Устройство для контроля качества обработки внутренней поверхности баллонов Советский патент 1978 года по МПК G01B13/22 

Поршень 4 помещается в нижней час ти корпуса 1 и имеет хвостовик, посредством которого отжимается клапан 2 от седла. На внутренней поверхност поршня 4 выполнена канавка, в которой помещается резиновое кольцо 16 и фторопластовая прокладка 18, служащая для нормальной работы резинового кольца 16. На нижнем торце поршня 4 имеются четыре паза, необходимые для прохода газа. Упор 5 поршня вставляется в корпус 1. На его наружной поверхности имеется канавка, в которую чюмещается резиновое кольцо 16. В упоре 5 поршня выполнено гнездо для прокладки 19 и жиклера 20, которые удерживаются в гнезде дренажным штуцером 21, ввернутым в упор 5 поршня. Дренажный штуцер контрится гайкой 22. Упор поршня удерживается в корпусе 1 крышкой 23, навернутой на корпусе. Разгрузочный клапан 6, армированный поликапролактаном, помещается в верхней части корпуса 1. На его наружной поверхности для прохода газа имеются лыски. Клапан 6 поджимается к седлу 7 пружиной 24. Полость 13 закрыта заглуи1кой 25, ввернутой в корпусе 1. Уплотнение между заглушкой 25 и корпусом 1 осуществляется прокладкой 26. Седло 7 вместе с разгрузочным клапаном 6 герметизирует клапан 2 и открывает его при превышении давления газа сверх допустимого. Для прохода газа в седле 7 имеютс отверстия,- а на наружной его поверх ности имеется канавка под резиновое и фторопластовое кольца. Кожух 8 ввернут в корпус 1 снизу Внутри кожуха 8 помещается пружина 27, снизу которой имеется шаровая оп ра 28, устраняющая перекос пружины 27. В кожух 8 ввертывается стакан 29 осуществляющий, поджатие пружины 27 п настройке устройства контроля качест ва на заданное давление. Стакан .29 контрится гайкой 30. Стакан 9 выполненное входным штуце ром. Внутренняя поверхносгь стакана 9 обрабатывается до 10-11 класса чистоты. Стакан.9 служит для сбора механических частиц. В крышке 10 выполнен патрубок, на котором устанавливается фильтрующий элемент 11 для задерживания механиче ких частиц. Крышка 10 с патрубком наворачивае ся на стакан 9 и они вместе образуют ловушку механических частиц. Герметичность ловушки достигается за счет установки прокладки 31 между стаканом 9 и крышкой 10. Устройство для контроля качества обработки внутренней поверхности баллонов работает следующим образом. Устройстве устанавливают входным штуцером стакана 9 на горловину контролируемого баллона и производят заполнение баллона до рабочего давления сжатым газом. Рабочий газ из контролируемого баллойа поступает мерез фильтрующий элемент 11 в полость 12 к дополнительно к действию пружины 15 прижимает клапан 2 к седлу. ПрохоД газа в дренаж закрыт. Одновременно газ через отверстие попадает в полость 13 и дополнительно к действию пружины 24 прижимает разгрузочный клапан 6 к седлу 7. Под действием пружины 24 и рабочего давления газа разгрузочный клапан. 6 вместе с седлом 7, преодолевая действие пружины 27, поджимается вниз. При этом уменьшается зазор 32. Когда сила сжатой пружины 27 сравняется с силой действия давления на клапан 6 и седло 7, наступает положение равновесия. При повьлиении рабочего давления равновесие действующих сил нарушается, и разгрузочный клапан 6 вместе с. седлом 7 получает дополнительное перемещение вниз. При этом зазор 32 полностью выбирается. Разгрузочный клапан б, упираясь -своим буртом в уступ корпуса 1, останавливается, и седло 7, продолжая двигаться, начинает отрываться от него. герметичность посадки разгрузочного клапана 6 на седло-нарушается, газ проникает внутрь полости седла 7, а оттуда через радиальные отверстия под бурт;седла. Так как косое отверстие еще не вскрылось, то газ из-под бург ,та седла 7 может выходить только через кольцевой зазор между корпусом 1 и седлом, величина которого незначительна. Поэтому под буртом седла 7 возникает значительное давление, которое создает дополнитель-. ную силу, ускоряющую подъемседла. Благодаря этому между разгрузочным клапаном 6 и седлом 7 образуется достаточная щель, и при этом одновременно вскрываются радиальные отверстия .в седле. Газ проходит через косое отверстие в полость 14. Так как отверстие жиклера 20 невелико, то сила от давления на поршень 4 оказывается в состоянии оторвать клапан 2 от седла, и в образующуюся щель газ из баллона резко сбрасывается в дренаж. После сброса избыточного давления разгрузочный клапан б резко закрывается. Благодаря наличию жиклера 20 давление под поршнем 4 снижается до нуПод действием давления и пружины 15 клапан 2 садится на седло. Проход в дренаж перекрывается, и расход газ из баллона резко прекращается. Происходит резкое торможение газового потока.

