В диафрагменных растворонасосах перекачивание раствора осуществляется при периодических деформациях плоской резиновой диафрагмы, давление которой передается от движущегося возвратно-поступательно плунжера через промежуточную жидкость. Промышленность выпускает растворонасосы производительностью 2; 4 и 6 м3/ч, которые имеют одинаковую конструкцию и принцип работы, максимально унифицированы и монтируются на одноосных тележках. Растворонасосы применяются в составе передвижных штукатурных агрегатов и станций.

Каждый диафрагменный растворонасос состоит из насосной части, привода, кривошипно-шатунного механизма с плунжером, предохранительных устройств, пульта управления и тележки с ходовыми колесами, на которой смонтированы все узлы растворонасоса. Насосная часть включает (рис. 7.1) рабочую и насосную 15 камеры, резиновую диафрагму 16, всасывающий и нагнетательный самодействующие шаровые клапаны. Перекачивание раствора осуществляется подвижной плоской резиновой диафрагмой 16, давление которой передается от движущегося возвратно-поступательно плунжера через промежуточную жидкость (воду) постоянного объема.

Рис. 7.1. Принципиальная схема диафрагменного насоса

Возвратно-поступательное движение плунжеру сообщается от электродвигателя через клиноременную передачу, одноступенчатый зубчатый редуктор и кривошипно-шатунный механизм. При движении плунжера вправо промежуточная жидкость втягивает диафрагму до соприкосновения ее с ограничительной решеткой, и в рабочей камере создается вакуум, вследствие чего из приемного бункера через всасывающее колено и всасывающий клапан в рабочую камеру засасывается раствор. При движении плунжера влево промежуточная жидкость выгибает внутрь рабочей камеры диафрагму, которая выталкивает раствор через открытый (под давлением раствора) нагнетательный клапан (впускной клапан под действием собственной силы тяжести и противодавления раствора закрыт) в воздушный колпак, а затем в растворовод. Подъем клапанов во время работы насоса ограничивается скобами-ограничителями.

Воздушная подушка, образующаяся в воздушном колпаке в процессе работы насоса, выравнивает давление на раствор, поступающий в растворовод, уменьшая его пульсацию. Давление-в воздушном колпаке контролируется манометром. Предохранительный клапан, отрегулированный на давление 1,5 МПа, сообщает полость насосной камеры с заливочным устройством при повышении максимально допустимого рабочего давления в раствороводе. При кратковременных остановках растворонасоса и при работе по замкнутому циклу раствор выпускают через перепускной клапан. Управление работой растворонасоса осуществляется с пульта, установленного на насосе. На пульте смонтированы реле давления, магнитный пускатель, пакетные выключатели, колодка штепсельного разъема. Реле давления соединяется гибким рукавом с датчиком, установленным на воздушном колпаке, и осуществляет дистанционное управление насосом. Реле срабатывает на отключение привода растворонасоса при давлении 1,41 МПа; включение происходит при давлении 0,4 МПа.

Основными недостатками диафрагменных насосов являются: низкая долговечность резиновой диафрагмы (не более 100 маш-ч); снижение подачи (производительности) растворонасоса в результате неполного заполнения насосной камеры водой из-за ее утечек и испарения.

Производительность (подача) диафрагменных насосов 2…6 м3/ч, максимальное рабочее давление 1,5 МПа, число двойных ходов плунжера 165 мин-1, дальность подачи раствора по горизонтали 100…200 м, по вертикали 20…40 м.

Поршневые растворонасосы применяют для перекачивания растворов подвижностью не менее 5…7 см и крупностью фракции не более 5… 12 мм. Перекачивание раствора осуществляется движущимся возвратно-поступательно поршнем, непосредственно воздействующим на раствор и осуществляющим его всасывание и нагнетание.

Поршневые насосы могут иметь один или два поршня. Поршневые растворонасосы характеризуются: независимостью подачи от развиваемого напора и хорошей всасывающей способностью, высоким ресурсом цилиндропоршневой группы (около 2000 маш-ч). Поршневые растворонасосы максимально унифицированы и предназначены для комплектации штукатурных агрегатов и станций. Они монтируются, как правило, на колесных тележках, что обеспечивает их высокую мобильность.

Каждый поршневой растворонасос состоит из привода, цилиндропоршневой группы, рабочей и клапанной камер со всасывающим и нагнетательным шаровыми самодействующими клапанами, воздушного колпака (кроме двухпоршневых) для сглаживания пульсации давления, пульта управления и рамы, на которой смонтированы все узлы растворонасоса. Цилиндропоршневая группа растворона-сосов включает составной резиновый поршень и гильзу цилиндра с хромированной внутренней поверхностью, что обеспечивает высокий ресурс группы. В штоковую полость цилиндра заливается вода для смазки и охлаждения трущихся пар.

На рис. 7.2 показана кинематическая схема поршневого раство-ронасоса. Вращение от электродвигателя передается через клино-ременную передачу и конический одноступенчатый редуктор тихоходному валу, на обоих концах которого имеются эксцентрики. Вращательное движение эксцентриков преобразуется в возвратно-поступательное движение шарнирно соединенной с ними вилки, сообщающей возвратно-поступательное движение поршню и качательное движение насосной камере. Благодаря креплению к эластичной диафрагме насосная камера может отклоняться на угол ±5° от горизонтальной оси. Диафрагма жестко зажата клапанной камерой и опорной стойкой.

Рис. 7.2. Принципиальная схема поршиевого иасоса

Растворонасос снабжен реле давления, отключающим электродвигатель при превышении максимального рабочего давления на 0,1 МПа, и перепускным устройством, разгружающим напорный растворовод при избыточном давлении раствора.

