Стенд для испытания изделий внутренним давлением Советский патент 1992 года по МПК G01N3/12 G01M3/28 

Изобретение относится с области испытательных машин и стендов и предназначено для испытания изделий внутренним давлением.

Известен стенд для гидрав) t/5x испытаний полых изделий, содержащий доз насоса с электроприводом, один и которых предназначен для заполнения изделия рабочей жидкостью, а другой - для привода нагружающего устройства и имеющий две гидравлических системы, одна из которых служит для заполнения изделия рабочей жидкостью и для включения посредством реле давления другой системы, обеспечивающей подачу рабочей жидкости в большую камеру поршневого мультипликатора, который создает заданное давление внутри испытываемого изделия и меньшая камера которого посредством реле времени, снимающего нагрузку по истечении заданного времени испытания, соединяется со сливом.

Недостатком данного стенда является то, чю он создает испытательное давление за один ход поршня мультипликатора, что возможно только при малы&объемах полого испытываемого объекта.

Наиболее близким к изобретению по технической сути и достигаемому результату является стенд, содержащий систему гидравлического питания, (идравлический мультипликатор,-система низкого давления которого выполнена реверсивной и снабжена обратной связью по положению поршня мультипликатора; а система высокого давления снабжена клапанной коробкой, нагнетательная полость которой соединяется при испытаниях с испытываемым объектом, а всасывающим связана с системой питания, при этом стенд имеет гидравлический выключатель клапанов клапанной коробки, содержащий поршень шток которого расположен в клапанной коробке м два синхронизированных золотника, один из которых предназначен для перемещения поршня выключателя на величину, достаточную для открытия штоком этого поршня клапанов клапанной коробки, а другой - для соединения всасывающей полости клапанной коробки со сливом,

Недостатком этого стенда является то, что управление клапанами клапанной коробки при испьпании осуществляется за счет использования части создаваемого знакопеременного давления в системе высокого давления гидромультипликатора, в результате чего снижается производительностьиспытании.

Целью изобретения является повышение производительности сгенда и обеспечение испытаний на герметичность.

Указанная цель достигается тем, что

стенд для испытания изделий внутренним давлением содержит систему питания испы- таге; ьной жидкости, нагнетательную гидролинию, управляющую гидравлическую систему, гидравлический мультипликатор,

система низкого давления которого связана с гидролинией управления его поршнем управляющей гидравлической системы, а система высокого давления которого включает первую клапанную коробку, нагнетательная

полость которой соединена с нагнетательной гидролинией, а всасывающая - с системой питания испытательной жидкостью. Гидравлический мультипликатор представляет собой гидромультипликатор двойного

действия. Система высокого давления мультипликатора включает также вторую клапанную коробку.

Нагнетательные и всасывающие полости обеих клапанных коробок соединены общей обводной линией с запорным вентилем. Клапанные коробки имеют два клапана, каждый из которых выполнен в виде цилиндра с поршнем и двумя штоками, имеющими общий внутренний канал, который перекрывэется при перемещении поршня. В каждой из полостей высокого давления мультипликатора размещены по одному из штоков клапанов соответствующей клапанной коробки, другие штоки которых размещены в

соответствующих всасывающей и нагнетательной полостях, а полости цилиндров кла- панов соединены с управляющей гидравлической системой с возможностью их синхронной работы

Стенд снабжен отсекающим клапаном, установленным в нагнетательной гидролинии, и сливной гидролинией со сливным клапаном.

В нагнетательной или сливной гидроли- нии между отсекающим и сливным клапанами установлен показывающий прибор давления испытательной жидкости.

Стенд может быть снабжен несколькими нагнетательными гидролиниями, соединенными с нагнетательными полостями клапанных коробок, с отсечными клапанами независимого включения, и несколькими сливными гидролиниями со сливными клапанами одновременного включения.

На фиг. 1 показана гидравлическая схема стенда для испытания изделий внутренним давлением; на фиг. 2 - схематическое изображение в разрезе гидромультиплика-j тора; на фиг. 3 - поршень со штоками кла- пана в нагнетающей части клапанной коробки; на фиг. 4 - поршень со штоками во всасывающей части клапанной коробки.