При непрерывном поступлении газа контролируемый баллон давление возратает и снова происходит резкий сброс газа в дренаж по вышеописанной схеме

В результате резкого торможения и периодического изменения давления газового потока в баллоне в последне возникают ударные волны, которые вызывают колебания упругих деформаци в стенках баллона. В результат колебаний упругих деформаций в стенках баллона происходит отслоение окалины :и частичек некачественного защитного покрытия, которые потоком сжатого газа перемещают в ловушку механических частиц.

После контрольной проду вки устройство контроля качества демонтируют с контролируемого баллона, в вертикальном положении отворачивают стакан 9 и по количеству частиц окалины в нем судят о качестве обработки внутренней поверхностей баллона.

Перед контрольной продувкой внутренние поверхности стакана 9 и крышки 10 тщательно промывают бензином и тщательно продувают воздухом, в котором отсутствуют механические частицы, следы масла и влажность которого соответствует точке росы не вьпяе .

.Настройку устройства контррля качества обработки внутренней поверхности баллоновпроизводят так, чтобы давление закрытия клапана 2 было же давления срабатывания разгрузочного клапана 6 примерно на 30-40%,

Устройство контроля качества обработки внутренней поверхности баллонов (вариант выполнения, фиг. 2) состоит из трех основных узлов: пневмоклапана; электромагнита; ловушки механических частиц.

Пневмоклапан служит для закрытия и открытия пневмомагистрали и состоит из следующих деталей: корпуоа 32, клапана 33, штуцера 34, пружины 35, накидных гаек 36, 37, штуцера 38, колец 39-43, защитных шайб 44-46, штока 47, клапана 48 в сборе, пружины 49, седла 50, прокладки 51.

Все детали пневмоклапана смонтированы в корпусе 32.

Открытие и закрытие пневмомагистрали осуществляется непосредственно клапаном 33. Клапан ,48 в сборе, связанный с якорем электромагнита через шток 47, управляет перемещением клапана 33, регулируя подачу газа под давлением в полость 52.

Кольца.41-43, поставленные с защитными -шайбами, препятствуют перетеканию газа под давлением из полости 53 в полость 52 по зазору между с корпусом 32 и клапанрм 33, клапаном 33 и штуцером 38 при включенном |эле: тромагните.

Регулирование хода 54 клапана 48 в сборе производится подбором толщины прокладки 51.

При включенном электромагните клапан 48 в сборе, перемещаясь на величину хода 54, открывает проход газу под давлением из полости 52 в :атмосферу через дренажные отверстия 55 в электромагните.

Дренажные отверстия 55 в электромагните защищены от попадания пыли ,и влаги пылезащитным кольцом 56, дренажные отверстия 57 в корпусе 32 - кольцом 58.

Электромагнит служит для управления работой пневмоклапана.

Электромагнитсостоит из якоря 59, регулировочного.винта 60, накидной 5 гайки 61, катушки 62, прокладки 63, крышки 64.

