Фланцы, муфты и редукторы для насосов высокого давления

Фланцы, муфты и редукторы для насосов высокого давления отвечают за то, чтобы мощность двигателя дошла до насоса без перекосов, вибрации и потерь. В разделе 20 позиций Hawk и VELA: фланцы H160, демпферные соединения, понижающие редукторы и мультипликаторы для приводов мощностью примерно от 4 до 17,7 кВт.

Ниже разбираем, какая деталь нужна в какой схеме, как подобрать редуктор по мощности и валу двигателя, как правильно собрать узел насос–двигатель и какие ошибки при подборе встречаются чаще всего.

Зачем нужны фланец, муфта и редуктор

Плунжерный насос высокого давления рассчитан на определенную частоту вращения. Многие насосы Hawk работают на 1450 об/мин, часть моделей рассчитана на 1000 об/мин. Двигатель при этом может вращаться быстрее или медленнее, а его вал может иметь другой диаметр, чем вал насоса. Задача деталей из этого раздела — согласовать насос и двигатель по трем параметрам:

• по геометрии: насос должен стоять строго соосно с валом двигателя, иначе разрушатся подшипники и сальники;
• по передаче момента: соединение должно передавать крутящий момент и гасить рывки при пуске;
• по оборотам: если двигатель вращается не с той частотой, которая нужна насосу, между ними ставят редуктор или мультипликатор.

Виды комплектующих в разделе

Фланцы

Фланец — переходная деталь, которая крепит корпус насоса к торцу электродвигателя и задает соосность валов. В разделе есть фланец H160 для насосов Hawk серий NLTI, XLTI, PXI, XXT, MTI и LTI. Обозначение H160 указывает на габарит двигателя: высоту оси вращения 160 мм по стандарту IEC. Такие двигатели на 1450 об/мин обычно имеют мощность около 11–15 кВт и вал диаметром 42 мм.

Демпферные соединения

Демпферная муфта соединяет вал насоса с валом двигателя через эластичный элемент. Она гасит удары при пуске и остановке, компенсирует небольшую несоосность и снижает вибрацию. В разделе есть демпферное соединение Ø24–42 мм для фланца H160 под насосы XLTI, PXI и XXT: одна полумуфта садится на вал насоса диаметром 24 мм, другая на вал двигателя диаметром 42 мм.

Понижающие редукторы

Понижающий редуктор уменьшает частоту вращения. Он нужен, когда насос на 1450 об/мин ставят на быстроходный двигатель, например бензиновый, который работает около 3000–3600 об/мин. В разделе есть понижающий редуктор для насосов Hawk и редукторы с входным валом 1 дюйм и 1 1/8 дюйма на мощность 7, 13 и 17,7 кВт. Диаметр 1 дюйм соответствует валу многих бензиновых двигателей среднего класса, 1 1/8 дюйма — более мощным моделям.

Мультипликаторы

Мультипликатор работает наоборот и повышает обороты. Его ставят, когда привод медленный, например вал отбора мощности трактора или гидромотор, а насосу нужна более высокая частота вращения. В разделе есть мультипликатор на 9,4 кВт.

Как выбрать редуктор, фланец или муфту

1. Определите схему привода. Электродвигатель на 1450 об/мин и насос на 1450 об/мин соединяются напрямую через фланец и муфту. Бензиновый двигатель или электромотор на 2900 об/мин с насосом на 1450 об/мин требуют понижающего редуктора. Медленный привод требует мультипликатора.
2. Посчитайте нужную мощность. Ориентир для насоса: N, кВт ≈ Q, л/мин × P, бар / 511. Например, насос на 21 л/мин и 200 бар потребляет около 8,2 кВт. К расчету добавляют запас 10–15 % для электродвигателя и около 30 % для двигателя внутреннего сгорания.
3. Выберите редуктор с запасом по мощности. Номинал редуктора должен быть не ниже мощности двигателя. Для насоса из примера с бензиновым двигателем подойдет редуктор на 13 кВт, а редуктор на 7 кВт будет перегружен.
4. Сверьте диаметр вала двигателя с входом редуктора: 1 дюйм или 1 1/8 дюйма. Переходные втулки в силовой передаче нежелательны.
5. Сверьте вал и посадку насоса. Фланец и муфта подбираются под конкретные серии насосов. Если серии вашего насоса нет в описании детали, уточните совместимость до покупки.
6. Проверьте передаточное число. Редуктор должен давать на выходе ту частоту вращения, на которую рассчитан насос, иначе изменятся и расход, и давление.

