Способ испытания насосов и стенд для его осуществления Российский патент 2025 года по МПК F04B51/00 

Заявляемое изобретение относится к машиностроению, а именно к процессам испытания и испытательному оборудованию для проведения испытаний насосов стыкового монтажа.

Известен стенд для испытаний герметичных насосов и способ испытаний герметичных насосов (авторское свидетельство на изобретение SU 1548526, опубликовано 07.03.1990 г., МПК: F04D 13/06) с закрепленным на фланце электродвигателя насосным узлом, содержащий циркуляционный контур и установленные в нем датчики расхода жидкости, мощности электродвигателя и частоты вращения, отличающийся тем, что, с целью повышения ресурса электронасоса путем предотвращения залива электродвигателя в процессе испытаний, стенд снабжен узлом гидравлической имитации электродвигателя, включающим корпус с верхним нижним фланцами и установленный с возможностью вращения вокруг вертикальной оси ротор с муфтами на концах, при этом наружная поверхность ротора узла гидравлической имитации и противолежащая внутренняя поверхность его статора выполнены повторяющими по форме соответственно статор и ротор электродвигателя, при этом перед испытаниями отделяют электродвигатель от насосного узла и устанавливают их соответственно на верхний и нижний фланцы узла гидравлической имитации электродвигателя, ротор которого посредством муфт соединяют с роторами насосного узла и электродвигателя, заполняют жидкостью узел гидравлической имитации и поддерживают в нем давление равным давлению на выходе насоса в процессе прокачки жидкости через циркуляционный контур.

Данный стенд не позволяет производить испытания насосов различных конструкций т.к. не содержит сменных адаптеров, так же в данном стенде не реализована имитация всасывающих гидролиний и их элементов максимально приближенных к условиям эксплуатации, что снижает достоверность результатов испытаний. При частичной разборке нарушается целостность узла, что не позволяет оценить его герметичность после проведения испытаний.

Из уровня техники известен стенд для испытаний гидромашин (авторское свидетельство на изобретение SU 1086219, опубликовано 15.04.1984 г., МПК: F04B 51/00), содержащий опорную станину с узлом крепления испытуемой гидромашины, приводной двигатель, выходной вал которого выполнен с возможностью осевого перемещения и снабжен на конце, обращенном к испытуемой гидромашине, соединительной муфтой, напорный насос, гидравлически связанный с гидромашиной, отличающийся тем, что с целью ускорения процесса испытаний гидромашин различных типоразмеров путем снижения трудоемкости монтажных работ, узел крепления выполнен в виде вала, установленного на станине, винтовых прижимов и размещенного между прижимами подпружиненного опорного катка и диска с наборами отверстий для крепления испытуемых гидромашин, установленного на валу с возможностью вращения, взаимодействующего с опорным катком и прижимами.

Недостатком данного стенда является, то, что его конструкция не предусматривает имитацию всасывающих гидролиний и их элементов максимально приближенных к условиям эксплуатации, что снижает достоверность результатов испытаний.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков аналогом, выбранным в качестве прототипа заявляемого изобретения, является стенд для испытания насосов (авторское свидетельство на изобретение SU 964237, опубликовано 07.10.1982 г., МПК: F04B 51/00), содержащий раму с размещенными на ней баком, расходомером, выполненным в виде мерного бака, и приводом, вал которого кинематически связан с испытуемым насосом, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей стенда, стенд снабжен сменным устройством для установки испытуемого насоса, выполненным в виде размещенной на валу привода с возможностью независимого относительно последнего поворота планшайбы, а кинематическая связь имеет сменные шестерни, соответствующие типоразмеру испытуемого насоса.

Недостатком прототипа является то, что его конструкция не предусматривает имитацию всасывающих гидролиний и их элементов максимально приближенных к условиям эксплуатации, что снижает достоверность результатов испытаний, а также не позволяет испытывать насосы стыкового монтажа.

Целью изобретения является создание способа и стенда для испытания насосов стыкового монтажа.

Технический результат, достигаемый заявленным изобретением, заключается в повышении достоверности результатов испытаний путем обеспечения условий испытаний, максимально приближенных к эксплуатационным.

Технический результат достигается тем, что в способе испытания насосов устанавливают и фиксируют испытываемый насос, производят всасывание рабочей жидкости испытываемым насосом и ее нагнетание, причем согласно изобретению, испытываемый насос устанавливают и фиксируют на камерном адаптере, представляющем собой полую коробчатую металлоконструкцию, содержащую внутреннюю имитационную камеру с размещенными в ней фильтром и предохранительным клапаном, таким образом, чтобы гидравлические каналы, выполненные на стыковых поверхностях камерного адаптера, с одной стороны совпадали с гидравлическими каналами коллекторной плиты, а с другой стороны совпадали с гидравлическими каналами испытываемого насоса, при этом конец вала камерного адаптера вводят в зацепление с валом испытываемого насоса, а муфту, установленную на другом конце вала камерного адаптера, вводят в зацепление с карданным валом привода стенда, заполняют имитационную камеру камерного адаптера рабочей жидкостью и вытесняют из нее воздух, а по окончании испытания сливают рабочую жидкость из имитационной камеры камерного адаптера в бачок сбора утечек.