Электромагнит-крепится к штуцеру 38 с помощью накидной гайки 61.

Ловушка механических частицслу0 жит для улавливания.последних при движении через нее газового потока и исключает их измельчение.

Ловушка (Механических частиц включает стакан 65 с входным штуцером, 5 крышку 66 с патрубком, на котором устанавливается фильтрующий элемент 67.

Герметичность ловушки достигается за счет установки прокладки 68 между „ :;таканом 65 и крышкой 66.

Внутренняя поверхность стакана 65 обрабатывается до 10-11 класса чистоты.

5 Устройство контроля качества обработки внутренней поверхности баллонов работает следующим образом.

Устройство устанавливают входным штуцером стаскана 65 на горловину

контролируемого баллона и производят . заполнение баллона до рабочего давления сжатым газом. Рабочий газ из контролируемого баллона поступает через фильтрукндий элемент. 67 ко входу клапана 48 в сборе. Клапан 48 в сборе, прижатый к уплотнительной поверхности седла 50 давлением газа и силой пружины 49, соединяет входную полость 53 с полостью 52 и разъединяет полость 52.с дренажными отверстиями 57.

Клапан 33, .прижатый к седлу штуцера 34 пружиной 35 и неуравновешенным давлением газа со стороны полости 52, перекрывает поток газа со входа на 65 выход.

При достижении рабочего давления в баллоне включает электромагнит.

При включенном электромагните катушка 62 втягивает якорь 59, KOTOpH через шток 47 отжимает клапан 48 в сборе от уплотнительной поверхности седла 50 и прижимает к седлу штуцера 38. При этом полость 52 соединяется с атмосферой через дренажные отверстия 57 и разъединяются полости 53 и 52. . .

Силой давления сжатого газа со стороны полости 53 клапан 33, преодолевая усилие пружины 35,отходит от седла штуцера 38 и открывает проход газу под давлением со входа на выход в атмосферу.

Включая и выключая электромагнит, вызывают колебания давления в газовом потоке и одновременно осуществляют его резкое торможение. В результате резкого торможения и периодического изменения давления газового потока в баллоне в последнем возникают ударные уклоны, которые вызывают колебания упругих деформаций в стенках баллона, в результате которых происходит отслоение окалины и частичек некачественного защитного покрытия, которые потоком сжатого газа перемещают в ловушку механических частиц..

После контрольной продувки устройство контроля качества демонтируют с контролируемого баллона, в вертикальном положении отворачивают стакан 65 и по количеству частиц в нем судят О качестве обработки внутренней поверхности баллона.

Перед контрольной продувкой внутренние поверхности стакана 65 и крышки 66 тщательно промывают бензином .и тщательно .продувают воздухом, в котором отсутствуют механические частицы.

следы масла и влажность которого соответствует точке росы не выхие минус .

Предложение использовать пневмоклапан, электромагнит и ловушку механических частиц позволяет стенки баллонов подвергать воздействию ударных волны газового потока и вызывать

в них колебания упругих деформаций, с помощью которых производить отслоение окалины и частичек некачественного защитного покрытия и задерживать их. По количеству частиц в ловушке судят о качестве обработки внутренней поверхности баллонов. Это выгодно отличает описываемое устройство контроля, так как оно позволяет повысить качество контроля.

20

Формула изобретения

Устройство для контроля качества обработки внутренней поверхности бал25 лонов, содержащее источник сжатого газа, редуктор, запорную арматуру и контрольный фильтр, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения качества контроля, оно снабжено

30 последовательно установленными ловушкой механических чайтиц, выполненной в виде стакана с крышкой и фильтрующим элементом, управляющим клапаном и клапаном сброса давления

-jg газа в дренаж, при этом редуктор выполнен высокого давления.

Источники информации, принятые вр внимание при экспертизе:

40

1. Добровольский М.В. Жидкостные ракетные двигатели, Машиностроение , М., 1968, с. 241.