ОСНАСТКА ДЛЯ СТЕНДОВЫХ ИСПЫТАНИЙ МАГИСТРАЛЬНЫХ НАСОСОВ Российский патент 2020 года по МПК F04D29/60 F04B51/00 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройству крепления стендовых трубопроводов к патрубкам испытываемого насоса и может быть использовано при соединении испытуемого насоса с трубопроводами стенда для проведения испытания магистральных центробежных насосов с целью определения их характеристик.

Известен фланец разъемный (патент RU 2291277 С2, МПК Е21В 33/03, опубл. 10.01.2007). Сущность изобретения: фланец разъемный содержит установленные на обсадной трубе устья фонтанирующей скважины два полу фланца с установленными в них сменными вкладышами. На соединенных болтами полуфланцах размещен сменный узел уплотнения, состоящий из разъемного основания, соединяемого двумя болтами, двух полуколец свинцово-баббитового уплотнения (или резинового кольцевого уплотнения с одним разрезом) и нажимного кольца. Плоскости разрезов уплотнения смещены относительно плоскостей разрезов основания. Сменные вкладыши крепятся к полуфланцам с помощью винтов.

Недостатком известного фланцевого соединения является наличие сложной системы уплотняющих прокладок разного типа для разных поверхностей и обязательное наличие ровной цилиндрической поверхности для крепления полуфланцев.

Известен универсальный стенд для комплексных испытаний нефтяных магистральных насосов различной производительности (патент RU 135020 U1, МПК F04B 51/00, опубл. 07.05.2013), в котором патрубки насоса соединены со стендовым трубопроводом через адаптеры, выполненные в виде последовательно приваренных переходов.

Недостатками известного стенда являются сложность изготовления и монтажа, а также отсутствие универсальности адаптеров.

Известен стенд для испытания насосов (патент RU 152213 U1, МПК F04B 51/00, опубл. 10.06.2014), который содержит стендовый трубопровод и испытываемый насос, всасывающий и нагнетательный патрубки которого герметично соединены с торцевыми участками стендового трубопровода через адаптеры, которые выполнены в виде трубных проставок, на торцах которых выполнены кольцевые канавки под уплотнительные элементы.

Недостатками известного стенда являются: размещение в конструкции кольцевых канавок под уплотнительные элементы таким образом, что исключается возможность визуального контроля размещения уплотнительных элементов перед монтажом, что не гарантирует герметичность соединения. Наряду с этим к недостатку можно отнести то, что трубные проставки должны быть индивидуально изготовлены под фактические размеры патрубков испытуемого насоса.

В существующей практике испытания магистральных центробежных насосов, как правило, всасывающий и нагнетающий патрубки насоса, выполненные под приварку, должны иметь приварные катушки или приварные переходы, выполненные с кромками под приварку к присоединяемым магистральным трубопроводам различного диаметра. Для проведения параметрических испытаний и соединения испытываемого насоса с приваренными к нему катушками со всасывающим и напорным трубопроводами стенда на концах катушек формируют бурты, с помощью которых напорный и всасывающий трубопроводы с фланцами, имеющими на торцах канавки для уплотнительных элементов, притягиваются соединением шпилечным к буртам с помощью проставок, имеющих канавки для уплотнительных элементов, а так же с помощью полухомутов, накидных фланцев и колец промежуточных испытательного стенда.

Катушки с буртами изготавливают из дорогостоящих поковок с толщиной стенки, соответствующей наружному диаметру бурта с учетом припуска под его механическую обработку.

Недостатками стенда, использующего катушки, являются необходимость наличия в составе стенда большого количества всасывающих и напорных трубопроводов стенда для соединения их с приварными катушками или приварными переходами, выполненными с кромками под приварку к присоединяемым магистральным трубопроводам различного диаметра. Наряду с этим к недостатку можно отнести то, что необходимость испытания насосов с катушками различного диаметра, номенклатура которых многократно превышает количество диаметров патрубков насосов, требует частой переналадки стенда (переустановок всасывающего и напорного трубопроводов).

