Изготовление корпуса насоса на ЧПУ

Корпус насоса на ЧПУ: проточная часть, посадки и уплотнение вала

Корпус насоса - одна из немногих деталей, где объёмная фрезеровка нужна не ради красоты формы, а ради гидравлики. Проточная часть, в которой движется жидкость, имеет плавно изменяющееся сечение, и от её геометрии зависит подача, давление и шум насоса. Неровности на поверхности создают завихрения и кавитацию, а лишний зазор между колесом и корпусом превращает часть подачи в перетечки внутри самого насоса.

Изготавливаем корпуса насосов фрезеровкой на обрабатывающих центрах с ЧПУ по чертежу, 3D-модели или образцу. Работаем с центробежными, шестерёнными и поршневыми конструкциями, а также с нестандартными насосами для лабораторных и опытных установок. Берём и ремонтные заказы, когда прежний корпус разъеден средой или потерял посадки.

Технические возможности по этой позиции

Это возможности оборудования. Профиль проточной части мы воспроизводим по вашей 3D-модели; расчёт гидравлики и подбор формы выполняет разработчик насоса. Мы не меняем профиль без согласования.

Материалы для корпусов насосов

Материал корпуса определяется перекачиваемой средой, температурой и давлением. Ошибка в выборе материала приводит к коррозии или быстрому износу.

Нержавеющие стали

12Х18Н10Т, AISI 304 и AISI 316L - основной выбор для насосов, работающих с водой, пищевыми продуктами, слабыми кислотами и щелочами. Нержавейка устойчива к коррозии, но обрабатывается медленнее конструкционной стали из-за наклёпа, поэтому проточные поверхности фрезеруем на сниженных подачах.

Конструкционные стали

Сталь 45 и 40Х применяют для насосов, перекачивающих масла и нейтральные жидкости при высоком давлении. Сталь прочна, недорога, но корродирует во влажной среде и требует покрытия.

Алюминиевые сплавы, бронза и латунь

Алюминий подходит для лёгких насосов с неагрессивной средой. Бронза БрАЖ9-4 и латунь Л63, ЛС59-1 работают в воде и маслах, устойчивы к кавитационной эрозии и легко обрабатываются. Выбор зависит от среды.

Как изготавливается корпус насоса: маршрут по операциям

Для насоса важнее всего качество проточной части и посадок, поэтому чистовые проходы ведём аккуратно и без остановок.

• Анализ модели - проверяем проходные сечения, радиусы переходов и доступность поверхностей для фрезы.
• Программа в PowerMill или Mastercam - стратегии для сложных поверхностей улитки: чистовые проходы по нормали, чтобы след инструмента шёл по потоку.
• Заготовка - блок или отливка с припуском, назначаются базы.
• Черновая выборка - формируем внутреннюю полость и наружный контур с запасом.
• Чистовая обработка проточной части - поверхность проходится малым шагом на высоких оборотах шпинделя, шероховатость достигает Ra от 0,4 мкм.
• Посадки и фланцы - растачиваем посадки под вал, подшипник, уплотнение, обрабатываем фланцы входа и выхода.
• Резьбы, заусенцы, контроль - нарезаем резьбы, зачищаем кромки, измеряем посадки и положение фланцев на КИМ Zeiss.

Проточную часть мы обрабатываем без остановок и без смены инструмента посреди поверхности, чтобы не оставлять ступенек, которые создают завихрения.

Какие корпуса насосов делаем

Каждая конструкция насоса задаёт собственные критичные поверхности.

• Центробежные - спиральная улитка и диффузор, главное - профиль проточной части и зазор у колеса.
• Шестерённые - две сопряжённые расточки под шестерни, критичны межосевое расстояние и зазор по торцам.
• Поршневые и плунжерные - цилиндровая расточка и клапанные гнёзда, нужна высокая чистота поверхности.
• Винтовые - длинные расточки под винты, критичны соосность и конусность.
• Опытные образцы - корпуса для новых конструкций, изготавливаются в количестве 1-5 шт.

Точность корпуса насоса: что мы держим и как проверяем

В корпусе насоса важны три вещи: профиль проточной части, зазор между колесом и корпусом и соосность посадок. Профиль определяет гидравлику, зазор - объёмный коэффициент полезного действия, соосность - работу вала и уплотнения без биения.

Диаметры посадок выполняем по H7 и контролируем на КИМ Zeiss с погрешностью 0,0005 мм. Профиль проточной части сверяем с 3D-моделью на КИМ в контрольных сечениях. Шероховатость получаем непосредственно фрезерованием, без последующего шлифования.

