8.6. ШНЕКОВАЯ ПАРА. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ.

ШНЕКОВАЯ ПАРА. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ.

Все штукатурные станции, все строительные агрегаты для перекачки жидкого раствора и бетона построены вокруг героторного насоса: вращающегося ротора и неподвижного статора. Из-за особенностей своего устройства, этот тип насосов лучше всех других подходит для перекачки густых и пастообразных сред (в том числе с примесью твердых абразивных частиц), таких как: наливной пол, шпаклевки, штукатурки, строительные растворы, бетоны.

Героторный насос – это шнековая пара, состоящая из ротора (шнека) и статора (резиновой обоймы в металлическом корпусе). Статор всегда неподвижен, ротор всегда вращается внутри статора. Так как количество витков (заходов) ротора и статора не совпадает, между ними образуются полости, которые при работе заполняются рабочим материалом. При вращении ротора внутри статора эти полости перемещаются от одного конца к другому вместе с рабочим материалом. Таким образом, за счет вращения ротора внутри статора рабочая среда (штукатурка, шпаклевка, бетон) перекачивается. Производительность такого насоса зависит от конструкции (модели) шнековой пары и от количества оборотов в минуту, которые совершает ротор внутри неподвижного статора.

Работа героторного (шнекового) насоса.

Все героторные пары имеют разное количество витков и разную геометрию спиральной части, что создает для каждой из них максимальную производительность при данной геометрической форме и при данном количестве вращений ротора. Чем больше витков в механизме, тем выше может быть создано давления в насосе.

Шнековая пара. Ассотри.

Каждая шнековая пара, применяемая в строительстве, имеет свою маркировку. Первая латинская буква – это наружный диаметр корпуса статора: B=51мм, D=90 мм, R=114 мм, T=125 мм. Вторая цифра – величина эксцентриситета, третья цифра означает число ступеней, т.е. количество замкнутых полостей на единицу длины шнековой пары. Самые распространенные в штукатурке марки шнековых пар: D6-3, D6-3 Slimline, B4-2, D7-2, D8-1,5 и некоторые другие. Каждая шнековая пара имеет свое назначение. Остановимся на их устройстве.

СТАТОРЫ

Шнековая пара D6-3

Статор представляет собой стальную обойму с внутренним слоем из износостойкого эластомера (износостойкой резиновой смеси), способного выдерживать высокий нагрев от трения без размягчения и потери износостойкости. От качества эластомера зависит срок службы всей пары, т.к. именно статор быстрее всего изнашивается. В основном, резиновый слой изнашивается от истирания песком, содержащимся в штукатурке, в том числе в гипсовой. В гипсовых смесях песок мельче, его края как правило сглажены, а в цементных смесях песчинки крупнее, и они чаще имеют острые грани. Именно от качества песка, который входит в составе смеси и зависит срок службы всей шнековой пары. Поэтому на некоторых смесях пара выработает более 50 тонн смеси, а на некоторых – стирается после 10 тонн.

Срок службы статора сильно сокращают попавшие внутрь камушки, застывшие куски раствора, гвозди, саморезы и прочий твердый мусор. Еще быстрее срок службы сокращается при попадании на резину масел и смазок, содержащих нефтепродукты, от этого резина набухает и быстро теряет свои свойства. Именно поэтому производители шнековых пар категорически запрещают применять любые виды нефтяных масел и смазок при вкручивании ротора в статор. Часто на стройках «экономные» работники вместо силиконовых смазок применяют различные виды жидкого мыла. Иногда это вполне приемлемо, а иногда нет. Часто в жидком мыле содержатся добавки, размягчающие резину и уменьшающие ее срок службы. Поэтому лучший вариант – силиконовая смазка или раствор хозяйственного мыла. Они позволяют легко собрать пару и не вредят резине.  Не рискуйте и не экономьте на этом.

