Самостоятельный ремонт насоса типа Ручеек, Малыш, Водолей-3

Ремонт вибрационного погружного насоса типа Ручеек-1, Малыш, Водолей-3 - своими руками.

У огородников и дачников очень популярны  погружные  вибрационные  насосы типа «Ручеек», «Малыш»,  и другие модификации, работающие по такому-же принципу. Они недорого стоят,  производительны,  создают  достаточно большое давление и обладают большой прокачиваемостью (т.е. могут подавать воду на достаточно большое расстояние). Но, к сожалению, эти насосы не очень надежны. Причем их поломки весьма разнообразны. Где клапана прохудятся, где тяга оборвется,  проблемы с обмоткой насоса, силовым магнитом,  короткое замыкание или обрыв. Встречается довольно много и простых неисправностей, которые легко устраняются, но после ремонта, например замене резиновых клапанов, насос не качает или качает очень слабо. Здесь нужно еще правильно отрегулировать и собрать насос. Чтобы понять, как правильно отрегулировать насос - рассмотрим принцип работы и важные моменты правильной регулировки.

Принцип работы и конструкция

Вибрационные погружные  насосы относятся к насосам инерционного типа. Работа инерционных насосов основана на возбуждении в жидкости колебательных процессов, способствующих ее движению. Конструкция всех вибрационных насосов однотипна. Насос состоит из электромагнита, вибратора и корпуса насоса. 

Электромагнит состоит из П-образного сердечника, собранного из листовой электротехнической стали и двух катушек, намотанных эмалированным медным проводом. Сердечник с катушками устанавливается в корпус и заливается эпоксидным компаундом. Компаунд служит для закрепления сердечника с катушками в корпусе, служит изоляционным материалом и обеспечивает отвод тепла от катушек к корпусу, через который происходит их охлаждение. Компаунд готовится из эпоксидной смолы, пластификатора, отвердителя и кварцевого песка, улучшающего теплопроводность.

Вибратор состоит из якоря с запрессованным в нем штоком. На штоке установлена резиновая пружина, называемая амортизатором. От качества изготовления амортизатора зависят параметры насоса, его экономичность.

В конструкции  «Ручейка» и  «Малыша» применяются амортизаторы только из натурального каучука, который подвергается вулканизации в течение длительного времени. Это обеспечивает стабильные параметры насоса. Резиновая диафрагма, установленная на соответствующем расстоянии от амортизатора через дистанционную муфту, служит дополнительной опорой штоку и обеспечивает его направление. Диафрагма также разделяет электрическую и гидравлическую камеру, находящуюся под давлением. Упор обеспечивает сжатие и фиксацию диафрагмы в корпусе насоса. На конце штока закреплен резиновый поршень.

И наконец, последний узел – это корпус насоса с установленным в нем клапаном, перекрывающим входные отверстия. Между клапаном и корпусом также имеется зазор 0,6-0,8 мм, что обеспечивает свободное вытекание жидкости при отсутствии давления.

Клапан также изготавливается из высококачественной резины. Он является самым уязвимым элементом в насосе и в первую очередь выходит из строя. Купить все запасные части, в том числе и ремкомплект, можно у нас на сайте Rucheek1.ru.

Как же работает вибрационный насос?

При включении насоса в электрическую сеть с частотой тока 50 Гц якорь притягивается к магниту. При перемагничивании полюсов каждые полпериода амортизатор откидывает якорь обратно. Т е., за один период токовой волны, для тех, кто знает электротехнику, якорь притягивается 2 раза. Соответственно в секунду при частоте 50 Гц якорь притягивается 100 раз. С такой же частотой вибрирует поршень, расположенный на одном штоке с якорем.

Объем в корпусе насоса, ограниченный поршнем и клапаном, образует гидравлическую камеру. Так как вода, перекачиваемая насосами, является двухкомпонентной смесью, содержащей растворенный и нерастворенный воздух, то она обладает некоторой упругостью – пружинит при механическом воздействии, что и происходит в гидравлической камере при колебании поршня.

Вода как пружина сжимается и разжимается и ее излишки выталкиваются в напорный патрубок – таким образом насос перекачивает воду. При этом клапан обеспечивает впуск воды и ограничивает выход воды через всасывающие отверстия. 