Растворонасос смонтирован на двухосной тележке с обрези-ненными колесами и съемным дышлом и может перемещаться по строительной площадке вручную или транспортным средством.

Производительность (подача) однопоршневых насосов 2…4 м3/ч, максимальное рабочее давление 1,5…3,5 МПа, дальность подачи по горизонтали 60…250 м, по вертикали 30…60 м.

Растворонасосы с воздушным колпаком эффективно работают при давлении до 3,0 МПа. Для работы на больших давлениях применяют дифференциальные растворонасосы.

Дифференциальный растворонасос (рис 7.3) обеспечивает высокую равномерность подачи раствора подвижностью не менее 5 см за счет попеременной работы поршней, движущихся в двух параллельных цилиндрах — основном и компенсационном. Длина хода основного поршня в раза больше, чем у компенсационного. Штоки я этих поршней кинематически связаны через ролики с кулачками торцового типа, расположенными на общем валу.

Вращение валу с кулачками сообщается от электродвигателя через двухскоростную клиноременную передачу, редуктор и соединительную муфту.

При вращении кулачка поршень основного цилиндра осуществляет ход всасывания и нагнетания. Во время хода всасывания раствор через всасывающий патрубок поступает в основной цилиндр. При этом всасывающий клапан открыт, а нагнетательный закрыт. Во время хода нагнетания поршень основного цилиндра вытесняет одну половину порции раствора в нагнетательный патрубок, а другую — в компенсационный цилиндр. При движении основного поршня на всасывание поршень компенсационного цилиндра вытесняет порцию раствора в нагнетательный патрубок. На выходе из растворонасоса установлен перепускной кран, позволяющий изменять направление потока раствора из растворона coca в приемный бункер или в нагнетательную магистраль. Растворонасос имеет двойную производительность (подачу) 2 и 4 м3/ч и перекачивает растворы на расстояние до 300 м (при подаче 2 м3/ч) по горизонтали и до 100 м по вертикали при максимальном рабочем давлении 4 МПа. Им комплектуют передвижные штукатурные станции.

Для обеспечения нормального всасывания необходимо, чтобы скорость движения поршня (число двойных ходов поршня ип) снижалась с уменьшением подвижности перекачиваемого раствора, что позволяет сохранить стабильным коэффициент наполнения рабочей камеры Кн.

Винтовые растворонасосы в отличие от поршневых не имеют клапанов и применяются для перекачивания штукатурных растворов на гипсовых вяжущих, гипсовых замазок, шпаклевок, паст, мастик и малярных составов различной вязкости. В качестве вытеснителя у таких насосов используется винт, вращающийся в неподвижной обойме. Винтовые насосы характеризуются высокой равномерностью подачи, простотой конструкции и эксплуатации, компактностью и малой массой. Они развивают рабочее давление до 2 МПа и обеспечивают дальность подачи материала до 100 м по горизонтали и до 60 м по вертикали. Винтовыми насосами комплектуются передвижные штукатурные и малярные агрегаты и станции, передвижные агрегаты и станции для устройства сплошных наливных полов и мастичных кровель.

Рис. 7.4. Винтовой насос

Насосный узел винтового насоса (рис. 7.4) включает чугунный или стальной однозаходный винт с шагом Sv и резиновую обойму с эластичной рабочей поверхностью, податливой в радиальном направлении. Обойма заключена в жесткий съемный корпус — стяжной хомут. К насосному узлу материал подается из приемного бункера винтовым питателем. Винт и питатель соединены шарнирной муфтой и получают вращение от электродвигателя через редуктор. Насос соединяется с нагнетательным раствороводом с помощью быстроразъемного соединения. Поперечное сечение винта — окружность диаметром d, центр которой смещен относительно оси винта на величину эксцентриситета е. Рабочая поверхность обоймы представляет собой двухзаходный винт с шагом S0, в 2 раза большим шага винта ротора, т. е. S0 = 2S*.

Оси обоймы и винта смещены также на величину эксцентриситета е. При вращении винта его геометрическая ось вращается вокруг оси обоймы по окружности радиусом е. Винт осуществляет планетарное движение относительно оси обоймы, а каждое его сечение участвует одновременно в двух вращениях относительно параллельных осей. Это сложное движение может быть представлено как результат качения без скольжения подвижной центроиды диаметром 2е по неподвижной центроиде диаметром 4е. В каждом положении винт и обойма контактируют между собой и образуют замкнутые камеры, заполняемые перекачиваемым материалом. При вращении винта камеры с материалом непрерывно перемещаются по винтовой линии вдоль оси обоймы от всасывающей полости насоса к нагнетательной, благодаря чему обеспечивается высокая равномерность подачи материала. Наличие эластичной обоймы позволяет перекачивать растворы с твердыми наполнителями и исключает заклинивание винта. Для обеспечения герметичности сопряженных поверхностей винта и обоймы размеры поперечного сечения винта выполняются несколько большими, чем у обоймы. Разница радиусов поперечных сечений винта и обоймы характеризуется первоначальным натягом 50, величину которого выбирают с учетом размеров винтовой поверхности, развиваемого давления, точности изготовления винта и обоймы и модуля упругости материала обоймы.

В процессе работы насоса фактическое значение натяга между ротором и статором меняется за счет абразивного износа и деформации обоймы под действием внутреннего давления. Для изменения натяга в сопряженных поверхностях обоймы и винта, регулировки рабочего давления и производительности (подачи) насоса служит стяжной хомут. Рабочее давление контролируется манометром.

Основными параметрами, определяющими эксплуатационные характеристики винтовых растворонасосов, являются диаметр d, шаг 5В и эксцентриситет оси е винта и первоначальный натяг пары винт—обойма 8о.