Как узнать обороты насоса и двигателя

Ошибка в оборотах — самая дорогая при сборке узла, поэтому данные лучше проверить дважды. У электродвигателя частота вращения указана на шильдике: около 1450 об/мин у четырехполюсных моторов и около 2900 об/мин у двухполюсных. У бензинового двигателя номинальные обороты указаны в паспорте, на практике это около 3000–3600 об/мин. Обороты насоса Hawk указаны в его паспорте и в карточке товара, у части серий они вынесены прямо в название, например насосы на 1000 и 1450 об/мин.

Передаточное число редуктора — это отношение оборотов на входе к оборотам на выходе. Чтобы насос на 1450 об/мин работал от мотора на 2900 об/мин, нужно передаточное число около 2. Если число окажется меньше, насос будет перекручен, если больше — недодаст расход. Расход плунжерного насоса прямо пропорционален оборотам: при снижении частоты вращения на четверть расход тоже упадет примерно на четверть.

Таблица подбора по схеме привода

Обороты в таблице — типовые значения для таких приводов. Точные данные берите из паспорта двигателя и насоса.

Пример подбора. Нужен автономный аппарат на 15 л/мин и 200 бар с бензиновым двигателем. Мощность насоса по формуле — около 5,9 кВт, с запасом 30 % для двигателя внутреннего сгорания получается примерно 7,6 кВт. Значит, двигатель берут не слабее этой цифры, а редуктор — с номиналом не ниже мощности выбранного двигателя, то есть вариант на 13 кВт, а не на 7 кВт. Диаметр входа редуктора выбирают по валу двигателя.

Где применяют

• Сборка АВД своими силами. Сервисы и производители моечного оборудования собирают аппараты из отдельного насоса, двигателя и рамы. Здесь фланец и муфта или редуктор — обязательная часть комплекта.
• Перевод аппарата на другой двигатель. Например, замена электрического привода на бензиновый для работы без сети, или наоборот.
• Ремонт. Изношенный эластичный элемент муфты, разбитые посадки фланца или шумящий редуктор меняют, не трогая сам насос.
• Привод от техники. Насосы на тракторах, коммунальных машинах и гидрофицированной технике часто требуют мультипликатора.
• Стационарные установки. Моечные станции, системы очистки оборудования, установки на мойках, где насос работает много часов в день.

Если удобнее собрать узел без муфты, обратите внимание на насосы с полым валом, которые надеваются прямо на вал электродвигателя. Для бензинового привода есть насосы для бензинового двигателя, а сам мотор под фланец можно подобрать в разделе электродвигатели для насосов высокого давления.

Фланец с муфтой или насос с полым валом

Для электрического привода на 1450 об/мин есть два способа соединить насос с мотором. Первый — классический: насос со сплошным валом крепится к двигателю через фланец, а валы соединяются демпферной муфтой. Второй — насос с полым валом, который надевается прямо на вал двигателя без муфты.

• Фланец и муфта гасят рывки, допускают небольшую несоосность и позволяют снять насос, не трогая двигатель. Узел получается длиннее, деталей больше.
• Полый вал дает компактный узел и меньше деталей, но требует точной посадки и не прощает биения вала двигателя.

Для мощных стационарных установок с частыми пусками чаще выбирают фланец с демпферной муфтой, для компактных аппаратов — полый вал.

Монтаж узла насос–двигатель

1. Очистите посадочные поверхности двигателя, фланца и насоса от краски, грязи и заусенцев. Любая неровность дает перекос.
2. Установите полумуфты на валы со шпонками и зафиксируйте их стопорными винтами. Полумуфты не забивают молотком, это разрушает подшипники.
3. Закрепите фланец на двигателе, затем установите насос так, чтобы эластичный элемент вошел в полумуфты без натяга.
4. Затяните крепеж равномерно, крест-накрест. Проверьте, что вал проворачивается рукой легко и без заеданий.
5. Для редуктора проверьте уровень масла перед первым пуском. Если редуктор поставляется без масла, залейте тип и объем, указанные производителем.
6. При первом пуске прислушайтесь: стук, гул или вибрация говорят о перекосе или неверной посадке. Остановите привод и проверьте сборку.