Модификации насосов

Насос «Ручеек» производства ОАО "Ольса" (ранее Техноприбор) имеет классическую компоновку, т.е. всасывающие отверстия расположены сверху, а электропривод расположен снизу. Такая конструкция имеет лучшее охлаждение, исключает захват примесей со дна. Насос может длительное время работать в погруженном состоянии с открытыми на воздух всасывающими отверстиями.

В таком состоянии согласно международных стандартов насос должен отработать 7 часов. Насосы с верхним расположением всасывающих отверстий выдерживают такие испытания.

В критических случаях все же стоит приобретать насосы с термореле, которое будет отключать насос при перегреве. Перегрев может произойти в ограниченном объеме или когда напряжение повышается сверх допустимого. Насос с термореле будет стоить дороже.

АО "ГМС Ливгидромаш", г. Ливны, Россия удовлетворяя спрос разборчивых потребителей, освоил выпуск насосов «Малыш» в нескольких исполнениях: 

- «Малыш» и «Малыш К» - с нижним расположением всасывающих отверстий (К- с термореле); 
- «Малыш-М» - с верхним расположением всасывающих отверстий; 
- «Малыш-3» - допускает использование в 3-х дюймовых скважинах, т.е. скважинах, оборудованных обсадной трубы с внутренним диаметром 80 мм. 

Насосы в обязательном порядке комплектуются капроновым тросом для монтажа и закрепления насоса. Капроновый трос не является токопроводящим и исключает поражение током в случае пробоя изоляции. Применение стального троса для закрепления приводит к перетиранию проушин в корпусе насоса.

Хотя отечественные насосы и выпускаются по II классу защиты от поражения электрическим током ( - знак II класса) и прочность изоляции проверяется напряжением 3750 В – лучше не касаться включенного в сеть электронасоса и не испытывать судьбу.

Если проводка оборудована заземлением, то лучше приобретать насосы по 1 классу защиты, т.е. с евровилкой. Но такие насосы также стоят дороже.

- не стоит комплектовать насосы шлангами с внутренним проходом менее 19 мм (3/4²). Это приводит к перегрузке насоса и потере производительности.

Параметры насосов

Информация по параметрам вибрационных насосов разных производителей, указанная на табличках и в рекламе, очень противоречива. На большинстве отечественных насосов маркируется номинальный напор 40 м при номинальной подаче -0,12 л/с (или 0,43 м3/ч ).

На импортных (китайских) насосах маркируется максимальный напор от 60 до 80 м. Это напор при полностью перекрытой подаче. Фактически все эти насосы при напоре 40 м качают гораздо меньше, чем насосы «Ручеек» или «Малыш».

Максимальная подача, определяемая при работе вибрационных насосов без напора, в зависимости от регулировки колеблется от 1 до 1,5 м3/ч.

Мощность, потребляемая насосами, указана в пределах от 180 до 300 Вт. Фактически насосы, отрегулированные на номинальные параметры, потребляют мощность от 190 до 220 Вт в диапазоне по напору от 1 до 40 м. При повышении напряжения увеличивается производительность, ток и мощность. При снижении напряжения до 200 В производительность снижается на 25%. Таким образом, вибрационные насосы могут работать при колебаниях напряжения, свойственных сельской местности и загородным территориям.

Глубина погружения, указанная в маркировке , означает на какой уровень под слой воды может погружаться насос, в данном случае – 3 м.

Хотя оболочка насоса выдерживает значительно большее давление, остановились на 3-х метрах. Для российских «Малышей» и белорусских «Ручейков» этого достаточно. Если насос утопить глубже (до 5-7 метров) – проблем не будет.

Наиболее частые поломки и способы их устранения 

Лечение просто до нельзя... его исполнили в условиях автосервиса по случаю нахождения там - первым делом отделяем электрическую часть (разбираем вибрационный насос) постукиванием молоточком по корпусу убеждаемся в отсутствии крепления(по звуку сразу чувствуется не монолитность содержимого) магнита.. вынимаем его из корпуса, делаем на нем продольные и поперечные канавки маленькой болгаркой( глубиной менее 2-х миллиметров) такие канавки делаем внутри корпуса в хаотическом порядке далее обмазываем тонким слоем "стекольного" герметика ( тот которым вклеивают стекла в иномарки) -он очень прочный и сильный -обычным герметикам до него как до луны !! и запресовываем в корпус магнит с помощью пресса с усилием около 250-300 кило-(с меньшим не втолкнуть из за вязкости герметика) допускаю что вместо герметика можно использовать какой нибудь клеевой состав но я был на сервисе авто выдерживаем до застывания и собираем в обратном порядке..

