Стенд для испытаний уплотнений Советский патент 1984 года по МПК F16J15/00 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для испытаний уплотнений поршней гидравлических насосов и цилиндров.

Известен стенд для испытания уплотнений, содержащий цилиндр с испытываемыми уплотнениями, дополнительный гидроцилиндр с двусторонним штоком, связанный со штоком цилиндра, привод обеих цилиндров, блок обратных клапанов, образующих гидравлическии мост, в одну диагональ которого встроен дополнительный цилиндр, а ко второй через трехпозиционный распределитель и камеры тепла и холода подключен испытательный цилиндр, а также средство для поддержания заданного давления в системе, выполненное в виде аккумулятора и насосной станции 1. Недостатком такого стенда является невозможность испытывать уплотнения с воздействием на них циклически изменяющихся давлений. Известен также стенд для испытания уплотнений, состоящих из двух движущихся возвратно-поступательно в цилиндре и расположепных на обще.м штоке узлов уплотнений, пространство между которыми заполнено жидкостью, причем в штоке образован соединенный с пространством между узлами уплотнений цилиндр, в который входит неподвижный плунжер. Между уплотнительными узлами имеется пространство, которое связано с входной полостью обратного клапана нагнетательной магистрали и выходной полостью обратного клапана впускной магистрали, при этом нагнетательная магистраль снабжена регулируемым дроссельным устройством 2. Однако в процессе испытаний на йзвестном стенде происходит непрерывное перекачивание под давлением некоторого объема жидкости, определяемого диаметро.м неподвижпого плунжера и ходом штока. На это перекачивание затрачивается значительная энергия приводной установки, которая в конечном итоге в дроссельном устройстве идет на нагрев жидкости. Кроме того, для герметизации неподвижного плунжера в подвижном штоке используется уплотнительный узел, который в процессе работы изнашивается, что требует периодической его замены и снижает надежность стенда в цело.м. Цель изобретения - повышение надежности работы стенда и у.меньшение энергозатрат при испытании уплотнений. Поставленная цель достигается тем, что стенд для испытаний уплотнений, содержащий цилиндр с установленным в нем поршнем со штоком и узлами уплотнений, привод штока, источник гидравлического давле.-- -J - ---,-ч- -- .-.-ния и клапаны, снабжен устройством нагрузки и разгрузки уплотнений давлением, выполненным в виде жестко связанных с порщнем ползуна с упорами: центральным и двумя боковыми - и расположенных в выходных полостях клапанов толкателей с выполненными в них кольцевыми канавками для фиксаторов, при этом центральный упор взаимодействует с толкателями, а боковые - с фиксаторами, причем входная полость одного клапана сообщена с нагнетательной, а выходная другого - со сливной магистралью источника гидравлического давления. На чертеже представлена схема предлагаемого стенда. Стенд состоит из неподвижного цилиндра 1, подвижного поршня 2, на котором расположены два уплотнительных узла 3 и 4, подлежащих испытаниям, привода 5 штока, источника 6 гидравлического давления, устройства 7 нагрузки и разгрузки уплотнений давлением, двух клапанов 8 и 9 с входными 10 и 11 и выходными 12 и 13 полостями и запорными элементами 14 и 15, причем выходная полость 12 клапана 8 и входная полость 11 клапана 9 трубопроводом 16 и каналом 17 в поршне 2 соединены с полостью 18 между уплотнительными узл а м и. Входная полость 10 клапана 8 трубопроводом 19 соединена с нагнетательной .