СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ СВАРНЫХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 2009 года по МПК G01M3/06 

Предлагаемое изобретение относится к сварочному производству, а именно к способам испытания на герметичность сварных изделий с внутренними соединенными каналами и полостями, например корпусов трансформаторов с гофрированными стенками.

Корпуса трансформаторов состоят из днища, рамы крышки и четырех приваренных к ним стенок, гофры которых образуют внутренние соединенные каналы и полости. Важнейшим требованием для корпусов трансформаторов является сохранение герметичности на весь срок эксплуатации. Наиболее распространенная причина негерметичности сварных изделий - сквозные дефекты в виде открытых пор, трещин, непроваров и других дефектов швов, так как гофры, из которых состоят стенки, в процессе изготовления замоноличены автоматической сваркой и швы проходят при этом только визуальный контроль, поэтому их качество следует проверять в сваренном изделии в комплексе со сварными швами, соединяющими детали корпуса.

Известны эффективные и удобные способ и устройство обнаружения места течи в герметичном изделии при помощи гелиевого щупа, широко применяемые в производственных условиях (см., например, «Контроль качества сварки». Под ред. В.Н.Волченко. М.: «Машиностроение», 1975 г., стр.249). Изделие герметизируют и наполняют гелием до давления выше атмосферного, после чего сварные швы проверяют специальным щупом-улавливателем, соединенным с течеискателем. Конструкция насадки щупа позволяет установить точное место расположения несплошностей в сварном шве. Однако основной недостаток известных наиболее эффективных и удобных способа и устройства для обнаружения течи заключается в его малой производительности, так как скорость перемещения щупа по сварным стыкам не должна быть более 30 см/мин, а при протяженности сварных швов в одном изделии 50 метров для проверки герметичности таких изделий потребуется много времени.

Наиболее часто для выявления дефектов сварных швов изделий замкнутых объемов применяется способ «аквариум», при котором загерметизированное изделие наполняют воздухом до небольшого избыточного давления и погружают его в воду. Дефектные места сварных швов определяют по выходящим пузырькам воздуха.

Известен, например, способ испытания изделий на герметичность, приведенный в RU 2216716 С2, МПК G01M 3/06, 20.11.2001, заключающийся в том, что изделие заполняют контрольным газом, создают его избыточное давление, погружают изделие в нагретую жидкость и визуально определяют места негерметичности по выделяющимся пузырькам, а в контрольный газ вводят поверхностно-активное вещество - хладагент.

Недостатком данного способа является то, что для него требуются специальные устройства для приготовления контрольного газа, и при массовом производстве корпусов трансформаторов большой емкости потребуется значительное количество газа. Подогрев жидкости в резервуаре большого объема и необходимый большой расход контрольного газа делают такой способ испытания излишне затратным.

Наиболее близким из известных к предлагаемому техническому решению является устройство для проверки изделия на герметичность, описанное в RU 2298161 С2, МПК G01M 3/00, 20.06.2003) выполненное в виде камеры с устройством для крепления проверяемого изделия, устройством подачи и устройством выпуска сжатого воздуха, в котором также определяют герметичность по пузырькам выходящего воздуха.

Недостатком этого устройства является то, что при испытании помещенного в воду объемного сварного изделия точное определение дефектного участка не всегда возможно из-за большого количества сварных швов, расположенных в разных плоскостях и пересекающихся друг с другом, так как сложно точно определить место выхода пузырьков воздуха при статическом положении изделия. Это вызывает необходимость повторных испытаний изделий после заварки дефектных мест и проведения связанных с ними герметизации изделия, наполнения газом и вторичного погружения изделия в резервуар с жидкостью.

Техническим результатом предлагаемого решения является упрощение испытания на герметичность сварных изделий с внутренними соединенными каналами и обеспечение точного определения дефектных мест сварных швов за счет устройства для его осуществления.

Указанный технический результат достигается за счет того, что при использовании способа испытания на герметичность сварных изделий, включающего скрепление изделия с герметизирующей крышкой, погружение изделия в резервуар с жидкостью, подачу во внутренние каналы и полости изделия газа с избыточным давлением, выдержку изделия под давлением, визуальное определение мест негерметичности по выделяющимся пузырькам, поднятие изделия из резервуара, при котором при появлении пузырьков газа поднимают изделия из резервуара до исчезновения пузырьков из обнаруженного места, отмечают дефектное место и далее поднимают изделие из резервуара до исчезновения следующих пузырьков или до нижнего торца изделия, с помощью устройства, реализующего предлагаемый способ и представляющего собой стенд для испытания на герметичность сварных изделий, содержащий открытый резервуар с жидкостью, устройство для подачи и выпуска газа под избыточным давлением во внутренние каналы и полости, крышку герметизации изделия и устройство для крепления изделия, установленное с возможностью скрепления с крышкой герметизации и выполненное в виде кронштейна с захватом, расположенного на колонне, взаимодействующей с подъемно-опускающим механизмом и механизмом поворота герметизирующей крышки с изделием вокруг колонны.