- Первое, самое главное, при исправном клапане и поршне, это зазор между электромагнитами катушек и поршнем, зазор должен составлять 4-5 мм. Если зазор меньше, катушки будут разбиваться, если больше мотор будет перегреваться. Его вычисляют, как разницу между глубиной утопления железа катушек в корпусе и величиной выступа железа поршня над прорезиненным фланцем-пружиной.

- Второе клапан должен свободно играть на стойке, если попробовать подуть со стороны забора воды, воздух должен беспрепятственно проходить в обе стороны. На клапане не должно быть повреждений! Желательно снаружи расконтрогаить стойку двумя гайками. На этом с клапаном закончим.

- Третье, это поршень. Он также должен быть без механических повреждений, и искажений формы, и быть довольно эластичным. Гайку которой он фиксируется на втулке, расклепать.

Все это у нас оказалось вери гуд, и затаился вопрос, почему гудит, а не качает? Оказалось - внутри блока поршня, его втулка (на которой сидит и поршень, и часть железа электромагнита) прикручивается гайкой к прорезиненному фланцу (типа мембране-пружине), и расконтрагаивается другой гайкой. Так вот эти обе гайки полностью раскрутились (((. Для того чтобы это увидеть надо было всего навсего разобрать этот блок, сняв поршень, сняв шайбы регулировки зазора, снять упорное кольцо и стащить резиновую мембрану ( со стороны поршня!). Под ней открывался вид на это безобразие. Сняв алюминиевый цилиндр, намертво зажимаем втулку поршня к прорезиненному фланцу-пружине, расконтрагаиваем, и собираем все назад. Меряем зазор, если выходит за пределы 4-5 мм, то на этой втулке есть шайбы, толщиной 0.5 мм, добавляя или удаляя их с одной из сторон, мы можем менять зазор в любую сторону...

Собираем наше счастье, особое внимание следует обратить на правильность установки крышки - трубка по которой из мотора выходит вода должна быть с той же стороны что и отверстие на прорезиненном фланце-пружине ))). Стягиваем, точнее скручиваем (собираем) наше чудо, и проверяем. Если струя бьет не менее метра (погрузив мотор в полное ведро с водой, и включив в сеть) - то все ок! Если нет - разбираем, проверяем все по новой..

Немного из большого личного опыта: о настройке магнитной системы товарищ сверху сказал правильно, зазор 4-5 мм. проверяется штангелем, шток глубиномера в торец катушек, и на привалочную поверхность. затем то же самое на подвижной системе, шток глубиномера на резину, но не давить, и на торец ярма якоря. по поршню: выставлять его нужно так, шток глубиномера к кромке касания поршня, торец на одно из четырех плеч. собираем подвижную систему, стакан, резину, кольцо с четырьмя ушками, это кольцо держим максимально ровно без перекосов и нажимов, шток глубиномера в него, торец к краю поршня, данные должны сойтись с корпусом.

И в конце концов, заключительный узел – это корпус насоса с установленным в нем клапаном, перекрывающим входные отверстия. Меж клапаном и корпусом также имеется зазор 0,6-0,8 мм, что обеспечивает свободное вытекание воды при неимении давления.

Рекомендации специалистов магазина Rucheek1.ru:

До разборки вибрационного насоса:

1) Подвесить насос без шланга в ведре с водой, включить в сеть и проверить напряжение при работе. Оно должно быть в пределах 200-240 вольт.
2) Если напряжение в норме, выключить вибрационный насос, слить из него воду и подуть ртом в выходное отверстие. Правильно настроенный вибрационный насос продувается, но если дунуть сильнее, запирается с ощущением хода поршня внутри. Наоборот, при всасывании ртом воздух должен проходить через вибрационный насос. Иногда, при неправильной настройке, когда воздух через вибрационный насос не продувается, но при всасывании проходит, можно заставить насос работать, снизив напряжение питания, например, с помощью ЛАТРа (лабораторного автотрансформатора) до 160 – 200 вольт.
3) До разборки сделать метки на стыкуемых частях.

