Стенд для испытаний шахтных сигнализаторов под давлением Советский патент 1988 года по МПК E21F17/18 

5 и

4

ю

сд

САЗ СЛ

25

ФиеЛ

Изобретение относится к горной автома- 11ике и технике безопасности, а более кон- 4ретно к способам и устройствам испыта- ь|ий шахтных сигнализаторов состава рудничного воздуха, и может быть применено на заводах шахтной автоматики, на угольных шахтах и в пунктах газового кон- Т|роля.

Целью изобретения является упрош,ение 1 онструкции стенда.

На фиг. 1 приведена схема предлагае- ого стенда; на фиг. 2 - возможная 1:|еализация статической нагрузки.

Стенд для испытаний шахтных сигнали- аторов иод давлением состоит из замкнутой герметичной камеры 1, разделенной кесткой перегородкой 2 на первую 3 и вторую 4 части.

Герметичная камера I снабжена уплот- яюшимися дверьми 5, обеспечиваюш,ими ее герметизацию. Во второй части 4 ка- .:еры 1 находится сосуд 6 с изменяющимся объемом, на котором расположена статическая нагрузка 7. При необходимости 1ереме1ииваТния газообразной среды на одной из стенок герметичной камеры 1 закреплен вентилятор 8, ось 9 которого через ун;1отнение 10 введена в первую часть 3 гер- Nетичной камеры, газообразная среда в которой при необходи.мости переменжвается мрыльчаткой 1 1 вентилятора 8. На жесткой перегородке 2 в первой части 3 камеры 1 расположен испытуемый шахтный сигнализатор 12 рудничного воздуха, подключенный к камере клеммами 13-15, число которых .voжeт быть болыпе, изолированными от корпуса герметичной камеры 1 втулками 16-18 и служащими для подключения и|спытуемого сигнализатора 12 к внешним устройствам для обеспечения его функцио- нЫрования и контроля параметров (не пока- зЬны). Выход 19 сосуда 6 с изменяющимся объемом через первый пневматически и вход герметичпой камеры 1, образованный пневматическим штуцером 20, соединен с выходом трехходового крана 21, первый вход которого через вентиль 22 соединен с источником 23 сжатого воздуха, состоящего, например, из баллона 24, соединенного через редуктор 25 с вентилем 22. Кроме штуцера 20 в стенде предусмотрены штуцеры 26-28, которые образуют последующие пневматические входы камеры 1, через которые при необходимости подключают, например, измеритель 29 давления, измеритель 30 состава газообразной среды в замкнутой камере 1, баллоны 31 (число баллонов, как число пневматических входов, может быть увеличено в зависимости от числа варьируемых компонентов газовой среды) с компонентами газообразной среды, которые могут при необходимости изменяться в ходе испытаний сигнализатора 12. Неиспользуемые в ходе конкретных испытаний пневматические входы

(в качестве примера на фиг. 1 приведен один такой вход) 32 герметизируются заглушкой 33. Статическая нагрузка 7 состоит из отдельных грузил 34, нанизанных

на гибкие тяги 35 и закрепленных на них с помощью винтов 36.

Испытания шахтных сигнализаторов состава рудничного воздуха на изменение давления реализуются следующей последовательностью операций.

Шахтный сигнализатор состава рудничного воздуха устанавливают в герметичную камеру. Подсоединяют сигнализатор к внеш-- ним контрольным устройствам. В герметичной камере устанавливают герметичный

5 сосуд изменяющегося объема. В герметичной камере устанавливают заданный состав рудничного воздуха по содержаниям в нем метана, угарного и углекислого газов, влажности, пыли и других компонентов. Увеличивают объем герметичного сосуда, что

0 приводит к повышению давления в герметичной камере при сохранении состава рудничного воздуха (постоянное относительное содержание всех компонентов). Уменьшают (при необходимости) объем гермес тичного сосуда, что приводит к уменьшению давления в камере при сохранении постоянства состава рудничного воздуха в ней.