Предложенный вышеописанный способ реализуется с помощью стенда для испытания насосов, содержащего станину с размещенными на ней баком, гидрооборудованием, приводом стенда, состоящим из электродвигателя с клиноременной передачей и карданного вала, коллекторной плитой, причем стенд дополнительно содержит бачок сбора утечек, муфту, установленную на конце вала камерного адаптера, закрепленного посредством винтов на коллекторной плите, подключенной посредством трубопровода всасывания к баку стенда, а с помощью напорного трубопровода к гидрооборудованию стенда, при этом другой конец вала камерного адаптера находится в зацеплении с валом испытываемого насоса, причем камерный адаптер, представляет собой полую коробчатую металлоконструкцию, содержащую внутреннюю имитационную камеру, внутри которой размещены фильтр и предохранительный клапан, а на стыковых поверхностях камерного адаптера выполнены гидравлические каналы для сообщения с одной стороны с гидравлическими каналами в коллекторной плите, а с другой стороны для сообщения с гидравлическими каналами испытываемого насоса.

Сущность заявленного технического решения поясняется графическим материалами:

Фиг. 1 - Стенд для испытания насосов стыкового монтажа.

Фиг. 2 - Стенд для испытания насосов стыкового монтажа. Вид А.

Фиг. 3 - Стенд для испытания насосов стыкового монтажа. Вид Б.

Стенд для испытания насосов стыкового монтажа содержит станину 1, на которой размещены бак 2, гидрооборудование 3, бачок сбора утечек 4, привод стенда, состоящий из электродвигателя 5, который через клиноременную передачу 6, подшипниковые опоры 7 и карданный вал 8 соединяется с муфтой 9, установленной на конце вала 10 камерного адаптера 11. С другой стороны, вал 10 камерного адаптера 11 входит в зацепление с валом (не обозначен) испытываемого насоса 12. Сменный камерный адаптер 11 представляет собой полую коробчатую металлоконструкцию, закрепленную посредством винтов 22 на коллекторной плите 13 и имеющую внутреннюю имитационную камеру 27, конфигурация которой имитирует всасывающие гидролинии и присоединительные элементы, соответствующие конструкции испытываемого насоса 12. На наружной стыковой поверхности 28 камерного адаптера 11 выполнены гидравлические каналы 24, 25 и крепежные отверстия (не показаны) для стыкового монтажа с поверхностью 29 испытываемого насоса 12 с помощью винтов 23, а на противоположной стыковой поверхности 30 камерного адаптера 11 выполнены гидравлические каналы 26 и отверстия (не показаны) для стыкового монтажа с коллекторной плитой 13 с помощью винтов 22. Коллекторная плита 13 содержит гидравлические каналы (не показаны) и подключена посредством трубопровода всасывания 14 к баку 2 стенда, а с помощью напорного трубопровода 20 к гидрооборудованию 3. Для осуществления подачи рабочей жидкости из бака 2 в камерный адаптер 11 трубопровод всасывания 14 оснащен запорным клапаном 15. В верхней части камерного адаптера 11 установлен выпускной запорный клапан 16, предназначенный для выпуска воздуха из имитационной камеры 27 при ее заполнении рабочей жидкостью. Наличие в конструкции камерного адаптера 11 фильтра 17, установленного в имитационной камере 27 и связанного с всасывающим каналом 24 и предохранительного клапана 18 в совокупности с конфигурацией имитационной камеры 27 полностью обеспечивает соответствие эксплуатационным условиям работы насоса 12 в изделии. Напорное отверстие (не показано) испытываемого насоса 12 посредством гибкого трубопровода 19 и гидравлических каналов в камерном адаптере 11 и коллекторной плите 13 соединено с напорным трубопроводом 20 стенда. Для слива рабочей жидкости из имитационной камеры 27 камерного адаптера 11 в коллекторной плите 13 имеется сливной трубопровод 31, оснащенный сливным запорным клапаном 21.

Принцип работы стенда:

На коллекторную плиту 13 устанавливается камерный адаптер 11, соответствующий испытываемому насосу 12, таким образом, чтобы зубчатая муфта 9 вошла в зацепление с карданным валом 8. При этом обеспечивается совпадение необходимых гидравлических каналов, размещенных на стыковых поверхностях камерного адаптера 11 и коллекторной плиты 13. Камерный адаптер 11 фиксируют на коллекторной плите 13 винтами 22, обеспечивая герметичность соединения уплотнительными резиновыми кольцами круглого сечения, размещенными в цилиндрических расточках каналов (не показано). Испытываемый насос 12 устанавливается на камерный адаптер 11 таким образом, чтобы вал насоса (не показано) вошел в зацепление с полым валом 10 камерного адаптера 11 и совпали крепежные отверстия. При этом обеспечивается совпадение гидравлических каналов 24 и 25 на стыковых поверхностях камерного адаптера 11 с гидравлическими каналами насоса 12. Насос 12 фиксируется винтами 23. Герметичность соединения обеспечивается прокладкой между стыковыми поверхностями (не показано). Напорное отверстие испытываемого насоса 12 соединяется с камерным адаптером 11 гибким трубопроводом 19.