Разборка вибрационного насоса:

Облегчить разборку можно с помощью тисков, сжав уголками губок уступы на корпусе вблизи очередного винта. Ослаблять винты понемногу, по очереди. Для разборки я использовал вместо шлицевой отвертки пассатижи с прямыми ручками, концы которых сточены под отвёртку. Аналогично, с помощью тисков, но в обратной последовательности, проводят и окончательную затяжку при сборке. При возможности замените стяжные винты под шлиц (М8х50) аналогичными стяжными винтами с головкой под внутренний шестигранник. Это значительно облегчит разборку-сборку (некоторые новые насосы снабжены такими винтами). По крайней мере, хотя бы после разборки сделайте у винтов дополнительный шлицевой пропил под отвёртку перпендикулярно имеющемуся.

Чтобы понять суть настройки, сначала опишем работу вибрационного насоса(простыми словами). Насос состоит из входного клапана, входного стакана и поршня дисковидной формы, приводимого в вибрирующее движение штоком, соединённым с подвижной частью сердечника электромагнита. Жёсткость пружины (резины) и масса подвижной системы подобраны так, чтобы собственная резонансная частота колебаний равнялась удвоенной частоте сети (100 Гц). При работе периферийная (тонкая) часть поршня работает как клапан, а центральная толстая (вблизи штока) как собственно поршень. При движении поршня к эл. магниту периферийная (тонкая) часть поршня из-за повышения давления на выходе прижимается к выходному (коническому) седлу стакана и перекрывает путь воде во входной стакан, а центральная часть поршня одновременно всасывает воду во входной стакан и выталкивает воду из выходной полости. При движении поршня в обратную сторону входной клапан закрывается, и вода из входного стакана вытесняется поршнем в выходную полость. Таким образом, при работе поршень совершает кольцеобразные волновые движения, и заменить его изделием другой формы (такие попытки я видел) вряд ли получится. Из описанного принципа работы и следует настройка (контроль) трёх параметров сборки в указанной последовательности.

I. Должна быть параллельность диска поршня и его седла (параллельность оси поршня и оси седла). Для этого штангенциркулем контролируется одинаковость расстояния от прокладки до тонкой кромки поршня по всему периметру.

II. Кроме параллельности должно быть и совпадение осей поршня и седла. А поскольку входной стакан с каким-то запасом «елозит» по прокладке, достичь этого при сборке непросто. Можно снять входной клапан и, используя дырку от винта как «глазок», предварительно собрать насос и проконтролировать положение центра поршня (штока). Явное смещение говорит о неправильной сборке. Возможно, центровка получится при повороте входного стакана на 180°. Чтобы устранить ёрзание стакана на прокладке при окончательной сборке, можно в проушины прокладки вставить кусочки изоленты или одеть на стяжные винты в этом месте втулки (можно вставить изогнутые металлические полоски).

III. Кроме совпадения осей поршень должен находиться на определённом расстоянии от седла. Из моего опыта это расстояние должно быть больше нуля, но меньше 0.5 мм. Регулировка производится числом регулировочных шайб (самые тонкие из которых 0.5 мм) на штоке. При правильном расстоянии воздух проходит при наддуве ртом в выходное отверстие для воды, однако, если дунуть значительно сильнее, поршень закрывает проход воздуха (срабатывает именно клапан поршня, а не входной клапан, поскольку входной клапан закрывается от гораздо большего давления). Если же увеличить число регулировочных шайб на одну (придвигая поршень к седлу на 0.5 мм), при вдувании ртом воздух не проходит. При всасывании ртом воздух должен проходить в обоих случаях.

У нас был случай, когда через 2-3 минуты после настройки насос перестал работать. Продувка ртом показала, что насос не продувается. При снижении же напряжения питания до 160-200 вольт насос снова заработал, правда, с меньшей производительностью (при напряжении выше 200 вольт происходил срыв работы из-за неправильного положения поршня).

Правильно собранный вибрационный насос без шланга при погружении в ведро дает струю высотой 25-30 см и работает без срывов при напряжении 180-240 вольт.