Герметичность насоса в сборе проверяется заказчиком на стенде: мы отвечаем за геометрию корпуса.

Где применяются корпуса насосов нашего изготовления

Корпуса насосов заказывают для различных систем перекачки:

• Водоснабжение и теплоснабжение - циркуляционные и подающие насосы.
• Пищевое и химическое оборудование - насосы из нержавейки для чистых сред.
• Гидравлические станции - шестерённые насосы.
• Ремонт и опытные установки - замена разъеденных корпусов и корпуса для новых конструкций.

Нюансы заказа корпуса насоса

Какая среда перекачивается

Среда определяет материал и допустимую шероховатость. Вода и масла терпимы к обычной обработке, абразивные суспензии требуют износостойких материалов, агрессивные растворы нержавейки или специальных сплавов. Сообщите среду и температуру, чтобы мы проверили соответствие материала чертежа условиям.

Проточная часть и 3D-модель

Улитка и диффузор имеют переменное сечение, которое невозможно задать плоским чертежом. Нужна 3D-модель проточной части. Если вы заказываете корпус для существующего насоса, а модели нет, возможна реконструкция по образцу, но она увеличивает срок и требует неизношенного образца.

Уплотнение вала и камера уплотнения

Камера уплотнения вала должна иметь точные размеры под торцевое уплотнение или сальник. Диаметр и чистота поверхности зависят от типа уплотнения, и указываются в его документации. Приложите её к заказу, если у вас есть: мы сверим размеры с чертежом.

Входной патрубок и кавитация

Входной патрубок насоса работает в самых тяжёлых условиях: жидкость там подходит к колесу с минимальным запасом по давлению. Резкие переходы и неровности на входе увеличивают риск кавитации. Поэтому входную часть мы обрабатываем с повышенным вниманием к плавности радиусов и шероховатости, и просим уточнить в чертеже требования к ней.

Ремонт разъеденного корпуса

Если корпус разъеден коррозией или кавитацией, иногда проще изготовить новый, чем ремонтировать старый. Пришлите образец и описание, и мы оценим, можно ли восстановить посадки, или лучше сделать корпус заново по модели. Часто новый корпус из нержавейки решает проблему навсегда.

Партии, сроки и что влияет на стоимость

Стоимость корпуса насоса считаем по чертежу и модели за один рабочий день. Влияют:

• Сложность проточной части - объёмные поверхности требуют много чистовых проходов.
• Материал - нержавейка и бронза обрабатываются дольше алюминия.
• Требования к шероховатости - Ra 0,4 мкм достигается мелким шагом.
• Число посадок - каждая с высокой точностью - отдельная операция.
• Тираж - наладка и программа делаются один раз.

Прототип принимаем от 1 шт, серию от 10 шт. От 100 шт действует скидка 15-20 %, для регулярных поставок возможен рамочный договор с фиксированной ценой на квартал. Срок изготовления от 3 дней.

Что прислать для расчёта

Нужны 3D-модель в STEP, IGES или SAT и чертёж в PDF. Укажите материал, среду, требуемую шероховатость проточной части и допуски на посадки. Для ремонта пришлите образец. Подробнее - что прислать для расчёта детали. Плоские фланцы и крышки без объёмной формы дешевле делать 2D фрезерованием.

Документы на партию и гарантия

К партии выдаём паспорт изделия, акт ОТК, протокол КИМ и сертификат на материал. Документацию храним 5 лет, повторный заказ запускается по готовой программе. Гарантия соответствия чертежу - 30 дней.

Частые вопросы

Только корпус и его детали. Сборку насоса, подбор уплотнений и испытания выполняет заказчик.

Да, мы снимем размеры на КИМ и построим модель. Проточную часть снимаем по контрольным сечениям, поэтому важно, чтобы образец не был разъеден средой.

Фрезерованием получается Ra от 0,4 мкм. Для более гладкой поверхности нужна отдельная доводка, и мы указываем её при расчёте.

Для слабых кислот подойдёт AISI 316L, для сильных нужен материал, который указывает разработчик среды. Выбор материала не наша зона ответственности, мы изготавливаем из указанного.

Да, отливку принимаем как давальческое сырьё. Присылайте её с чертежом и указанием баз.

Мы измеряем диаметр расточки, а зазор складывается с размером колеса. Вместе с протоколом вы получаете реальные значения для подбора.