Устройство для герметизации труб при гидроиспытаниях Советский патент 1982 года по МПК G01M3/08 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быт использовано при гидроиспытаниях тру на герметичность. . Известна заглушка для полых изделий типа труб, содержащая узел фиксации, силовой цилиндр в виде корпуса и поршня, имеющего радиальный канал для подвода жидкости в полость трубы и осевой сквозной канал, в котором установлен обратный клапан, и уплотнительный элемент, установленны на наружном торце поршня, узел фикса ции соединен тягами с корпусом силового цилиндра. Узел фиксации в извес ной заглушке выполнен в виде двух установленньи под углом друг к другу колец 1. Недостатками указанной заглушки являются низкая надежность испытаний связанная с выполнением узла фиксации в виде двух колец, имеющих малую площадь соприкосновения с трубой, а также невозможность испытания труб с различными диаметрами, связанная с тем, что уплотнительный элемент вы полнен в виде кольца, рассчитанного только на один диаметр трубы. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му результату является устройство для герметизации труб при гидроиспытаниях, содержащее корпус, в котором установлены кольцо с внутренней конусной поверхностью и силовой цилиндр с поршнем, имеющим сквозное осевое отверстие, связанный с поршнем торцовый уплотнительный элемент и установленный внутри кольца венец клиньев, предназначенный для зажима трубы по наружной поверхности. Уплотнительный элемент в этом устройстве выполнен в виде кольца, а цилиндр жестко связан с корпусом 2J . Недостатками данного устройства являются невозможность испытания труб различного диаметра, связанная с выполнением уплотнительного элемента в виде кольца, рассчитанного на определенный диаметр трубы, а также недостаточная надежность зажима трубы, что связано с тем, что хотя венец клиньев при правильном выборе угла конусности и обеспечивает в принципе надежный зажим, но изменение коэффициента трения между венцом клиньев и трубой по различным причинам, например из-за попадания на трубу жидкости или масла,может привести к соскальзыванию устройства с трубы. Кроме того,если торец трубы не вполне перпендикулярен ее оси, возможно нарушение герметичности уплотнения. Цель изобретения - расширение диапазона диаметров герметизируемых труб и повышение надежности испытаний Указанная цель достигается тем, что устройство для герметизации труб при гидроиспытаниях, содержащее коррус, в котором установлены кольцо с внутренней конусной поверхностью и си ловой цилиндр с поршнем, имеющим сквозное осевое отверстие, связанный с поршнем торцовый уплотнительный элемент и установленный внутри кольца венец клиньев, предназначенный для зажима трубы по наружной поверхности, снабжено соосной с венцом клиньев и соединенной с последним по торцу обоймой, имеющей наружную резьбу, и гайкой, установленной на этой резьбе, уплотнительный элемент вьшолHdii в виде обращенного большим основа нием к поршню конуса со сквозным осевым отверстием, в котором установлен обратный клапан, и каналом для подво да испытательной среды, а наружная поверхность дна цилиндра и контактирующая с ней поверхность корпуса представляют собой шаровой шарнир. На чертеже представлено устройство общий вид. Устройство для герметизации труб при гидроиспытаниях содержит корпус в котором Установлены кольцо 2 с внутренней конусной поверхностью 3 и силовой цилиндр 4 с поршнем 5, имеющим сквозное осевое отверстие б, связанный с поршнем 5 торцовый уплотнительный элемент в виде конуса 7 со сквозным осевым отверстием 8, в котором установлен обратный клапан ,9, кансялом 10 для подвода испытательной среды и каналом И для выпуска воздуха, установленный внутри кольца 2 сменный венец клиньев 12 и обойму 13 соединен)ую с венцом клиньев 12 и имеющую наружную резьбу 14, на которой установлена гайка 15, Между кольцом 2 и венцом клиньев 12 установ лер4ы шпонки 1б. В цилиндре 4 выполнены каналы 17 и 18 для подачи жидкости и выпуска воздуха, а поверхность дна 19 цилиндра и контактирующая с ней поверхность 20 корпуса 1 представляет собой шаровой шарнир 21. Диаметр поршня 5 ВЕлполнен больше, чем диаметр испытуемой трубы 22. Устройство работает следующим обРс130 / , Обойму 13 с венцом клиньев 12 вво дят в кольцо 2. На обойму 13 навинчи вают гайку 15, а кольцо 2 в цилиндри ческий конец корпуса 1. Между кольцом 2 и венцом клиньев 12 устанавливают шпонки 16. К корпусу 1 присоеди няют цилинд 4 с поршнем 5 и связанны с поршнем конус 7. Устройство устанавливают на трубу 22, при этом конус 7 частично заходит внутрь трубы 22, Наворачивая гайку 15 по резьбе 14 обоймы 13, предварительно сжимают венец клиньев 12 за счет того, что торец гайки 15, упираясь в кольцо 2, сдвигает его, и кольцо 2 своей конусной поверхностью 3 прижимает венец клиньев 12 к трубе 22. Этой операцией обеспечивается предварительное закрепление устройства на трубе. Затем через канал 17 подают жидкость в полость цилиндра 4 и под давлением этой жидкости конус 7 прижимается к торцу трубы 22, осуществляя предвари ельное уплотнение. После этого через канал 10 подают испытательную жидкость в полость трубы 22. Когда давление в полости трубы 22 станет выше давления в полости цилиндра 4, откроется клапан 9 и давление в этих полостях выравняется. Это давление прижимает уплотнительный конус 7 к трубе 22 с силой большей, чем сила, действующая со стороны испытательной среды на конус 7 в обратную сторону, так как площадь поршня 5 больше площади трубы 22. С другой стороны, давление в полости цилиндра 4 стремится сдвинуть его, а вместе с ним и корпус 1 с кольцом 2 с трубы (вправо по чертежу). При этом кольцо 2 своей конусной поверхностью 3 прижимает венец клиньев 12 к трубе 22 тем сильнее, чем больше давление испытательной среды. Надежность закрепления устройства на трубе 22 обеспечивается тем, что по мере роста испытательного давления конус 7 все сильнее прижимается к торцу трубы 22, несколько расширяя ее конец1 Образовавшееся расширение препятствует сползанию венца клиньев 12 с трубы 22. Надежность же уплотнения обеспечивается дополнительно тем, что шаровой шарнир 21 позволяет уплотнительному конусу 7 устанавливаться всегда перпендикулярно торцу трубы 22. При необходимости испытания трубы другого диаметра замены требует лишь венец клиньев 12 с обоймой 13. Уплотнительный же конус 7, выдвигаясь больше или меньше, автоматически обеспечивает уплотнение труб в широком диапазоне диаметров. Эффективность предлагаемого устройства заключается, во-первых, в возможности испытания труб в широком диапазоне диаметров за счет применения сменного венца клиньев для закрепления устройства на трубе и конуса для уплотнения торца трубы, а вовторых, в обеспечении надежности испытаний, связанную с надежным закреплением устройства на трубе за счет увеличения диаметра ее торца при прижатии уплотнительного конуса к трубе давлением в полости цилиндра и уп