УСТРОЙСТВО для ГЕРМЕТИЗАЦИИ ГЛАДКОЙ ТРУБЫ ПРИ ИСПЫТАНИИ ВНУТРЕННИМ ДАВЛЕНИЕМ Советский патент 1973 года по МПК G01M3/28 F16J13/12 G01N3/12 

1

Изобретение относится к области испытаний труб на прочность и герметичность.

Известны устройства для герметизации гладкой трубы при испытании внутренним давлением, содержащие коаксиально расположенные наружную обойму с пирамидальной внутренней поверхностью и пирамидальную оправку, которые жестко соединены промежуточным элементом, наружные и внутренние клиновые секторы для зажима трубы, взаимодействующие соответственно с наружной обоймой и пирамидальной оправкой, кольцевое уплотнение внутренней поверхности трубы и механизмы для осевого перемещения наружной обоймы и пирамидальной оправки относительно клиновых секторов.

Во время испытания давление заполняющей трубу жидкости передается через пирамидальную оправку на внутренние клиновые секторы, а через промежуточный элемент и наружную обойму - на наружные клиновые секторы. Давление наружных и внутренних секторов на стенку трубы, зажатую между ними, возрастает пропорционально росту испытательного давления. Устройство удерживается на конце трубы силами трения на поверхностях контакта между стенкой трубы и клиновыми секторами.

Осевая сила, действующая на клиновые секторы известных устройств, равна силе осевого давления жидкости в трубе; угол между плоскостями скольжения клиновых секторов и Осью трубы должен быть меньше угла самоторможения. Но величина угла самоторможения может меняться во время испытания от различных случайных факторов, поэтому зажим трубы в таких устройствах недостаточно надежен.

Цель изобретения - повыщение надежности зажима.

Это достигается благодаря тому, что устройство снабжено кольцевым плунжером, взаимодействующим в осевом направлении с наружными и внутренними клиновыми секторами и имеющим наружный диаметр больший, чем диаметр трубы. Промежуточный элемент выполнен в виде цилиндра для кольцевого плунжера, а внутренние клиновые секторы выполнены с уступами, образующими с торцом кольцевого плунжера канавку, в которой размещено кольцевое уплотнение.

Кольцевой плунжер связан с механизмами для осевого перемещения наружной обоймы и пирамидальной оправки относительно клиновых секторов.

На фиг. 1 показан разрез предлагаемого устройства в плоскости оси трубы; на фиг. 2- вид на устройство со стороны трубы.

Устройство содержит наружную обойму / с пирамидальной внутренней поверхностью и

пирамидальную оправку 2, промежуточный элемент 3, коаксиально жестко соединяющий обойму / с оправкой 2, наружные клиновые секторы 4, прилегающие к граням пирамидальной внутренней поверхности обоймы 1, внутренние клиновые секторы 5, прилегающие к граням оправки 2, кольцевое уплотнение 6, механизмы 7 для осевого перемещения обоймы / и оправки 2 относительно клиновых секторов и 5, а также колеса 8, закрепленные на обойме 1 и служащие для осевого перемещения устройства по рельсам 9.

Устройство снабжено кольцевым плунжером lOj взаимодействующим в осевом направлении с наружными 4 и внутренними 5 клиновыми секторами через кольцевые канавки в последних и имеющим наружный диаметр больщий, чем испытываемая труба 11.

Элемент 3 представлен в виде цилиндра для плунжера 10, а внутренние секторы 5 выполнены с уступами 12, образующими с торцом 13 плунжера 10 канавку, в которой размещено уплотнение 6. Кольцевой плунжер щарнирно связан с приводными цилиндрами 14 механизмов 7 через серьги 15, а также верхнее 16 и нижнее 17 трехплечие коромысла. Последние установлены в подщипниках на обойме 1 и связаны тягами 18, обеспечивающими одинаковость и одновременность перемещения серег 15.

Труба 19 и осевое отверстие 20 в оправке 2 служат для подвода испытательной жидкости в трубу 11.

Перед началом испытания устройство по рельсам 9 подают до упора торца плунжера 10 в торец трубы 11. Затем создают давление в щтоковых полостях цилиндров 14 механизмов 7. Обойма /, оправка 2 и промежуточный элемент 5 отъезжают назад, а внутренние 5 и наружные 4 секторы зажимают между собой трубу // предварительным усилием. При этом секторы 5 прижимают уплотнение 6 к внутренней поверхности трубы.

Через трубу 19 в трубу // подают испытательную жидкость.

Осевое усилие, передаваемое наружной обоймой 1 и пирамидальной оправкой 2 на клиновые секторы 4 и 5, равно усилию давления жидкости на площадь, ограниченную наружной окружностью кольцевого плунжера. Клиновые секторы 4 и 5 удерживаются на трубе 11 силами трения. Воздействие плунжера 10 на секторы 4 и 5 уравновешивает избыточную осевую силу, поэтому угол между плоскостями скольжения секторов и осью трубы может быть значительно больше угла самоторможения.

После окончания испытания и сброса давления в трубе // подают давление в поршневые полости цилиндров 14. Кольцевой плунжер перемещается в исходное положение относительно наружной обоймы / и возвращает в исходное положение секторы 4 и 5, освобождая трубу 11. Все устройство перемещают назад от трубы 11 по рельсам 9.

Предмет изобретения

I. Устройство для герметизации гладкой трубы при испытании внутренним давлением, содержащее коаксиально расположенные наружную обойму с пирамидальной внутренней поверхностью и пирамидальную оправку, которые жестко соединены промежуточным элементом, наружные и внутренние клиновые секторы для зажима трубы, взаимодействующие соответственно с наружной обоймой и пирамидальной оправкой, кольцевое уплотнение

внутренней поверхности трубы и механизмы для осевого перемещения наружной обоймы и пирамидальной оправки относительно клиновых секторов, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности зажима, оно снабжено кольцевым плунжером, взаимодействующим в осевом направлении с наружными и внутренними клиновымя секторами и имеющим наружный диаметр больщий, чем диаметр трубы, промежуточный элемент выполнен в виде цилиндра для кольцевого плунжера, а внутренние клиновые секторы выполнены с уступами, образующими с торцом кольцевого плунжера канавку, в которой размещено кольцевое уплотнение.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что кольцевой плунжер связан с механизмами для осевого перемещения наружной обоймы и пирамидальной оправки относительно клиновых секторов. (риг f 7