Устройство для герметичного подсоединения трубчатой пружины к испытательному стенду Советский патент 1992 года по МПК G01L27/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в технологии изготовления чувствительных элементов.

Известен способ герметичного подсоединения трубчатой пружины к испытатель- . ному стенду при ее проверке, предусматривающий использование в качестве подготовительных операций операции сварки, сверления и т.д. Кроме сложности, существенным его недостатком является невозможность использования при испытании трубчатой пружины, снабженной присоединительным капилляром, без доработки капилляра. Капилляр используется для подачи в пружину измеряемого давления и уплотняется при помощи мягкой

металлической втулки, поджимаемой винтом.

Такой вид уплотнения требует тщательного изготовления уплотняемых поверхностей, и капилляр не может при предварительных испытаниях вне прибора подвергаться сварке и дополнительной механической обработке. Не может при предварительных испытаниях использоваться и мягкое металлическое уплотнение, так как втулка при затяжке винта не только обжимает капилляр, но и врезается в него, оставляя глубокий след, плохо поддающийся повторному уплотнению. Т.е. уплотнение при помощи мягкой металлической втулки является разовым и используется только при окончательной сборке прибора.

ы

|Ю ,00

0 00 00

Известен также разъем, применяющийся в настоящее время для проверки трубчатых пружин при выпуске изделия Синевир. Разъем состоит из штуцера, прижимного элемента и резиновых уплотни- тельных колец. Резиновые кольца располагаются в гнезде штуцера и прижимаются с торца трубчатым концом прижимного элемента, имеющим внутреннее сужение (обтюратор). Внутренний размер сужения выполнен по отношению к наружному диаметру капилляра испытываемой трубчатой пружины с зазором не более 0,1 мм, а внутренний диаметр резиновых колец - с натягом порядка 0,2-0,3 мм. Бла- годаря этому при введении внутрь разъема капилляра пружины происходит его уплотнение резиновыми кольцами. Капилляр уплотняется по отношению к давлению жидкой или газообразной среды, поступаю- щей со стороны резьбового конца штуцера. Эффект уплотнения резиновым кольцом состоит в преобразовании за счет эластичности кольца давления среды на кольцо в давление кольца на капилляр. Величина за- зора между обтюратором и капилляром выбрана из условия обеспечения сохранности нагруженного давлением кольца, т.е. из условия невыдавливания кольца в зазор.

Эксплуатационными достоинствами известного разъема являются простота и удобство в пользовании при проведении испытаний трубчатых пружин с обеспечением полной сохранности капилляра в перво- начальном виде. Действительно, для присоединения испытываемой трубчатой пружины к источнику давления достаточно ввести капилляр в канал прижимного элемента и затянуть элемент..

Существенным недостатком известного разъема является ограниченность предела его работы по давлению. Это связано с тем, что рабочая среда, находящаяся под давлением, не только стремится проникнуть сквозь уплотнение, но и вытолкнуть капилляр, как поршень из канала. Этому препятствует трение, возникающее от давления, с которым уплотнение обжимает капилляр. Так как с увеличением давления среды на резиновое кольцо оно делается плотнее (Менее эластичным) него преобразующие свойства ухудшаются, рост давления кольца на капилляр отстает от роста давления среды на торец капилляра, и наступает момент, когда уплотнение перестает удерживать капилляр (хотя проникновения среды сквозь уплотняемые поверхности разъема не происходит). Капилляр начинает скользить, выходит из уплотнения, и наступает разгерметизация. Как показал эксперимент, для капилляра диаметром 3 мм этот момент наступает при давлении 600-700 кгс/см2.

Цель изобретения - повышения надежности.

Эта цель достигается тем, что устройство снабжено цангой, а второй торе.ц обтюратора выполнен с внутренним конусом, в котором размещен зажимной конец цанги, второй конец которой оперт на введенный упорный кольцевой подшипник, соосно закрепленный в полости винтовой втулки.

На фиг. 1 показан фрагмент уплотни- тельного устройства, демонстрирующий преобразование эластичным кольцом давления среды на кольцо в давление кольца на капилляр; на фиг.2 показано устройство для герметичного подсоединения трубчатой пружины к испытательному стенду в продольном разрезе.