Заявляемый способ испытания на герметичность сварных изделий с внутренними соединенными каналами и устройство для его осуществления иллюстрируются чертежами 1-2.

На фиг.1 схематично показан стенд для испытания на герметичность сварных изделий с погруженным изделием в резервуар в начале испытания.

На фиг.2 схематично показан стенд для испытания на герметичность сварных изделий в момент определения герметичности сварных швов нижнего пояса.

Стенд для испытания на герметичность сварных изделий состоит из открытого резервуара с жидкостью 1, устройства для подачи и выпуска газа под избыточным давлением 2 во внутренние каналы и полости, крышки герметизации изделия 3, устройства для крепления изделий, которое установлено с возможностью скрепления с крышкой герметизации 3 и выполнено в виде кронштейна 4 с захватом 5, при этом кронштейн 4 расположен на колонне 6, взаимодействующей с подъемно-опускающим механизмом 7 и механизмом поворота 8 герметизирующей крышки 3 с изделием 9 вокруг колонны 6.

Заявляемый способ испытания на герметичность сварных изделий в заявляемом устройстве осуществляется следующим образом.

Перед испытанием изделие 9 герметизируют крышкой 3 эксцентриковыми быстросъемными струбцинами. В крышках 3 на каждый типоразмер изделия 9 (гофрокорпуса) имеется штуцер 10, к которому подключают устройство 2 для подачи и выпуска газа с избыточным давлением. Загерметизированный гофрокорпус 9 присоединяют крышкой 3 к захвату 5 кронштейна 4, включают подъемно-опускающий механизм 7 на подъем, а механизм 8 на поворот и перемещают изделие 9 к поверхности жидкости резервуара 1, далее механизмом 7 опускают гофрокорпус 9 до полного погружения всех сварных швов в жидкость. Включают подачу газа и нагнетают его во внутренние каналы и полости изделия 9 до избыточного давления 2-3 ати, выдерживают изделие 9 при установившемся давлении в течение 3-5 мин, а при появлении пузырьков газа начинают медленно поднимать изделие 9 механизмом 7 вверх до момента исчезновения первых пузырьков. Отмечают дефектные места сварных швов и, если пузырьки продолжают появляться, поднимают изделия до их исчезновения и отмечают следующие дефектные места и поступают так до полного прекращения появления пузырьков. После чего изделие полностью поднимают до нижнего края гофрокорпуса 9, выпускают газ, отсоединяют устройство подачи газа 2, отсоединяют крышку 3 от захвата 5 кронштейна 4, снимают крышку 3 с гофрокорпуса 9 и отправляют его на исправление дефектов сваркой в случае их обнаружения.

Осуществление испытаний на герметичность сварных изделий, при которых при появлении пузырьков газа поднимают изделия из резервуара до исчезновения пузырьков из обнаруженного места, отмечают дефектное место и далее поднимают изделие из резервуара до исчезновения следующих пузырьков или до нижнего торца изделия, с помощью стенда, в котором устройство для крепления изделия установлено с возможностью скрепления с крышкой герметизации и выполнено в виде кронштейна с захватом, расположенного на колонне, взаимодействующей с подъемно-опускающим механизмом и механизмом поворота герметизирующей крышки с изделием вокруг колонны, упрощает испытания на герметичность сварных изделий с внутренними соединенными каналами и полостями, обеспечивает точное определение дефектных мест сварных швов и позволяет не только выявить, но и надежно отметить места выхода на поверхность изделия несплошностей и других сквозных дефектов сварных швов, а это в свою очередь дает возможность избежать повторных испытаний изделий.

Предлагаемое изобретение относится к области испытательной техники и предназначено для испытания на герметичность сварных изделий с внутренними соединенными каналами и полостями, например, корпусов трансформаторов с гофрированными стенками. Изобретение направлено на упрощение испытания при повышении точности результатов испытания. Этот технический результат достигается за счет того, что стенд содержит открытый резервуар с жидкостью, устройство для подачи и выпуска газа под избыточным давлением во внутренние каналы и полости, крышку герметизации изделия, устройство для крепления изделия. При этом согласно изобретению устройство для крепления изделия установлено с возможностью скрепления с крышкой герметизации и выполнено в виде кронштейна с захватом, расположенного на колонне, взаимодействующей с подъемно-опускающим механизмом и механизмом поворота герметизирующей крышки с изделием вокруг колонны. 2 ил.

Стенд для испытания на герметичность сварных изделий, содержащий открытый резервуар с жидкостью, устройство для подачи и выпуска газа под избыточным давлением во внутренние каналы и полости, крышку герметизации изделия, устройство для крепления изделия, отличающийся тем, что устройство для крепления изделия установлено с возможностью скрепления с крышкой герметизации и выполнено в виде кронштейна с захватом, расположенного на колонне, взаимодействующей с подъемно-опускающим механизмом и механизмом поворота герметизирующей крышки с изделием вокруг колонны.