Открываются запорный клапан 15 трубопровода всасывания 14 и выпускной запорный клапан 16 камерного адаптера 11, рабочая жидкость из бака 2 по трубопроводу всасывания 14 поступает через коллекторную плиту 13 в камерный адаптер 11. После заполнения имитационной камеры 27 камерного адаптера 11 рабочей жидкостью, и соответственно вытеснения из нее воздуха при появлении струйной течи из выпускного запорного клапана 16, этот клапан перекрывается. Включается приводной электродвигатель 5, который через клиноременную передачу 6 и подшипниковые опоры 7 вращает карданный вал 8, муфту 9, вал 10 и соответственно вал испытываемого насоса 12. Испытываемый насос 12 через гидравлический канал 24 камерного адаптера 11 и фильтр 17 всасывает рабочую жидкость из имитационной камеры 27, обеспечивающей процессы движения жидкости в соответствии с реальными условиями эксплуатации. Рабочая жидкость из насоса поступает под давлением ограниченным предохранительным клапаном 18, через гибкий трубопровод 19, камерный адаптер 11 и коллекторную плиту 13 в напорный трубопровод 20, а оттуда в гидрооборудование 3 стенда. После окончания испытаний перекрывается запорный клапан 15 трубопровода всасывания 14, открываются выпускной запорный клапан 16 и сливной запорный клапан 21 сливного трубопровода 31, происходит слив рабочей жидкости из имитационной камеры 27 в бачок сбора утечек 4. Демонтаж испытываемого насоса 12 и камерного адаптера 11 происходит в обратной последовательности.

Группа изобретений относится к процессам испытания и испытательному оборудованию для проведения испытаний насосов стыкового монтажа. Способ испытания насосов заключается в том, что испытываемый насос 12 устанавливают и фиксируют на камерном адаптере 11, производят всасывание рабочей жидкости насосом 12 и ее нагнетание. Адаптер 11 представляет собой полую коробчатую металлоконструкцию, содержащую внутреннюю имитационную камеру с размещенными в ней фильтром и предохранительным клапаном, таким образом, чтобы гидравлические каналы, выполненные на стыковых поверхностях адаптера 11, с одной стороны совпадали с гидравлическими каналами коллекторной плиты 13, а с другой стороны совпадали с гидравлическими каналами насоса 12. Конец вала адаптера 11 вводят в зацепление с валом насоса 12. Муфту, установленную на другом конце вала адаптера 11, вводят в зацепление с карданным валом привода стенда. Заполняют имитационную камеру адаптера 11 рабочей жидкостью и вытесняют из нее воздух. По окончании испытания сливают рабочую жидкость из имитационной камеры адаптера 11 в бачок сбора утечек 4. Группа изобретений направлена на повышение достоверности результатов испытаний путем обеспечения условий испытаний, максимально приближенных к эксплуатационным. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ испытания насосов, заключающийся в том, что устанавливают и фиксируют испытываемый насос, производят всасывание рабочей жидкости испытываемым насосом и ее нагнетание, отличающийся тем, что испытываемый насос устанавливают и фиксируют на камерном адаптере, представляющем собой полую коробчатую металлоконструкцию, содержащую внутреннюю имитационную камеру с размещенными в ней фильтром и предохранительным клапаном, таким образом, чтобы гидравлические каналы, выполненные на стыковых поверхностях камерного адаптера, с одной стороны совпадали с гидравлическими каналами коллекторной плиты, а с другой стороны совпадали с гидравлическими каналами испытываемого насоса, при этом конец вала камерного адаптера вводят в зацепление с валом испытываемого насоса, а муфту, установленную на другом конце вала камерного адаптера, вводят в зацепление с карданным валом привода стенда, заполняют имитационную камеру камерного адаптера рабочей жидкостью и вытесняют из нее воздух, а по окончании испытания сливают рабочую жидкость из имитационной камеры камерного адаптера в бачок сбора утечек.

2. Стенд для испытания насосов, содержащий станину с размещенными на ней баком, гидрооборудованием, приводом стенда, состоящим из электродвигателя с клиноременной передачей и карданного вала, коллекторной плитой, отличающийся тем, что стенд дополнительно содержит бачок сбора утечек, муфту, установленную на конце вала камерного адаптера, закрепленного посредством винтов на коллекторной плите, подключенной посредством трубопровода всасывания к баку стенда, а с помощью напорного трубопровода к гидрооборудованию стенда, при этом другой конец вала камерного адаптера находится в зацеплении с валом испытываемого насоса, причем камерный адаптер, представляет собой полую коробчатую металлоконструкцию, содержащую внутреннюю имитационную камеру, внутри которой размещены фильтр и предохранительный клапан, а на стыковых поверхностях камерного адаптера выполнены гидравлические каналы для сообщения с одной стороны с гидравлическими каналами в коллекторной плите, а с другой стороны для сообщения с гидравлическими каналами испытываемого насоса.