КАПитальный промысел. Свечи по-домашнему. Обслуживание и ремонт погружных насосов... ("Сделай сам" №4∙2000)

Основой насосов является вибратор, состоящий из электромагнита и вибрирующего узла. Электромагнит имеет U-образный шихтованный магнитопровод, на его сердечники насажены две катушки, соединенные последовательно и запитанные от сети ~220 В, 50 Гц. Вибрирующий узел (рис. 2) представляет собой якорь, жестко связанный со штоком, на котором установлены мембрана (в руководствах по обслуживанию насосов эта деталь называется поршнем), и резиновые детали, в собранном виде служащие противодействующей пружиной.

Рис. 2.Вибратор:

_{1 — магнитопровод; 2 — катушка; 3 — якорь; 4 — шайба регулирования зазора; 5 — прокладка; 6 — шток; 7 — кабель силовой}

К последним относят: стальную прокладку, опрессованную в эластичную резину, и резиновое кольцо, опирающееся на стальное овальное кольцо. Последняя деталь при сборке насоса садится на боковые выступы корпуса. На конце штока насажена и закреплена гибкая мембрана. Между прокладкой и овальным кольцом располагают резиновый цилиндр в стальном цилиндре, создавая внутри полость, необходимую для защиты от попадания воды из напорной камеры в приводную. Все резиновые детали на штоке насажены и завинчены с помощью тарельчатых шайб и гаек.

Насосы состоят из двух камер, разделенных между собой прокладкой: приводной и напорной с рабочей (рис. 1). В приводной камере расположен электромагнит с катушками, запитанными от сети гибким кабелем. Последний пропускают в приводную камеру через сальниковый ввод и якорь, связанный со штоком. Электромагнит с катушками, кроме торцевых поверхностей сердечников, и кабель залиты эпоксидным клеем.

Напорная и рабочая камеры при вынутом вибрирующем узле составляют одну общую полость. При установке же вибрирующего узла полость разделяется мембраной на две части: напорную и рабочую. Мембрана плотно прилегает к корпусу насоса в суживающейся его части. Внизу рабочей камеры имеются отверстия для прохода воды, которые закрывает всасывающий клапан.

Из напорной камеры к патрубку проходит напорный канал. Приводную и напорную камеры крепят между собой через прокладку с помощью четырех стальных болтов и гаек М8, затянутых очень крепко и раскерненных от отвинчивания. Тогда вода не попадет в приводную камеру.

Всасывающий клапан и мембрана выполнены из эластичной резины, выдерживающей долгую циклическую работу.

Якорь вместе с другими деталями на штоке при сборке насоса устанавливают так, чтобы между ним и сердечниками электромагнита был определенный рабочий зазор 3,5–4 мм, необходимый для вибрирования. Зазор этот определяется как разность двух измеренных линейкой величин б = а — в (рис. 2).

Рассмотрим принцип работы насосов, считая, что якорь, мембрана и другие детали на штоке вибрируют в такт синусоидального изменения тока в катушках. При подключении насоса к сети ~220 В в катушках потечет ток i (рис. 3), наводящий в магнитопроводе магнитный поток Ф, тоже синусоидальный, который создает усилие притяжения Р_э якоря, равное

Р_э = К∙Ф²,

где К — коэффициент, зависящий от конструкции электромагнита.

Как видно из рис. 3, усилие Р_э всегда положительно и его величина изменяется от нулевого значения до максимальной величины в секунду 100 раз, а ему противодействует усилие пружин резиновых деталей, зависящее от величины прогибов.

Рис. 3. Ток и усилие в электромагните насоса:

_{i — ток в катушках; Рэ, Рп — электромагнитное и противодействующее усилия}

При условно принятом положительном направлении тока в катушках с момента времени t₁ усилие электромагнита становится больше противодействующего усилия резиновых пружин, якорь притягивается к сердечникам электромагнита и соответственно центр мембраны приподнимается на величину зазора б (при этом края мембраны не отрываются от корпуса насоса). В рабочей камере образуется разрежение, благодаря чему всасывающий клапан открывается и небольшая порция воды поступает через отверстия в рабочую камеру. Начиная с момента времени t₂ усилие электромагнита становится меньше противодействующего усилия, якорь вместе с мембраной возвращается в исходное положение, объем рабочей камеры уменьшается, давление в ней увеличивается, всасывающий клапан закрывается, и вода, приподнимая края мембраны, поступает в напорную камеру.

А при противоположном направлении тока в катушках, начиная с момента времени t₃, якорь вновь притягивается к сердечникам электромагнита, мембрана приподнимается, и вода поступает в рабочую камеру, а с момента времени t₄ якорь и мембрана возвращаются в исходное положение, и очередная порция воды поступает в напорную камеру. Такое циклическое перекачивание воды из водоема в рабочую камеру, а из нее — в напорную происходит в секунду 100 раз, поток воды устремляется через напорный канал и патрубок в шланг и далее по назначению.