Стенд содержит систему питания испытательной жидкостью, нагнетательную гид- ролинию, управляющую гидравлическую систему, гидравлический мультипликатор и управляющую гидравлическую систему, включающую в себя гидролинию питания рабочей жидкостью, гидролинию управления гидроцилиндром мультипликатора, гидролинию управления клапанами клапанной коробки и гидролинию управления зажимными устройствами.

Система питания испытательной жидкостью состоит из гидромагистрали 1, под- ключенной к установке, подающей испытательную жидкость, вентиля 2 и вентиля с электроуправлением 3.

Управляющая гидравлическая система включает в себя бак 4, насос 5, предохрани- тельный клапан 6, обратный клапан 7, манометр 8, гидрораспределитель 9, через посредство которого управляются запорный вентиль 10 и сливные клапана 11 одновременно, гидрораспределители 12, каждый из которых воздействует на определенный отсекающий клапан 13 независимо друг от друга.

Гидравлический мультипликатор 14 имеет систему низкого давления, состоящую из полостей 15 и 16 гидроцилиндра 17 и систему высокого давления, включающую в себя поршень 18с двумя штоками 19 и 20, концы которых входят в клапанные коробки 21 и 22.

Клапанная коробка включает в себя вса- сывающую полость 23 коллекторный канал 24, нагнетательную полость 25, клапан 26, представляющий сопои (идроцилиндр с

5

10 15

20

25

35

40 45

50

55

30

поршнем 27, с двух сторон которого имеются штоки 28 и 29. соединенные между собой внутренним каналом 30, один из которых входит во всасывающую полость 23, а другой в коллекторный канал 24, и клапан 31, также представляющий собой гидроцилиндр vc поршнем 32, с двух сторон которого имеются штоки 33 и 34, соединенные между собой внутренним каналом 35, один из которых входит в нагнетающую полость 25, а другой в коллекторный канал 24. В состав гидромультипликатора также входят конечные выключатели 36, 37, 38 и 39,

Управляющая гидравлическая система -включает в себя гидролинию питания рабочей жидкостью (насос 40, предохранительный клапан 41 и манометр 42), гидролинию управления гидроцилиндром мультипликатора (дроссель 43, гидрораспределитель 44 и полости 15 и 16 системы низкого давления мультипликатора), гидролинию управления клапанами клапанной коробки (обратный клапан 45, гидрораспределитель 46 и полости гидроцилиндра клапана А и Б) и гидролинию управления зажимными устройствами (обратный клапан 47, гидрораспределитель 48 и полости В и Г зажимных устройств 49).

Стенд также включает в себя указатель воздуха в испытательной жидкости 50, испытываемые изделия 51, манометр 52 и манометры 53.

Стенд работает следующим образом.

Испытываемые изделия 51 через зажимные устройства 49 соединяют нагнетательную линию со сливной.

Включается насос 40 и, контролируя по манометру 42, с помощью предохранительного клапана 41 настраивается требуемое давление в управляющей гидравлической системе. Переключаем гидрораспределитель 48 гидролинии управления зажимными устройствами 49 на закрытие. Рабочая жидкость через обратный клапан 47 и гидрораспределитель 48 поступает в полость В гидроцилиндра зажимных устройств 49 и концы испытываемых изделий 51, надетые на ниппели зажимного устройстза 49, зажимаются. Включается насос 5 и, контролируя по манометру 8, при помощи предохранительного клапана 6 создается требуемое давление в системе управления запорными клапанами. Переключаем гидрораспределитель 9 на открытие запорного вентиля 10 обводной линии и сливных клапанов 11.