Стенд работает следующи.м образом. Сигнализатор 12 ycfaнaвливaют на жестQ кой перегородке 2 в первой части 3 герметичной камеры 1. Сигнализатор 12 может быть подсоединен к клемма.м 13-15 для подключения его, например, к источнику питания и средству контроля какого-либо параметра (не показаны). При необходи5 мости испытания сигнализатора 12 избыточным давлением в исходном состоянии трехходовым краном 21 соединяют выход 19 сосуда 6 с атмосферой. Под действием статической нагрузки и из-за разности давления в сосуде 6 и атмосфере сжатый

- воздух из сосуда 6 с изменяющи.мся объемо.м выход ит, и сосуд 6 прини.мает свой минимальный объем (на фиг. 1 показан пунктиро.м). После этого камера 1 закрывается уплотняющимися дверьми 5,

5 обеспечивающими герметизацию камеры 1. Затем трехходовым краном 21 выход сосуда 6 с изменяющимся объемом соединяют через открытый вентиль 22 с источником 23 сжатого воздуха. При этом через вентиль 22, трехходовой кран 21, шту0 цер 20 и вход 19 в сосуд 6 поступает воздух повышенного давления, под действием которого начинает увеличиваться объем сосуда, верхняя плоскость которого совместно со статической нагрузкой 7 начинает перемещаться к жесткой перегород5 ке 2. Этим уменьшается объем, занимаемый рудничным воздухом в герметичной камере 1, и пропорционально увеличивается давление в камере, которое регистрируется

измерителем 29 давления, подключенным к герметичной камере 1 через штуцер 26. При этом, изменяя степень наполнения сосуда 6 изменяющегося объема, можно с высокой точностью устанавливать необходимую величину давления в камере 1, максимальная величина которого определяется соотношением объемов герметичной камеры 1 и сосуда 6 изменяющегося объема. При этом остается неизменным состав рудничного воздуха в герметичной камере 1 относительно исходного состояния.

При необходи.мости испытания сигнализатора 12 и при пониженном давлении в исходном состоянии сосуд 6 изменяющегося объема должен быть наполнен сжатым воздухом от источника 23 сжатого воздуха описанным образом. Затем закрывают герметичную камеру 1 уплотняющимися дверьми 5, обеспечивающими герметизацию замкнутой камеры 1. Закрывается вентиль 22, чем препятствуется поступление сжатого воздуха от источника 23 сжатого воздуха в сосуд 6 изменяющегося объема. Трехходовой кран 21 устанавливается в положение, соединяющее выход 19 сосуда 6 с атмосферой. В результате разности давлений в сосуде 6 и атмосфере и под действием статической нагрузки 7 воздух из сосуда 6 выходит в атмосферу, и объем сосуда 6 уменьшается, чем достигается увеличение объема занимаемого рудничным воздухом в герметичной камере и пропорциональное уменьшение давления рудничного воздуха в герметичной камере 1 без изменения состава рудничного воздуха, которое регистрируется измерителем 29 давления. Максимальный диапазон измерения разрежения в случае использования цилиндрической герметичной (замкнутой) камеры (как наиболее рациональной с точки зрения технологичности изготовления и получения прочностных характеристик), а следовательно, и повышения эффективности стенда увеличивается за счет выполнения статической нагрузки в виде отдельных грузил 34, нанизанных на гибкие тяги 35 и закрепленных на них с помощью винтов 36. Это достигается за счет того, что статическая нагрузка 7 в крайне.м нижнем положении располагается по цилиндрической поверхности герметичной (замкнутой) камеры 1 с зазором, определяемым конструктивными параметрами сосуда 6, (например, жесткость и толщина материала, из которого изготовлен сосуд 6). В случае изготовления статической нагрузки 6 в виде сплошной пластины, ее нижнее положение ограничивается щириной пластины статической нагрузки 7, являющейся в предельном нижнем ее положении хордой окружности цилиндрического корпуса герметичной (замкнутой) камеры 1,

0

и уменьшение объема сосуда 6 ограничиваются объемо.м, определяемым шириной пластины, диаметром корпуса замкнутой камеры 1 и длиной сосуда 6 изменяющегося

объема.

