СМЕННАЯ ИЗНОСОСТОЙКАЯ НАКЛАДКА ДЕТАЛЕЙ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ

Известны насосы Бобруйского машиностроительного завода, фирм «Метсо минералз» и «Кребс», проточная часть и изнашиваемые детали которых могут изготавливаться из сверхтвердых и высокохромистых сплавов, абразивного материала на органической связке, натуральной и синтетической резины, каучука и полиуретана (А.И. Кондрашов. Каталог-справочник «Горная техника». Москва. 2005 г.). Недостатком этих футеровок является их относительно невысокая износостойкость.
В качестве прототипа выбран корпус центробежного насоса с износостойким покрытием на внутренней поверхности проточной части, состоящим из композиционного материала на основе полиуретанового эластомера, армированного базальтовым волокном или частицами твердых минералов, такими как крошка корунда, крошка базальта, базальтовая чешуя и силикатный песок, вводимые в основу как порознь, так и в любом сочетании (патент RU 107557 U1, МПК: F04D 7/00, F04D 29/40, В04С 5/085, опубл. 20.08.2011). Недостатками известного способа являются относительно малые сроки межремонтной эксплуатации покрытия при перекачивании растворов с высоким содержанием твердых абразивных сред, длительность и высокая трудоемкость нанесения покрытия при необходимости его замены на новое.
Целью предлагаемой полезной модели являются
устранение отмеченных недостатков;
увеличение сроков межремонтной эксплуатации насосов;
сокращение времени и трудоемкости на ремонт или замену износостойкого покрытия;
обеспечение удобства по его ремонту или замене;
уменьшение стоимости новых насосов путем замены дорогостоящих марок высокопрочного чугуна защитных деталей насоса на более дешевые;
обеспечение многократности замены покрытия.
Это достигается тем, что, в отличие от известного решения, на детали проточной части насосов крепится сменная износостойкая накладка заданной толщины, повторяющая форму защищаемой поверхности и состоящая из керамических плиток износостойкого материала, например, корунда, нитрида бора или карбида кремния, скрепленных между собой отверждаемым полимерным композиционным материалом.
Сменная износостойкая накладка, выполненная в виде отдельного изделия, позволяет оптимизировать процесс ее изготовления и сформировать ее запас, что ускоряет ремонт старых и модернизацию новых насосов.
Фиг. 1, 2, 3 иллюстрируют суть решения предлагаемой полезной модели на примере сальниковой крышки шламового насоса МСМ-250.
На фиг. 1 показана сальниковая крышка шламового насоса МСМ 250 (пунктиром обозначена выборка металла на 3-6 мм).
На фиг. 2 показана сменная износостойкая накладка из керамических плиток износостойкого материала, например, корунда, нитрида бора или карбида кремния (вид А), выполненная в виде отдельного изделия и повторяющая форму защищаемой поверхности.
На фиг. 3 показана сальниковая крышка насоса МСМ 250 с приклеенной при помощи отверждаемого полимерного композиционного материала (поз. 3) сменной износостойкой накладкой (поз. 1).
Техническое решение осуществляют следующим образом. Сальниковую крышку шламового насоса протачивают по всей защищаемой поверхности на глубину 3-6 мм. При помощи специальной оснастки изготавливают сменную износостойкую накладку, повторяющую форму защищаемой поверхности и состоящую из керамических плиток износостойкого материала, например корунда, нитрида бора или карбида кремния, скрепленных между собой отверждаемым полимерным композиционным материалом. На обработанную поверхность сальниковой крышки при помощи отверждаемого полимерного композиционного материала приклеивают сменную износостойкую накладку. Предварительно склеиваемые поверхности обезжиривают.
Техническое решение было реализовано при ремонте шламового насоса МСМ 250 5''×6''×14'', предназначенного для перекачивания бурового раствора в системе циркуляции буровой установки. При ремонте сальниковая крышка и броневой диск по изношенной поверхности были проточена на 6 мм относительно номинального размера 27 мм. На обработанную поверхность деталей были при помощи полимерного композиционного материала на основе эпоксидной смолы «Бельзона 1321» приклеены сменные износостойкие накладки. Предварительно склеиваемые поверхности были обезжирены. Температура, при которой происходило отверждение полимерного композиционного материала «Бельзона 1321», была в интервале температур: +15 - +20°С. Накладки были заранее изготовлены из плиток оксида алюминия (корунда) шестигранной формы толщиной 5 мм, скрепленных между собой полимерным композиционным материалом «Бельзона 1321», наполненным мелкозернистым корундом. Толщина отремонтированных деталей в рабочей зоне составила 27 мм. Испытания деталей, восстановленных с применением сменных износостойких накладок, проведенные в условиях действующей буровой установки, показали не менее, чем в три раза возросший их рабочий ресурс.
Сравнительный анализ заявляемой полезной модели с прототипом и другими решениями в данной области техники показывает, что на существующем уровне технического развития изложенная в патентной формуле совокупность признаков неизвестна и соответствует критерию новизны и изобретательского уровня изобретения.
При реализации заявляемой полезной модели используются известные в настоящее время материалы и оборудование, что свидетельствует о соответствии предлагаемого решения критерию «промышленная применимость».
Использование полезной модели позволяет:
получить износостойкое покрытие повышенной прочности, увеличивающей не менее, чем в три раза срок межремонтной эксплуатации;
сократить время и трудоемкость на ремонт или замену износостойкого покрытия;
уменьшить стоимость новых насосов путем замены дорогостоящих марок высокопрочного чугуна защитных деталей насоса на более дешевые;
обеспечить многократность замены покрытия.