Шнековая пара D6-3

Стальная оболочка статора изготавливается из электросварных труб, она бывает гладкой или ребристой, сплошной или разъемной. Ее назначение – удерживать внутри резиновый слой, распределять возникающие нагрузки и отводить образующееся тепло от нагрева при работе. Стальной упор на статоре предназначен для удержания статора от проворота при сборке пары, но не для удержания статора при работе! Крутящий момент при работе главного привода настолько велик, что способен сорвать упор любой толщины, поэтому, при шнековая пара должна быть крепко затянута фиксирующими шпильками! 


РОТОРЫ

Шнековая пара D6-3. Ротор чугун.

Роторы всех шнековых пар изготавливаю из двух видов материалов: чугун и сталь.  Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки, оба примерно одинаково выполняют свою функцию. Срок службы ротора определяет сочетание свойств материала — марка стали или марка чугуна, и соблюдение технологии при изготовлении. Иногда на ротор наносят специальные покрытия, но чаще нет. Для всех роторов основными свойствами являются твердость и износостойкость. Поэтому при литье чугуна применяются различные марки хромистых, марган­цово-хромистых, никель-хромистых чугунов, основной особенно­стью которых является наличие в микроструктуре легирован­ных карбидов железа и (или) карбидов легирующих элемен­тов, обеспечивающих высокую износостойкость в условиях абразивного изнашивания.

Еще такие чугуны называют «белыми» из-за высокого содержания в них хрома. Чугунные роторы обладают высокой твердостью, им не страшны частицы песка, камушки, они имеют долгий срок службы. К недостатку таких изделий можно отнести естественную хрупкость чугуна – чугунные головки роторов часто скалываются при «сухом» пуске шнековой пары, при резких стартах с густыми смесями. Иногда даже у новых роторов скалывается часть головки, и он выходит из строя. К достоинствам чугунных роторов относится их относительная дешевизна изготовления при высоких параметрах качества.

Чугунные роторы изготавливаются методом литья расплавленного чугуна в специальную форму с последующей чистовой токарной обработкой заготовки.  Проточка резцом убирает неровности и шероховатости после отливки, витая часть становится гладкой и приобретает конечный вид. Литой чугунный ротор легко отличить по шероховатой головке, которая не обрабатывается резцом.(см. фото)

Шнековая пара D6-3. Ротор сталь.

Другой тип роторов – стальные. Они или сразу вытачиваются из цельного куска заготовки или отливаются в форму и потом протачиваются на станке для придания окончательной формы и гладкости. Для изготовления роторов применяют хромистые марки сталей с содержанием хрома более 16%, содержащие марганец, углерод и т.д. Эти стали обеспечивают стойкость ротора к абразивному истиранию, упруги и тверды.  От сочетания и процентного содержания легирующих элементов в стали зависит срок службы ротора: чем больше в стали хрома – тем лучше, однако этот ротор будет стоит дороже.

Стальные роторы легко выдерживают «сухие» пуски, они не ломаются и не трескаются. Шнековая пара со стальным ротором при нормальной эксплуатации и при одинаковых смесях служит примерно столько же, как и пара с чугунным. Некачественные роторы, изготовленные из неподходящих марок стали выдает их короткий срок службы – меньше статора, их легко поцарапать любым твердым предметом.

Со временем, по мере износа ротора, он полируется до зеркального блеска. Его спиральные канавки сглаживаются, форма витков меняется, появляется зазор между ротором и статором, рабочие полости соединяются, пропадает их герметичность, работоспособность всей пары падает. Раствор начинает хуже подаваться, давление подачи падает, набрызг становится прерывистым, снижается производительность станции. Это верный признак износа шнековой пары. Дальнейшая эксплуатация изношенной пары приведет к плохому промешиванию раствора, готовая смесь станет неоднородной, то гуще, то более жидкой. Это приведет к падению качества штукатурки и остановке работ. Не доводите пару до крайней степени износа – при ощутимом снижении производительности — меняйте пару в сборе. Замена отдельно ротора или статора – сомнительная экономия.