При необходимости испытания сигнализатора 12 избыточным давление.м или разрежением рудничного воздуха -с изменением одного (или нескольких) компонентоЕ (например, СН4, СО, СОз и др.) к герметичной (за.мкнутой) камере 1 через штуцеры 27 и 28 подключают баллон 31 (при необходимости несколько через дополнительные штуцеры) с из.меняемым компонентом рудничного воздуха и измеритель 30 состава

5 рудничного воздуха соответственно. При этом сигнализатор 12 помещают на жесткой перегородке 2 герметичной (замкнутой) камеры 1. В зависимости от . необходимости испытания повышенным давлением или разрежением выпускают и. 1и зано.чняют

0 воздухом сосуд 6. После этого замкнутую камеру 1 закрываютуплотняющейся

дверью 5. Из баллона 31 запускают необходимое количество изменяемого компонента газообразной среды, которая нере5 мещивается вентилятором 8 и контролируется по составу измерителем 30 состава. Дальнейшие испытания осушествляются аналогично описанному.

30

Формула изобретения

. Стенд для испытаний шахтных сигнализаторов под давлением, содержащий герметичную камеру с уплотняющими дверь- .ми, изолированными от корпуса камеры к лем- мами подключения испытуемого сигнализа5 тора, установленный в гер.метичной камере и подключенный к клеммам вентилятор, а также подключенные к пневматическим штуцерам гер.метичной камеры источники с компонента.ми рудничного воздуха, отличаю щийся тем, что. с целью упрощения конструкции, он снабжен герметичным сосудом изменяющегося объема, статической нагрузкой и последовательно соединенными источником сжатого воздуха, вентилем и трехходовым краном, другой вход которого

5 соединен с окружающей средой, а выход соединен с герметичны.м сосудом изменяюц;е- гося объема, который установлен внизу герметичной камеры, а статическая нагрузка закреплена на герметичном сосуде изменяющегося объема.

0 2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что герметичный сосуд изменяющегося объема выполнен в виде эластичной камеры. 3. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что статическая нагрузка выполнена в виде отдельных грузил, соединенных одно с дру5

гим гибкими тягами, выполненными, например, в виде тросов.

3 3534

J4

Изобретение относится к горной автоматике и предназначено для испытания шахтных сигнализаторов состава рудничного воздуха, применяемых на угольных шахтах, в пунктах газового контроля. С целью упрощения конструкции внизу герметичной камеры (ГК) 1 с уплотняющими дверьми 5 установлен герметичный сосуд (ГС) 6 изменяющегося объема, а на нем закреплена статическая нагрузка 7. При этом ГС 6 выполнен в виде эластичной камеры и соединен с выходом трехвходового крана 21, один вход которого соединен с окружающей средой, а второй -- через вентиль 22 с источником 23 сжатого воздуха. Шахтный сигнализатор 12 рудничного воздуха устанавливают в ГК 1 и подсоединяют к внешним контрольным устройствам. степень наполнения ГС 6, можно с высокой точностью устанавливать необходимую величину давления в ГК , регистрируемого измерителем 29 давления. В зависимости от необходимости испытания сигнализатора 12 повыщепным дав.чением или разрежением выпускают или заполняют воздухом ГС 6. Затем ГК 1 закрывают дверью 5. Из баллона 31 запускают необходимое кол-во измепяемо1Ч) компонента газообразной среды. Она перемешивается установленным в ГК 1 вентилятором 8 и контролируется по составу измерителем 30 состава. 2 з. п. ф-лы. 2 ил. ср (Л

J5

35

СОиг. 2

J4

Y&

35

35

35