Обслуживание

• Эластичный элемент муфты осматривают при каждом ТО насоса. Трещины, крошка резины вокруг муфты, люфт при проворачивании — повод заменить элемент.
• Масло в редукторе меняют по регламенту производителя редуктора. Ориентир для плунжерных насосов — первая замена после 50 часов, затем каждые 500 часов; по редуктору сверяйтесь с его паспортом.
• Крепеж фланца проверяют на затяжку после первых часов работы, когда детали притрутся.
• Сальники редуктора следят на подтекание. Масло на корпусе означает, что сальник пора менять, пока не пострадали подшипники.
• Вибрация — первый признак проблем. Если узел начал шуметь сильнее, чем раньше, проверьте соосность и состояние муфты.

Сам насос обслуживают по своему регламенту: первое ТО через 800 часов, далее каждые 400 часов. Удобно совмещать проверку муфты и редуктора с этим ТО.

Признаки износа муфты и редуктора

• металлический стук при пуске и остановке привода;
• резиновая крошка или черная пыль под муфтой;
• люфт при проворачивании вала насоса рукой при неподвижном двигателе;
• гул и нагрев корпуса редуктора выше обычного;
• масляные потеки на корпусе редуктора и на раме.

Любой из этих признаков — повод остановить аппарат и проверить узел, пока износ не перешел на подшипники насоса.

Типичные ошибки при подборе

• Редуктор слабее двигателя. Редуктор на 7 кВт на моторе мощнее перегревается и изнашивается за сезон.
• Неверное передаточное число. Насос вращается не с той частотой: при завышенных оборотах растет износ, при заниженных падает расход.
• Жесткое соединение вместо демпферного. Без эластичного элемента рывки пуска идут прямо в подшипники насоса и двигателя.
• Фланец не под ту серию насоса. Даже небольшое несовпадение посадки дает перекос и течь сальников.
• Экономия на запасе мощности для ДВС. Двигатель внутреннего сгорания теряет мощность при нагреве и износе, поэтому запас около 30 % обязателен.
• Переходные втулки на вал. Они быстро разбиваются и вносят биение, лучше сразу подобрать редуктор с нужным диаметром входа.

Частые вопросы

Чем редуктор отличается от мультипликатора?

Понижающий редуктор уменьшает частоту вращения, например от быстроходного бензинового двигателя к насосу на 1450 об/мин. Мультипликатор повышает обороты, когда привод слишком медленный.

Как подобрать редуктор по мощности?

Посчитайте мощность насоса по формуле N ≈ Q × P / 511, добавьте около 30 % для бензинового двигателя и выберите редуктор, номинал которого не ниже мощности двигателя. В разделе есть редукторы на 7, 13 и 17,7 кВт.

Что значит фланец H160?

Это фланец под электродвигатели габарита 160, то есть с высотой оси вращения 160 мм. В разделе он предназначен для насосов Hawk серий NLTI, XLTI, PXI, XXT, MTI и LTI.

Зачем нужна демпферная муфта?

Она передает крутящий момент через эластичный элемент, гасит удары при пуске и компенсирует небольшую несоосность валов. Это продлевает жизнь подшипникам насоса и двигателя.

Можно ли поставить насос на 1450 об/мин на двигатель 2900 об/мин без редуктора?

Нет. Насос будет вращаться вдвое быстрее расчетного, быстро износится и может выйти из строя. Нужен понижающий редуктор или двигатель на 1450 об/мин.

Какой вал у бензинового двигателя под редуктор?

Чаще всего 1 дюйм или 1 1/8 дюйма. В разделе есть редукторы с обоими вариантами входа, диаметр сверьте по паспорту двигателя.

Как часто менять эластичный элемент муфты?

Срок зависит от числа пусков и нагрузки, поэтому элемент осматривают при каждом ТО насоса и меняют при трещинах, крошке резины или появлении люфта. Затягивать с заменой не стоит: изношенный элемент передает удары на подшипники.

Почему у нас

Hawk Market — официальный поставщик Hawk в России, со своим сервисным центром в Москве. Поможем подобрать фланец, муфту или редуктор под конкретный насос и двигатель, а при необходимости соберем узел в сервисе. Другие комплектующие для аппаратов собраны в разделе аксессуары. Склад на Рязанском проспекте, цены с НДС, счет для юрлиц, гарантия 1 год на заводской брак, доставка по Москве и транспортными компаниями по России.