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является, снижение номенклатуры трубопроводов оснастки, входящих в состав испытательного стенда, исключение необходимости приварки катушек к патрубкам насоса для проведения его испытаний, отсутствие необходимости переналадки испытательного стенда - переустановки трубопроводов оснастки в зависимости от заказанного диаметра катушки.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является уменьшение времени на подготовительные работы для проведения испытания насосов и на переустановку оснастки различного диаметра.

Указанная техническая задача решается, а технический результат достигается тем, что оснастка для стендовых испытаний магистральных насосов содержит два трубопровода каждый из которых выполнен с возможностью соединения с патрубками насоса шпилечным соединением фланца накидного, кольца промежуточного и полухомутов с фланцем трубопровода, при этом полухомуты выполнены с возможностью охвата бурта патрубка насоса, а промежуточное кольцо расположено между фланцем трубопровода и накидным фланцем, на торцевой поверхности промежуточного кольца, обращенной к накидному фланцу и на торцевой поверхности фланца трубопровода, примыкающей к промежуточному кольцу выполнены кольцевые канавки для размещения в них уплотнительных элементов.

Развитием и уточнением предлагаемого изобретения являются следующие признаки:

- сечение кольцевых канавок выполнено круглым или профильным;

- полухомуты скреплены между собой шарнирным соединением с возможностью фиксации замком.

- трубопроводы выполнены с возможностью фланцевого соединения со стендовыми трубопроводами.

Изобретение поясняется графически, где на фиг. 1 изображен общий вид оснастки с испытуемым насосом, на фиг. 2 изображено место соединения патрубка насоса с трубопроводом оснастки.

Позициями на чертеже фиг. 1 и фиг. 2 обозначены:

1 - трубопровод;

2 - испытываемый насос;

3 - уплотнительный элемент;

4 - патрубок насоса;

5 - полухомуты;

6 - фланец накидной;

7 - кольцо промежуточное;

8 - фланец трубопровода;

9 - соединение шпилечное.

Оснастка для стендовых испытаний насосов содержит два трубопровода 1, идентичных по конструкции, по функциональному назначению представляют собой один всасывающий и один напорный трубопроводы, каждый из которых выполнен с возможностью соединения с патрубками насоса 4 шпилечным соединением 9 фланца накидного 6, кольца промежуточного 7 и полухомутов 5 с фланцем трубопровода 8 с возможностью охвата полухомутами 5 бурта патрубка насоса 4.

Трубопроводы 1 выполнены с возможностью фланцевого соединения со стендовыми трубопроводами.

Бурт, выполненный с патрубком насоса 4 заодно целое, является упором для кольца промежуточного 7 со стороны фланца трубопровода 8 и для полухомутов 5 с фланцем накидным 6 со стороны испытываемого насоса 2.

Фланец накидной 6 изготавливают таким образом, чтобы внутренний диаметр превышал наружный диаметр бурта патрубка насоса 4.

Полухомуты 5 изготавливают таким образом, чтобы их внутренний диаметр не превышал наружный диаметр бурта патрубка насоса 4.

Кольцо промежуточное 7 упирается в торцевую поверхность бурта патрубка насоса 4 с одной стороны и в торцевую поверхность фланца трубопровода 8.

На нижней части торцевого участка кольца промежуточного 7, обращенного к фланцу накидному 6, выполнены кольцевые канавки для размещения уплотнительных элементов 3.

На нижней части торцевого участка фланца трубопровода 8, примыкающего к кольцу промежуточному 7, выполнены кольцевые канавки для размещения уплотнительных элементов 3.

Сечение кольцевых канавок выполнено круглым или профильным.

Диаметры трубопроводов 1 соответствуют диаметрам патрубков насоса 4 соответственно.