Гидрораспределители 12 устанавливаем на открытие отсекающих клапанов 13. В системе питания испытательной жидкостью открываем вентили 2 и 3 и от включенной установки подачи испытательной жидкости

по гидромагестрали 1 испытательная жидкость поступает в сливные полости 23 клапанных коробок 21 и 22 гмдрсмупьтнпликатора 14 и, заполнив их, проходит через обводную линию с запорным клапаном 10 t s отсекающие клапаны 13 в испытываемые 51,

Испытательная жидкое ь, олполпмв иг.-- пытываемые рукава 51, выходит через сливные клапаны 11 и указатель воздух;; в испытательной жидкости 50 в п;г. , нию, связанную с установкой, по.;.-, пытательную жидкость. Такси яш.ж: цикл прокачки испытательной ж-Д осуществляется до тех пор, пока воздуха в испытательной жидкости У) но--..о жет отсутствие воздуха в испытываемых ил-- делиях 51 и их полное заполнение испытательной жидкостью. После этого переключением гидрораспределителя 9 закрываются сливные клапаны- 11 и включается в работу гидромультипяикнгор двойного действия 14. Предположим, что поршень 18 гидроцилиндра 17 находите в таком крайнем положении, когда полость 15 через гидрораспределитель 44 соединена со сливом, а полость 16 заполнена рабочей жидкостью, проходящей от насоса 40 через дроссель 43 и гидрораспределитель 44. В этом случае выступ на штоке 20 воздействует на конечный выключатель 37, который переключает парораспределитель 46 таким образом, ко.гда полости А клапанов 26 и 31 клапанных корооок 21 w 22 соединяются со сливом, а а попосги П .этих же клапанов начинает поступать р-Оочая жидкость от насоса 40 через обрзшый клапан ч15 и гидрораспределитель 44. Поршни 27 и 32 клапанной коробки 2 I перемещаются в сторону сокращения объема по. этом выходное, отверстие капал 34 выходит из нагнетающей полости 25, прерывает ее связь с коллекторным каналом 24, а выходное отверстие канала 30 в штоке 29 входит во всасыаающую полость 23 и соединяет ее с коллекторным каналом 24.

Одновременно поршни 27 и 32 клапз н- иой коробки 22 также перемещаются в сто рону сокращения объема пол ости А, но в этом случае выходное отверстие канала 35 в штоке 34 входит в нагнетающую полость .25 и соединяет ее с коллекторным каналом 24, а выходное отверстие канала 30 в штоке 29 выходит из всасывающей полости 23, разьединяя ее с коллекторным каналом 24. -При завершении перемещения торец штока 29 воздействует на конечный выключатель . 39, который переключает гидрораспределитель 44, и поршень 18 гидроцилиндра 17 начинает перемещение в сторону уменьше

ния обьема полости 16, Шток 19, перемещаясь а коллекторном канале 24 клапанной коробки 21, втягивает испытательную жидкость из всасывающей полости 23 через

внутренний канал 30 штоков 28 и 29 клапана в коллекторный канал 24, а в это же время шток 20, перемещаясь в коллекторном канале 24 клапанной коробки 22, выталкивает испытательную жидкость из коллекторного

0 канала 24 через внутренний канал 35 штоков 33 и 34 клапана в нагнетающую полость 25 и повышает испытательное давление в испытываемых изделиях 51 на часть требуемого,

5 - В конца перемещпнид поршня 18 вы- : ступ на штоке 19 воздействует на конечный выключатель 36, который переключает гид- рорзспределитель 16, соединяя полость Б клапанов клапанных коробок со сливом, а в

0 полость А этих же клапанов начинает поступав ь ;кид ость от пасоса 40. Происходит обратное переключение клапанов клапанных коробок, В конце переключения и. кплпйнн клапанной коробки21, вый- о д.ч из ;сась 1 ;:ощей полости 23, воздействует ;; : :оно -::: : й шкл ючэтсл ь 38, который переключив гидрорэспределитель 44, и поршень 1В со штоками 19 и 20 начинает перемешаться в сторону уменьшения обье0 но полости 15 гидроцилиндра 17. Шток 20, перемещшхь в коллекторном канале 24 клапанной коробки 22, всасывает испытательную жидкость из всасывающей полости.23, а шток 19, перемещаясь в коллекторном ка5 ноле 24 клапанной коробки 21, выталкивает испытигельную жидкость в нагнетающую полость 25 и повышает испытательное давление в испытываемых изделиях 51 еще на одну часть требуемого испытательного дав0 леник.