магистралью, а выходная полость 13 клапана 9 трубопроводом 20 - со сливной магистралью источника 6 гидравлического давления. В выходных полостях 12 и 13 клапанов размещены толкатели 21 и 22, с которыми взаимодействуют фиксаторы, выполненные, например, в виде пальцев 23 и 24 с пружинами 25 и 26. Пальцы 23 и 24 снабжены кулачками 27 и 28 с прямолинейными скосами, а в толкателях 21 и 22 выполнены кольцевые канавки 29 и 30 под пальцы, Устройство 7 нагрузки и разгрузки уплотнений давлением выполнено в виде ползуна 31, который жестко связан поршнем 2 и имеет центральный - 32 и два боковьгх 33 и 34 со скосами упора. Источник 6 гидравлического давления выполнен в виде пневмогидроаккумулятора 35, периодически подзаряжаемого от наcoca 36 до нужного давления и управляемого электроконтактным манометром 37. Стенд работает следующим образом. В исходном положении, когда поршень 2 находится в промежуточном положении, толкатели 21 и 22 не воздействуют на запорные элементы 14 и 15 клапанов 8 и 9, а нижние концы фиксирующих пальцев 23 и 24 находятся вне канавок 29 и 30 толкателей. Клапан 8 закрыт усилием пружины и давлением жидкости в полости 10 от заряженного аккумулятора 35, а клапан 9 - 1-J J усилием пружины. При включении привода 5 поршень 2 совместно с ползуном 31 начинает перемещаться относительно цилиндра 1, например, вправо. При приближении штека к крайнему правому положению центральный упор 32 доходит до торца толкателя 21, надавливает на него, и толкатель открывает запорный элемент 14 клапана 8. Одновременно палец 23 под действием пружины 25 западает в канавку 29, фиксируя тем самым клапан 8 в положении «Открыт. Давление жидкости от аккумулятора 35 через трубопровод 19, полости 10 и 12 клапана 8, трубопровод 16 и канал 17 передается в полость 18 между уплотнительными узлами, которые при этом нагружаются давлением. Слив, жидкости через трубопровод 20 предотвращает клапан 9, находящийся в положении «Закрыт. При перемещении порщня 2 влево центральный упор 32 ползуна 31 отходит от толкателя 21, но палец 23 удерживает клапан 8 в положении «Открыт-. Поэтому при движении порщня 2 влево уплотнительные узлы 3 и 4 находятся под давлением рабочей жидкости. Не доходя до крайнего левого положения, боковой упор 33 ползуна 31 доходит до кулачка 27 и, воздействуя на него, поднимает палец 23, так что нижний конец пальца выходит из канавки 29. Под действием усилия своей пружины клапан 8 закрывается. Далее порщень 2 приближается к крайнему левому положению, центральный упор 32 доходит до правого торца толкателя 22, надавливает на него, и тот своим левым торцом открывает запорный элемент 15 клапана 9. Одновременно фиксирующий палец 24 под действием пружины 26 западает в канавку 30, фиксируя клапан 9 в положении «Открыт. При этом полость 18 через канал 17, трубопровод 16, полости 11 и 13 клапана 9 и трубопровод 20 сообщается со сливом. Уплотнительные узлы разгружаются от давления жидкости. При движении поршня 2 вправо палец 24 удерживает клапан 9 в положении «Открыт и . уплотнительные узлы разгружены от давления. Не доходя до крайнего правого положения, боковой упор 34 ползуна 31, воздействуя на кулачок 28, поднимает палец 24, и клапан 9 закрывается. Далее центральный упор 32 открывает клапан 8, и процесс периодически повторяется. Таким образом, в процессе работы предлагаемого стенда усилие привода щтока затрачивается только на преодоление сил трения в уплотнительных узлах, расход рабочей жидкости в стенде минимальный и определяется только сжатием жидкости в каналах и полостях штока. Отсутствие в стенде, кроме испытываемых уплотнительных узлов, других уплотнений ПОДВИЖНЫХ; соединений, исключает дополнительные утечки, поэтому энергетические затраты на привод стенда сведены до миниму.ма, а его надежность значительно повышена. Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в повышении надежности работы стенда и снижении энергозатрат при испытании уплотнений.

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ УПЛОТНЕНИЙ, содержащий цилиндр с установленным в нем поршнем со штоком и узлами уплотнений, привод штока, источник гидравлического давления и клапаны, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы стенда и уменьшения энергозатрат при испытании уплотнений, стенд снабжен устройством нагрузки и разгрузки уплотнений давлением, выполненным в виде жестко связанного с поршнем ползуна с упорами: центральным и двумя боковыми - и расположенных в выходных полостях клапанов тапкателей с выполненными в них кольцевыми канавками для фиксаторов, при этом центральный упор взаимодействует с толкателями, а боковые - с фиксаторами, причем входная полость одного клапана сообщена с нагнетательной, а выходная другого - со сливной магистралью источника гидравлического давления. (Л