Фланец накидной 6 установлен на полухомуты 5.

Полухомуты 5 скреплены между собой шарнирным соединением и зафиксированы замком, выполненным в виде крючка.

Уплотнение соединения трубопроводов 1 с патрубками насоса 4 осуществляется путем стягивания соединением шпилечным 9 и прижатия уплотнительных элементов 3, размещенных в кольцевых канавках на торцевых поверхностях кольца промежуточного 7 и фланца трубопровода 8.

Соединение шпилечное 9 представляет собой набор шпилек, гаек и шайб.

Работа оснастки для стендовых испытаний насосов происходит следующим образом.

Для подключения патрубков испытываемого насоса 2 к двум трубопроводам 1 выполняют следующую последовательность действий в отношении каждого патрубка насоса 4. На патрубок насоса 4 одевают полухомуты 5 и фиксируют их замком. На полухомуты 5 устанавливают фланец накидной 6. В кольцевые канавки кольца промежуточного 7 и фланца трубопровода 8 устанавливают уплотнительные элементы 3. Затем кольцо промежуточное 7 устанавливают между фланцем накидным 6 и фланцем трубопровода 8. Далее осуществляют стягивание шпилечным соединением 9 фланца накидного 6, кольца промежуточного 7 и полухомутов 5 с фланцем трубопровода 8. После соединения двух трубопроводов 1 с патрубками насоса 4 проводится их соединение с трубопроводами стенда посредством фланцев. После чего осуществляется стендовые испытания насоса.

Использование предлагаемого изобретения обеспечивает создание универсальной оснастки для комплексных испытаний насосов с различными габаритно-присоединительными размерами с возможностью визуального контроля размещения уплотнительных элементов перед монтажом и оптимизации процесса монтажа оснастки, ее переналадки (переустановки) с уменьшением времени на подготовку стендовых испытаний насоса.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройству крепления стендовых трубопроводов к патрубкам испытываемого насоса, и может быть использовано при соединении испытываемого насоса с трубопроводами стенда для проведения испытания магистральных центробежных насосов с целью определения их характеристик. Оснастка для стендовых испытаний магистральных насосов содержит два трубопровода, каждый из которых выполнен с возможностью соединения с патрубками насоса шпилечным соединением фланца накидного, кольца промежуточного и полухомутов с фланцем трубопровода. Полухомуты выполнены с возможностью охвата бурта патрубка насоса, а промежуточное кольцо расположено между фланцем трубопровода и накидным фланцем. На торцевой поверхности промежуточного кольца, обращенной к накидному фланцу, и на торцевой поверхности фланца трубопровода, примыкающей к промежуточному кольцу, выполнены кольцевые канавки для размещения в них уплотнительных элементов. Изобретение направлено на уменьшение времени на подготовительные работы для проведения испытания насосов и на переустановку оснастки различного диаметра. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Оснастка для стендовых испытаний магистральных насосов, характеризующаяся тем, что содержит два трубопровода, каждый из которых выполнен с возможностью соединения с патрубками насоса шпилечным соединением фланца накидного, кольца промежуточного и полухомутов с фланцем трубопровода, при этом полухомуты выполнены с возможностью охвата бурта патрубка насоса, а промежуточное кольцо расположено между фланцем трубопровода и накидным фланцем, на торцевой поверхности промежуточного кольца, обращенной к накидному фланцу, и на торцевой поверхности фланца трубопровода, примыкающей к промежуточному кольцу, выполнены кольцевые канавки для размещения в них уплотнительных элементов.

2. Оснастка по п. 1, отличающаяся тем, что сечение кольцевых канавок выполнено круглым или профильным.

3. Оснастка по п. 1, отличающаяся тем, что полухомуты скреплены между собой шарнирным соединением с возможностью фиксации замком.

4. Оснастка по п. 1, отличающаяся тем, что трубопроводы выполнены с возможностью фланцевого соединения со стендовыми трубопроводами.