Устройство содержит (см.фиг.2) штуцер 1 с гнездом, в котором находится с натягом по наружному диаметру эластичное (например резиновое) уплотнительное кольцо 2. поджатое прижимом 3 при помощи обтюратора 4, Обтюратор и прижим выполнены в виде втулок, причем прижим снабжен резьбой.

Отличительной особенностью конструкции является то, что обтюратор 4 и прижим 3 выполнены раздельно (в прототипе обтюратор выполнен за одно цеЛое с прижимом). Между обтюратором и прижимом введена цанга 5, передающая осевое усилие от прижима к обтюратору.

Цанга выполнена таким образом, что коническая поверхность ее зажимной части (на фиг.2 слева) входит в коническое углубление на обтюраторе, расположенное на противоположной по отношению к эластичному кольцу стороне обтюратора. Другой конец цанги (на фиг.2 справа) упирается в прижим, но не непосредственно, ас использованием упорного подшипника 6. В данном случае в качестве упорного подшипника применен набор плоских шайб, помещенных в полость прижима.

Устройство работает следующим образом.

В канал присоединенного штуцером 1 к испытательному стенду устройства вводится до упора капилляр трубчатой пружины 7. Затем вращением прижима 3 на резьбе перемещается обтюратор 4 и поджимается эластичное кольцо 2 до образования натяга между кольцом и капилляром.

Отличительной особенностью в работе устройства является то, что обтюратор перемещается не непосредственно прижимом, а шрез посредника - цангу 5. Передавая усилие, цанга оказывается под действием реакции. В процессе сжатия кольца 2 реакция достигает величины, достаточной для сведения рабочих элементов цанги внутрь и охвата ими капилляра. Подшипник б предохраняет цангу и трубчатую пружину 7 от проворота при затяжке прижима 3. При нагрузке устройства внутренним давлением (от испытательного стенда) скольжения капилляра не происходит, так как к усилию удержания капилляра эластичным кольцом прибавляется усилие удержания цангой. Причем для надежности удержания капилляра требуется незначительная первоначальная затяжка цанги, так как цанга обладает свойством самозатягивания при росте давления (за счет роста нажима со стороны кольца и обтюратора). Эксперимент показал, что усилие первоначальной затяжки в предлагаемом устройстве не превышает усилия затяжки в прототипе, в то время как устройство удерживает испытываемую пружину при давлении 2500 и более атм.

Анализ принятых технических решений показывает, что путем незначительного конструктивного усложнения, при сохранении удобства и простоты обслуживания, удалось в несколько раз (практически неограничени

10

15

20

25

30

но) расширить диапазон рабочих давлений устройства, т.е. значительно повысить надежность устройства, расширить его функциональные возможности. Следовательно, цель изобретения достигнута.

Эффект от внедрения заключается в повышении надежности испытательных работ в процессе сборки скважинного манометра Синевир. в повышении эффективности исследовательских работ с использованием прибора, рассчитанного на более высокие рабочие давления.

Фор мула изобретения Устройство для герметичного подсоединения трубчатой пружины к испытательному стенду, состоящее из штуцера с гнездом для конца пружины, в котором размещено с натягом эластичное уплотнительное кольцо с поджимающим его первым торцом обтюратором в виде втулки и прижим в виде винтовой втулки, отличающееся тем. что с целью повышения надежности, оно снабжено цангой. а второй торец обтюратора выполнен с внутренним конусом, в котором размещен зажимный конец цанги, второй конец которой оперт на введенный упорный кольцевой подшипник, соосно закрепленный в полости винтовой втулки.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для герметичного подсоединения трубчатой пружины к испытательному стенду. Целью изобретений является повышение надежности подсоединения. Устройство содержит штуцер 1, которым крепится к испытательному стенду. В этот штуцер вводится до упора капилляр трубчатой пружины 7. Вращением прижима 3 на резьбе перемещается обтюратор 4 и поджимается эластичное кольцо 2 до образования потока между кольцом 2 и обтюратором 3. При этом обтюратор прижимается через цангу 5, которая одно временно дополнительно охватывает капилляр, что повышает надежность крепления, и позволяет при испытаниях трубчатой пружины использовать более высокие давления. 2 ил. (Л С

Фие.1