Стенд для испытаний уплотнений Советский патент 1986 года по МПК F16J15/00 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для испытания уплотнений штоков и поршней гидравлических цилиндров.

Целью изобретения является повышение надежности стенда при испытаниях в агрессивной или абразивной рабочей среде путем циркуляции рабочей среды между полостями с испытываемыми уплотнениями и резервуаром.

На фиг. 1 показана схема стенда; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - узел II на фиг. 1.

Стенд для испытания уплотнений состоит из рабочего гидроцилиндра 1 двустороннего действия с испытываемыми уплотнениями 2, 3 и полостями 4, 5, гидравлического привода б рабочего гидроцилиндра с гидравлическим распределителем 7, нагрузочного 8 гидроцилиндра и разгрузочного 9 устройства управляющего 10 гидроцилиндра с полостями 11, 12, приводимого в действие от источника постоянного давления через гидрораспределитель 13, обратных клапанов 14, 15 и резервуара 16 с рабочей средой, с кранОм

17для отбора пробы жидкости. Нагрузочный 8 гидроцилиндр предназначен для создания заданного давления на испытываемые уплотнения 2, 3 и содержит шток

18и полость 19, которая каналами сообщена с полостью 4 гидроцилиндра 1. Разгрузочное 9 устройство предназначено для разгрузки уплотнений, от давления рабочей среды и выполнено в виде гидроцилиндра 20 со штоком 21 с запорным 22 устройством, подпружиненным пружиной 23.

Управляющий 10 гидроцилиндр выполнен двустороннего действия и при подаче дав- „аения в полость 11 взаимодействует со штоком 18 нагрузочного 8 гидроцилиндра, а при подаче давления в полость 12 - со штоком 21 разгрузочного 9 устройства. Площади поршня и штоков управляющего 10 гидроцилиндра, штоков нагрузочного 8 гидроцилиндра и разгрузочного 9 устройства, а также усилие пружины 23 и давление рабочей жидкости источника давления подобраны таким образом, чтобы при взаимодействии штока гидроцилиндра 10 со штоком 18 в полости

19и в полостях 4, 5 рабочего гидроцилиндра 1 создавалось заданное давление рабочей среды, а при взаимодействии штока гидроцилиндра 10 со штоком 21 усилие на этот шток было больше усилия пружины 23.

Полость 4 рабочего гидроцилиндра 1 через трубопровод 24 с обратным клапаном 14 и рабочую полость 25 разгрузочного 9 устройства сообшена с полостью 5 гидроцилиндра 1, а через трубопровод 26 с обратным клапаном 15 - с резервуаром 16. С резервуаром также трубопроводом 27 сообщена рабочая полость 25 разгрузочного 9 устройства. Резервуар 16 выполнен герметичным и сообщен с источником сжатого воздуха низкого давления.

5

5

Органы управления гидрораспределителей 7 и 13 соответственно приводного 6 и управляющего 10 гидроцилиндров связаны между собой для обеспечения работы стенда в требуемом режиме.

Стенд работает следующим образом.

Резервуар 16 и гидросистема рабочего гидроцилиндра 1 заполняется рабочей средой. Управляющий 10 гидроцилиндр через распределитель 13 подключается к источнику пос- 0 тоянного давления, а резервуар 16 - к источнику сжатого воздуха низкого давления. Включают в работу привод 6.

Полость 12 управляющего 10 гидроцилиндра сообщается с источником давления, а полость 11 - со сливом. В результате этого порщень гидроцилиндра 10, перемещаясь вправо, своим щтоком через шток 21 разгрузочного 9 устройства воздействует на запорное 22 устройство и, преодолевая усилие пружины 23, открывает канал, соединяющий 0 полость 5 рабочего гидроцилиндра 1 с рабочей полостью 25 разгрузочного 9 устройства.

В то же время поршень гидроцилиндра 1 начинает двигаться вправо, и рабочая среда из полости 5 через открывшийся канал запорного 22 устройства, полость 25 и трубопровод 27 вытесняется в резервуар 16. Одновременно с этим под действием избыточного давления воздуха рабочая среда из резервуара 16 через обратный клапан 15 поступает в полость 4 рабочего гидроцилиндра 1, заполняя ее.

При подходе поршня рабочего гидроцилиндра 1 к крайнему правому положению гидрораспределители 7 и 13 автоматически переключаются во второе положение.

Полость 11 управляющего 10 гидроцилиндра сообщается с источником давления, а полость 12- со сливом. Порщень этого гидроцилиндра перемещается влево, в результате чего запорное устройство освобождается от усилия со стороны щтока и пружиной 23 прижимается к седлу. Канал, соединяющий 0 полость 5 рабочего гидроцилиндра 1 с рабочей полостью 25, закрывается.

Усилие на порщень гидроцилиндра 10 от давления в полости 11 через шток передается на шток 18 нагрузочного 8 гидроцилиндра.

Так как полости 4, 5 рабочего гидроцилиндра 1 «отсечены от резервуара 16 обратным клапаном 15 и запорным 22 устройством, рабочая среда «запирается в полостях и трубопроводе 24. Поэтому при перемещении щтока 18 влево в рабочей жидкости, находящейся в полостях 4 и 5, будет создаваться давление, уравновешивающее усилие от давления жидкости на поршень управляющего 10 гидроцилиндра.

В это же время поршень рабочего гидроцилиндра 1 начинает двигаться влево. Ра- 5 бочая среда, вытесняемая из полости 4 через трубопровод 24, обратный клапан 14 и разгрузочное 9 устройство перетекает в полость 5. При одинаковых диаметрах штоков гид0

5

5

0

роцилиндра 1 вытесняемый из полости 4 и восполняемый в полости 5 объемы будут равны и на испытываемые уплотнения 2, 3 будет действовать постоянное давление рабочей среды.

Компенсация утечек и исключение вследствие этого изменения давления рабочей среды происходит автоматически за счет возможности перемещения штока 18 влево под действием постоянного давления в полости 11 управляющего 10 гидроцилиндра.

При подходе порщня рабочего гидроцилиндра 1 к крайнему левому положению золотники распределителей 7 и 13 переключаются в исходное положение, и цикл повторяется.

Таким образом, при движении порщкя рабочего гидроцилиндра влево испытываемые уплотнения 2, 3 нагружены постоянным давлением рабочей среды, а при давлении вправо - разгружены от этого давления. Кроме того, при движении вправо происходит циркуляция рабочей среды между полостями 4, 5 рабочего гидроцилиндра 1 и резервуаром 16.

Периодическая циркуляция рабочей среды обеспечивает вынос продуктов износа гидросистемы в резервуар, снижение степени выпадания абразива и продуктов износа в осадок в «застойных зонах и проведение испытаний уплотнений на рабочей среде со строго контролируемыми параметрами физико-механических свойств, температуры, степени загрязнения, содержания абразива в среде и т. п. Для отбора проб рабочей среды на анализ служит кран 17.

Гидросистемы привода 6 и управляющего 10 гидроцилиндра работают в неагрессивных рабочих жидкостях, например минеральных маслах. С рабочей средой кроме рабочего гидроцилиндра 1 контактирует минимальное количество гидравлических элементов с ограниченными перемещениями подвижных частей, что обеспечивает высокую надежность работы стенда и возможность испытания уплотнений на агрессивных и абразивных раQ бочих средах.

Для контроля утечек рабочей среды через уплотнения 3, расположенные на порщ- не рабочего гидроцилиндра 1, в поршне и щтоках выполнены сверления.

5

97иг. 2

IQ

/7/////7///7///////,

/УУУУУУхУУ.

/УУ

фаг. 3