Inwiefern unterscheiden sich die Strukturen von Wasserpumpen aus metallischen und nichtmetallischen Pumpmaterialien?

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Aufgrund der Unterschiede in den Eigenschaften von Nichtmetallen und Metallen weist die Konstruktion von Pumpen aus Nichtmetallen folgende Besonderheiten auf. 　　1. Dichtstellen des Rades sowie der Spielräume zwischen den Rückblättern und dem Pumpenkörper. Da der lineare Ausdehnungskoeffizient von Kunststoffen und Glasfaserverbundmaterialien 2–6 Mal größer ist als bei Stahl, kann es bei Verwendung der gleichen Spielräume wie bei Metallpumpen zu Verschleiß kommen, wodurch die Pumpe beschädigt wird. Eine zu große Lücke verringert außerdem die Effizienz der Pumpe und führt zu einem Ungleichgewicht der axialen Kräfte der Pumpe. Da der radiale Spielraum nicht einstellbar ist, kann man auch einen axialen Spielraum in Betracht ziehen. Auf diese Weise kann der Betriebsspielraum ohne Demontage der Pumpe überprüft und eingestellt werden. 　　2. Verbindungsart zwischen Rotor und Achse ① Im Rotor sind Metallteile eingebaut, die über diese mit der Achse mithilfe von Schlüsseln verbunden werden. Alternativ kann der Rotor direkt mit der Achse durch Schlüssel verbunden werden; dabei wird das Ende des Rotors durch eine Rotormutter geschützt. Diese Konstruktion stammt von Metallpumpen; aufgrund der vielen Dichtflächen ist ihre Zuverlässigkeit gering. Nach längerer Nutzung kann die Welle leicht durch das Medium korrodieren. 　　② Im Laufrad sind Metallteile eingebaut, die über Schrauben mit der Pumpenwelle verbunden sind; dadurch entfällt die Notwendigkeit für Muttern am Laufrad. Diese Konstruktion schützt den Axial vollständig und verhindert eine Korrosion des Axials durch das Medium. Der Nachteil ist, dass eine hohe Präzision bei der Gewinnung der Schraubenverzahnungen erforderlich ist. Zudem darf der Motor während des Betriebs auf keinen Fall in die entgegengesetzte Richtung drehen. 　　3. Dicke der Schicht des Pumpenkörpers sowie deren Befestigung
Nach den Standards der Pumpenhersteller beträgt die Dicke der Schicht in der Regel 5–8 mm. Wenn die Schicht zu dünn ist – beispielsweise 1,5–2 mm – können während des Pressvorgangs lokale Defekte in der Schicht entstehen. Dadurch sinken die zulässige Betriebstemperatur sowie die Lebensdauer der Pumpe. Zudem steigt die Wahrscheinlichkeit, dass die Schicht vom Metallkörper des Pumpenkörpers sowie vom hinteren Deckel abbröselt. 　　Die Befestigungssmethode für die Auskleidungsschicht kann darin bestehen, auf dem Trägermetall dichte, ringförmige Keilspalten anzubringen, wodurch die Auskleidungsschicht fest fixiert wird und gleichzeitig die Bearbeitungsmenge gering bleibt. Es ist auch möglich, auf dem Trägermetall zahlreiche kleine Löcher (oder Gewindestifte) anzubringen. Die Befestigung der Beschichtungsschicht ist dabei nicht so zuverlässig wie bei Schrägkanälen – zudem ist die Bearbeitungsaufwand größer. 　　Um zu verhindern, dass aufgrund von Temperaturschwankungen nichtmetallische Materialien vom Pumpenkörper abfallen oder Risse entstehen, kann in Erwägung gezogen werden, auf den Pumpenkörper ein Netz aus Kautschukdraht zu schweißen. Dadurch können Pumpen mit Kunststoffauskleidung in größeren Größen hergestellt werden; der maximale Durchmesser der Eingangsleitung kann dabei bis zu DN600 betragen. 　　4. Axiale Ausgleichskräfte: In den Laufrädern von Kunststoffpumpen befinden sich in der Regel Metallteile. Deshalb eignet sich die Methode der Ausgleichslöcher in der Regel nicht zur Ausgleichung der axialen Kräfte. Im In- und Ausland wird weit verbreitet die Verwendung von Rückblättern zur Ausgleichung der axialen Kräfte angewandt. 　　5. Anschlüsse: Es gibt derzeit keine relevanten Standards, die die Belastbarkeit der Anschlüsse an den Ein- und Ausgängen von nichtmetallischen Pumpen festlegen. In der Regel legen die Entwurfsfirmen die Anforderungen fest, wobei auch die Herstellungsbedingungen des jeweiligen Herstellers berücksichtigt werden. Für die gesamte, nichtmetallische Pumpgehäusestruktur wird in der Regel eine Schellenverbindung zur Anbindung an die Rohrleitungen verwendet – dabei sind die Schellen mit den Abdeckplatten an den Enden verbunden. Es ist auch möglich, die Flansche und Abdeckplatten zu einer Einheit zu verschmelzen, um sie so mit den Rohrleitungen zu verbinden.