Работа гидрамультипликатора двойного действия 14 продолжается до тех пор, пока не наберется требуемое испытательное давление в испытываемых изделиях 51,

5 которое контролируется по манометру 52. Необходимая скорость подъема давления в испытываемых изделиях 51 настраивается дросселем 43. При достижении требуемого испытательного давления в испытываемых

0 изделиях 51 отключается гидромультиплм- кзтор S4 и определенное нремя кслытьшае- глые изделия 51 выдерживаются под испытательным давлением. .В случае падения давления Б испытываемых изделиях 51

5 за время выдержки изделий под испытательным давлением производится поиск негерметичных испытываемых изделий 51. Переключив / каждый гидрораспределитель 12 на закрытие отсекающих клапанов 13, тем самым отсекаем испытываемые изделия

от гидромагистрали подачи испытательной жидкости нагнетающих полостей 25.

По манометрам 53 определяем, втсаких изделиях падает давление, что является признаком негерметичности данных испы- тываемых изделий 51. Выявив негерметичные испытываемые изделия 51, их оставляют отсеченными от гидромагистрали подачи испытательной жидкости,-а остальные изделия пддеоединяют к ней путем открытия соответствующих отсекающих клапанов 13. Включается гидромультипликатор 14, и в испытываемых изделиях 51 (кроме отсеченных) доводится давление до требуемого испытательного, после чего от- ключается гидромультипликатор 14. Выдержав испытываемые изделия 51 определенное время под давлением, закрывают вентиль 3 в системе питания испытательной жидкостью, открываются сливные клапана 11 путем переключения гидрораспределителя 9, и сбрасывается давление в испытываемых изделиях 51 до нуля. После этого, переключая гидрораспределитель 43, открываем зажимные устройства 49 и от- ключаем насосы 5 и 40.

Испытанные изделия снимаются, отметив негерметичные изделия, а новая партия изделий ставится на испытание.

Кроме испытаний на герметичность, данный стенд позволяет производить испытание изделий и на разрушающее давление.

Формула изобретения

1. Стенд для испытания изделий внутренним давлением, содержащий систему питания испытательной жидкости, нагнетательную гидролинию, управляющую гидравлическую систему, гидравлический мультипликатор, система низкого давления которого связана с гидролинией управле- ния его поршнем управляющей гидравлической системы, а система высокого давления которого включает первую клапанную коробку, нагнетательная полость которой сое

динена с нагнетательной гидролинией, а всасывающая - с системой питания испытательной жидкостью, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, гидравлический мультипликатор представляет собой гидромультипликатор двойного действия, система высокого давления которого включает также вторую клапанную коробку, нагнетательные и всасывающие полости обеих клапанных коробок соединены общей обводной линией с запорным вентилем, каждая из клапанных коробок имеет два клапана, каждый из которых выполнен в виде цилиндра с поршнем и двумя штоками, имеющими общий внутренний канал, перекрываемый при перемещении поршня, в каждой из полостей высокого давления мультипликатора размещены по одному из штоков клапанов соответствующей клапанной коробки, другие штоки которых размещены в соответствующих всасывающей и нагнетательной полостях, а полости цилиндров клапанов соединены с управляющей гидравлической системой с возможностью их синхронной работы, а стенд снабжен отсекающим клапаном, установленным в нагнетательной гидролинии, и сливной гидролинией со сливным клапаном.

2.Стенд по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью обеспечения испытаний на герметичность, он снабжен показывающим прибором давления испытательной жидкости, установленным в нагнетательной или сливной гидролинии между отсекающим и сливным клапанами.

3.Стенд по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен несколькими нагнетательными гидролиниями, соединенными с нагнетательными полостями клапзыных ко- робок.с отсечными клапанами независимого , включения, и несколькими сливными гидро- линияМи со сливными клапанами одновременного включения.

Изобретение относится к испытательным стендам и позволяет повысить производительность испытаний и обеспечить испытания на герметичность. Стенд содержит систему питания испытательной жидкостью, управляющую гидравлическую систему (УТС), включающую бак 4 с насосом 5 и управляющую запорным вентилем 10, сливными клапанами 11 и отсекающими клапанами 13. Гидравлический мультипликатор 14 имеет систему низкого давления,

2Ј

T.S S-fJ S SSS /S/f/ff if rt iCt

A

€

S2222ZZ2ZZZ5&2

г Г7К1

Ж 1ШЖШ22.11Ш22 I

Фиг. J