Износ или редукция вала насоса

Обратите внимание, что при удалении смазки или манжетного уплотнения (резиновое уплотнение расположенное рядом с подшипником), можно заметить, что вал имеет канавку или поврежден под манжетным уплотнением.

Такие повреждения могут быть и в других местах:
- на муфте под сальниковой набивкой, разумеется, если вы используете сальниковую набивку;
- на муфте под тефлоновым клином «U» или «V» кольца, если используется оригинальное торцевое уплотнение;
- под подпружиненным уплотнительным кольцом, которое присутствует на одинарных и двойных торцевых уплотнениях;
- под резиновым сильфоном, если он не вулканизируется на валу.

Такое повреждение вала или втулки вызвано износом, в связи, с чем возникают проблемы:
- дорогостоящая замена муфты;
- подшипники насоса часто разрушаются при извлечении поврежденной втулки вала;
- диаметр был вала уменьшен для размещения износостойкой втулки, изменение этих размеров ослабило вал, что привело к его поломке;
- уплотнение может «повиснуть» в изношенной канавке, раскрыв притёртые поверхности уплотнения;
- через изношенную канавку происходит утечка жидкости, это основная причина выхода из строя уплотнения.

Как эластичная резина или гладкий клин из тефлона повреждают жёсткий вал?
Кажется, что в этом нет никакого смысла. Однако стоит заметить, что износ вала никак не связан с загрязнённым воздухом или абразивом в жидкости. Проблема будет возникать, даже если перекачивать фильтрованные жидкости или чистое смазочное вещество в стерильной среде.

Чтобы понять, в чём же проблема износа вала, стоит обратить внимание на термин «устойчивость к коррозии» (коррозионная стойкость).
Некоторые металлы устойчивы к коррозии, а другие нет. Принято считать, что железо ржавеет, а алюминий окисляется. Посмотрев в словарь, можно убедиться, что эти термины означают одно и то же. Так, почему же используются разные термины для описания одной и той же проблемы?
Это зависит от того, ржавеет металл или окисляется. Если металл покрыт защитным оксидным слоем, то такой металл принято считать коррозионностойким.

К примеру, рассмотрим алюминий:
- алюминий защищает себя, образуя слой оксида алюминия на поверхности, когда он подвергается воздействию кислорода, этот слой легко заметить, так как на вид он белый;
- ещё одно распространенное название оксида алюминия - керамика (керамика на основе оксида алюминия), плотный, жёсткий, коррозионностойкий материал.

После того, как на поверхности алюминия образуется плотный керамический слой (оксид алюминия), скорость окисления или образования ржавчины замедляется до менее, чем 0,002 дюйма (0,05 мм) в год.

Если этот защитный оксидный слой протирается или отполируется уплотнением, манжетным уплотнением или тефлоновым клином, моментально образуется новый слой для защиты основного материала. Именно это постоянное устранение (протиркой, полировкой) оксидов и новое его образование, вызывают заметную видимость износа на валу. При полировке серебра, получается такой же эффект. Покрытие оксидной плёнкой восстанавливается для защиты серебра.

Вибрация вала и осевой люфт приводят к постоянному осевому перемещению вала через динамический эластомер торцевого уплотнения. Подшипниковая смазка и сальниковая набивка неподвижны, поэтому вращающийся вал постоянно полируется этими материалами, во время работы насоса.

Существует еще одна проблема, связанная с износом.
Керамическая окись, которая удаляется, втирается в резиновую часть и вызывает износ основного материала (металла).

Нержавеющая сталь защищает себя, образуя защитный оксидный слой, называемый оксидом хрома. Образование оксида хрома (оксидной плёнки) для защиты металла от коррозии, называется пассивацией. Именно оксид хрома втирается в уплотнительный материал или манжетное уплотнение, которое так сильно повреждает втулку вала.

Таким образом, теперь известны две причины износа вала:
- устранение пассивационного слоя путем притирки эластомера или клина из тефлона;
- пассивационный слой, который был устранён, прилипает к эластомеру или клину, что вызывает износ.

Теперь, когда известны причины износа, можно принять меры по его предотвращению:
- заменить уплотнения подшипников, манжетное уплотнение, смазку уплотнений или установить новые уплотнительные кольца;
- отказаться от установки сальниковой набивки;
- отказаться от использования торцевых уплотнений, в которых используется динамический эластомер, расположенный на валу насоса или втулке.

Большинство оригинальных уплотнений предлагается с использованием таких эластомеров. Неподвижные картриджные уплотнения, обладают самыми сбалансированными уплотнительными кольцами, а правильно установленные сильфонные уплотнения отделяют динамический эластомер от вала, что в свою очередь препятствует износу.