включают в работу на 3–5 мин, поддерживая давление на выходе в пределах 5–10 кгс/см2. При промывке следует несколько раз повернуть ручку крана эжектора в пределах «Откр.» – «Закр.», а также вращать ручку дозатора. Этим обеспечивается промывка подвижных соединений.
При работе в условиях низкой температуры воздуха необходимо полностью слить воду из насоса, удалить ее из вакуумного насоса и смазать его внутренние поверхности. Кроме того, следует слить воду из всех полостей кранов, оставив их в полуоткрытом положении.
Плановые технические обслуживания (ЕТО, ТО-1 и ТО-2) проводят в объеме, указанном для НЦПК-40/100-4/400 (см. табл. 3.4). Однако в некоторых из них имеются дополнительные работы.
ЕТО. Производится проверка уровня масла в центральном насосе. Уровень должен находиться между рисками на кронштейне (рис. 3.29, поз. 14). При необходимости долить масло.
ТО-1. Прочистить жиклер маслопровода вакуумного насоса капроновой леской сечением 0,4–0,5 мм.
ТО-2. Подтянуть сальниковые уплотнения вала центробежного насоса (см. Руководство по эксплуатации КШИН. 062542.002.РЭ).
3.5.3. Насос центробежный пожарный высокого давления
НЦПВ-4/400
Насос НЦПВ-4/400 предназначен для тушения пожаров водой или пеной, при этом забор воды производится только из цистерны или от гидранта. Компоновка рабочих колес насоса четырехступенчатого со встречно расположенными колесами третьей и четвертой ступени по отношению к первым двум колесам показана на рис. 3.37.
Из водоисточника
К коллектору насоса
Рис. 3.37. Компоновка рабочих колес НЦПВ-4/400.
Рабочие колеса насоса выполнены с полуоткрытыми цилиндрическими лопатками без переднего покрывающего диска. Рабочие колеса разделены направляющими аппаратами.
К выходному патрубку насоса крепится напорный коллектор. Внутри его расположен обратный (падающий) клапан, как в ранее описанных насосах. На коллекторе установлены два вентиля тарельчатого типа, пеносмеситель и перепускной клапан. Для слива воды из коллектора предусмотрены два шаровых крана. Такой же кран установлен для слива воды из коллектора.
Пеносмеситель по конструкции аналогичен ПС-5. Однако его дозатор рассчитан на подачу пенообразователя для работы одного или двух стволов с концентрацией пенообразователя, равной 3 или 6 %. Уровень дозирования пенообразователя при работе с одним стволом-распылителем СРВД 2/300 (3±0,6) и (6±1,2) %.
На приборной панели насоса установлены: два манометра, счетчик времени наработки и показывающий прибор тахометра.
Счетчик времени наработки включается автоматически одновременно с началом вращения вала насоса. Он показывает время в часах, отработанное насосом с начала эксплуатации.
Перепускной клапан (ПК) обеспечивает частичный переток воды из насоса в цистерну при закрытых вентилях или выключенных стволах в цистерну, предотвращая перегрев насоса. Он также управляет работой отсечного клапана, перекрывающего поступление пенообразователя в насос.
Схема ПК показана на рис. 3.38 для случая, когда стволы отключены, насос работает и из коллектора 7 нет поступления воды в рукавные линии.
Р
ис.
3.38. Клапан перепускной:
1 – пластина; 2 – корпус клапана;
3 – ось; 4 – клапан;
5 – калиброванное отверстие;
6 – рычаг клапана; 7 – коллектор;
А – полость коллектора
На оси 3 установлена пластина 1, которая силой возвратной пружины удерживает ее в положении, указанном на рисунке. На этой же оси размещен и рычаг 6 с клапаном 4, который удерживается нажимной пружиной (пружины на рисунке не показаны). В представленном положении вода в небольшом количестве из полости А коллектора 7 будет поступать через отверстие 5 к отсекающему клапану, а затем от него – в цистерну пожарного автомобиля. При включении стволов в работу поток воды в коллекторе 7 (обозначен стрелками) преодолеет силу возвратной пружины пластины 1, и она займет положение, указанное прерывистой линией. При этом рычаг 6 тоже повернется, и клапан 4 перекроет отверстие 5. Перетекание воды прекратится.
Наличие перепускного клапана позволяет осуществлять подачу воды на любых режимах (в том числе при нулевой подаче).
Отсекающий клапан (ОК) выполняет несколько функций: регулирует количество воды, перетекающей из ПК, автоматически перекрывает поступление пенообразователя из пенобака (ПБ) в насос в случае отключения подачи стволами и, наконец, используется для промывки системы подачи пенообразователя (рис. 3.39).
Рис. 3.39. Отсекающий клапан:
1 – корпус; 2 – обратный клапан; 3 – клапан; 4 – штуцер; 5 – шток; 6 – сильфон;
7 – штуцер для подвода воды от перепускного клапана; 8 – втулка;
9 – штуцер для слива воды; 10 – штуцер для подвода воды в цистерну;
11 – штуцер для подвода пенообразователя к пеносмесителю
Из перепускного клапана вода поступает через штуцер 7 в полость А и из нее в полость сильфона 6. В зависимости от количества поступающей воды сильфон, деформируясь, будет перемещать шток 5 вверх. При этом изменяется проходное сечение в горизонтальном отверстии клапана 3, таким образом регулируется перетекание воды в цистерну пожарного автомобиля.
