Probleme mit der Pumpenwelle, möchte um Rat fragen
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Ich habe hier eine Saugpumpe, bei der das Laufrad direkt von einem Motor angetrieben wird. Der Achsenabschnitt, der für die Antriebstechnik zuständig ist, ist plötzlich gebrochen. Diese Achse ist aus einem Stück gefertigt – der vordere Teil hat einen Durchmesser von 100 mm, der hintere Teil einen Durchmesser von 45 mm. Der Bruch befindet sich genau an der Stelle, an der sich diese beiden Durchmesser treffen. Wenn man sich die Bruchstelle ansieht, kann man erkennen, dass der Teil bereits zur Hälfte gebrochen war – schließlich war dieser Teil bereits verrostet. Da diese Pumpe nicht häufig in Betrieb ist, ist sie diesmal vollständig ausgefallen. Ich möchte fragen: Ist es sinnvoll, dass der Durchmesser der Welle vorne und hinten so stark unterschiedlich ist? Kann aufgrund dieses Unterschieds in den Durchmessern die Welle leicht brechen? Diese Pumpe hat keine Lager – gibt es irgendwelche Anforderungen an die Drehzahl? Darf sie nicht über einen bestimmten Wert hinausgehen?
Wie ist der Abschlag an der Wurzel? An dieser Stelle kommt es leicht zu Spannungsansammlungen
Aus welchem Material besteht die Pumpenwelle? Die Risse breiten sich allmählich aus
In den Bereichen mit Änderung des Durchmessers konzentriert sich der Stress leicht. Allerdings scheint der Übergang von 100 auf 45 etwas zu abrupt zu sein.
Ein 100-mm-Achsen sollte mit einem Motor von 200 KW ausgestattet sein. Solche Achsen werden aus 45#-Stahl hergestellt und anschließend gehärtet – dadurch entsteht die notwendige Härte. Allerdings ist bei solch großen Achsen der Bearbeitungsprozess besonders wichtig: Ob die Achse direkt gefräst wird oder erst nach dem Schweißen bearbeitet wird, bestimmt ebenfalls ihre Lebensdauer. Zudem ist es wichtig, ob der Härtungsprozess ordnungsgemäß durchgeführt wird. Falls es keine angeborenen Mängel gibt, liegt das Problem vermutlich im Härtungsprozess selbst – dadurch wird die Bruchanfälligkeit der Achse erhöht. Die richtige Hitze ist sehr wichtig – wenn es zu knusprig ist, bricht es leicht; wenn es zu weich ist, kann das Laufrad den Behälter beschädigen.
Ehrlich gesagt haben die Größe des Achsdurchmessers sowie plötzliche Veränderungen dieser Größe keinen direkten Zusammenhang mit dem Bruch der Welle. In den meisten Fällen tritt der Bruch an den Stellen auf, an denen es zu Veränderungen des Durchmessers kommt – und das liegt daran, dass die Kanten des Achsdurchmessers nicht richtig abgerundet wurden sowie an unangemessenen Entlastungskanälen