При тушении пожара пеной в случае отключения пенных стволов клапаном 3 будет перекрыто поступление пенообразователя через штуцер 11, полости Г и В будут разобщены, поступление пенообразователя к пеносмесителю прекратится. При возобновлении работы стволов поступление воды из ПК прекратится. Сильфон, занимая исходное положение, вытолкнет воду через полости А, Б и штуцер 10 в цистерну.
Слив воды из системы ПК и ОК осуществляется через кран, установленный на штуцере 9 для слива воды.
Промывка системы подачи пенообразователя осуществляется водой, подаваемой к штуцеру 4. Вода поступает в полость В отсекающего клапана и через штуцер 11 в пеносмеситель.
Параметры технической характеристики насоса представлены в табл. 3.6.
Таблица 3.6
Показатели |
Размер-ность |
Значения показателей |
Номинальная частота вращения вала насоса |
об/мин |
6400 |
Подача |
л/с |
4 |
Напор в номинальном режиме |
м |
400 |
Потребляемая мощность |
кВт |
35 |
Коэффициент полезного действия |
– |
0,4 |
Максимальный напор на входе в насос |
МПа |
0,69 |
Т
ехническая
характеристика насоса при номинальной
частоте вращения вала насоса представлена
на рис. 3.40.
450
400
40
10
0
2
4
Q, л/с
0,1
0,2
0,3
0,4
η
N, кВт
1
2
3
Н, м
Рис. 3.40. Характеристика НЦПВ-4/400:
1 – напор, м; 2 – мощность, кВт; 3 – КПД, %
Насос обеспечивает подачу воды из цистерны пожарного автомобиля или водоисточника с подпором до 6 кгс/см2 на один или два высоконапорных ствола-распылителя.
Использование насоса со стволами-распылителями высокого давления позволяет тушить пожары мелкораспыленными струями воды.
Работа насоса позволяет уменьшать расход воды за счет повышения огнегасящих свойств распыленной воды, эффективно осаждать дым и охлаждать воздух в замкнутых объемах, защищать ствольщика водяной завесой.
Использование насоса позволяет тушить пожары в зданиях повышенной этажности.
Техническое обслуживание насоса. Содержание работ по техническому обслуживанию и методы проведения представлены в табл. 3.7.
Таблица 3.7
Содержание работ |
Технические требования (методика проведения) |
Ежедневное техническое обслуживание |
|
Внешний осмотр насоса |
Проверка насоса на предмет внешних повреждений, потеков масла, чистоты наружных поверхностей, крепления насоса и его коммуникаций; наличие и исправности контрольно-измерительных приборов |
Проверка работоспособности кранов |
Открыть полностью и вновь закрыть все краны. Поворот рукояток кранов должен быть плавным, без заеданий |
Проверка уровня масла в корпусе задней опоры вала насоса |
Уровень масла должен быть между двумя рисунками маслоуказателя |
Первое техническое обслуживание (ТО-1) |
|
Включает работы ежедневного технического обслуживания |
– |
Замена масла в корпусе задней шарикоподшипниковой опоры вала насоса |
Слить отработанное масло через маслоуказательную трубку и залить новое масло до уровня верхней риски маслоуказателя. Допускается использовать любое моторное масло, применяемое для пожарного автомобиля |
Проверка уровня дозирования пенообразователя и очистка пеномагистрали насоса (при необходимости) |
Проверка уровня дозирования пенообразователя производится путем измерения расхода подсасываемого пенообразователя при помощи мерного бака и секундомера
|
При обслуживании пожарных насосов серии НЦП (новое поколение) рекомендуется использовать смазочные материалы, перечень которых приводится в табл. 3.8.
Таблица 3.8
Наименование смазываемого механизма (узла) |
Наименование смазочных материалов |
Способ и порядок нанесения смазочных материалов |
Периодичность смазки |
Масляная ванна картера ступени нормального давления |
Масло трансмиссионное ТАД-17И или ТАД-15П ГОСТ 23652–79* |
Заливка через отверстие в корпусе, закрытое щупом, до уровня верхней риски щупа |
При ТО-2 или по мере расхода |
Вакуумный насос |
Масло моторное всесезонное ГОСТ 10541–78* |
Заливка в масляный бачок (до нижней кромки заливочной горловины бачка) |
По мере расхода |
Редуктор привода заслонки дозатора и опоры скольжения |
Смазка Литол-24 ГОСТ 21150–87 |
Смазка зубчатых колес дозатора и опор скольжения |
При переборке насоса во время текущего ремонта |
* Допускается использовать трансмиссионные и моторные масла тех марок, которые применяются в пожарном автомобиле.
Пожарные насосы нового поколения на основании их эксплуатации непрерывно совершенствуются. Поэтому конструкции некоторых их элементов, описанные в учебнике, могут не соответствовать конструкциям насосов, используемых в пожарных частях.