Стенд для испытаний уплотнений

Стенд для испытаний уплотнений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ УПЛОТНЕНИЙ , содержащий цилиндр с установленным в нем поршнем со штоком и узлами уплотнений, привод штока, источник гидравлического давления и клапаны, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы стенда и уменьшения энергозатрат при испытании уплотнений, стенд снабжен устройством нагрузки и разгрузки уплотнений давлением, выполненным в виде жестко связанного с поршнем ползуна с упорами: центральным и двумя боковыми - и расположенных в выходных полостях клапанов тапкателей с выполненными в них кольцевыми канавками для фиксаторов , при этом центральный упор взаимодействует с толкателями, а боковые - с фиксаторами, причем входная полость одного клапана сообщена с нагнетательной, а выходная другого - со сливной магистралью источника гидравлического давления . (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ы51) F 16 J 1500

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AB ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CO 3

00 Р

11Ъ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3525005/25-08 (22) 16. 12.82 (46) 07.02.84. Бюл. № 5 (72) Ю. П. Тепляков, В. И. Пындак, Б. П. Гайворонский, В. А. Савельев и В. Н. Тихоновский (71) Волгоградский завод буровой техники (53) 62-762 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 723269, кл. F 16 J 15/00, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР № 177663, кл. F 16 J 15/00, 1962 (прототип). (54) (57) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ УПЛОТНЕНИЙ, содержащий цилиндр с установленным в нем поршнем со штоком и узлами уплотнений, привод штока, источ„„SU„„1071846 А ник гидравлического давления и клапаны, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы стенда и уменьшения энергозатрат при испытании уплотнений, стенд снабжен устройством нагрузки и разгрузки уплотнений давлением, выполненным в виде жестко связанного с поршнем ползуна с упорами: центральным и двумя боковыми - и расположенных в выходных полостях клапанов толкателей с выполненными в них кольцевыми канавками для фиксаторов, при этом центральный упор взаимодействует с толкателями, а боковые — с фиксаторами, причем входная полость одного клапана сообщена с нагнетательной, а выходная другого — со сливной магистралью источника гидравлического давления.

1071846

1О

2О

25 зо

4О

1

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для испытаний уплотнений поршней гидравлических насосов и цилиндров.

Известен стенд для испытания уплотнений, содержащий цилиндр с испытываемыми уплотнениями, донолнителbHый гидроцилиндр с двусторонним штоком, связанный со штоком цилиндра, привод обеих цилиндров, блок обратных клапанов, образующих гидравлический мост, в одну диагональ которого встроен дополнительный цилиндр, а ко второй через трехпозиционный распределитель и камеры тепла и холода подключен испытательный цилиндр, а также средство для поддержания заданного давления в системе, выполненное в виде аккумулятора и насосной станции (1).

Недостатком такого стенда является невозможность испытывать уплотнения с воздействием на них циклически изменяющихся давлений.

Известен также стенд для испытания уплотнений, состоящих из двух движущихся возвратно-поступательно в цилиндре и расположенных на общем штоке узлов уплотнений, пространство между которыми заполнено жидкостью, причем в штоке образован соединенный с пространством между узлами уплотнений цилиндр, в который входит неподвижный плунжер. Между уплотнительными узлами имеется пространство, которое связано с входной полостью обратного клапана нагнетательной магистрали и выходной полостью обратного клапана впускной магистрали, при этом нагнетательная магистраль снабжена регулируемым дроссельным устройством (2).

Однако в процессе испытаний на известном стенде происходит непрерывное перекачивание под давлением некоторого обьема жидкости, определяемого диаметром неподвижного плунжера и ходом штока.

На это перекачивание затрачивается значительная энергия приводной установки, которая в конечном итоге в дроссельном устройстве идет на нагрев жидкости.

Кроме того, для герметизации неподвижного плунжера в подвижном штоке используется уплотнительный узел, который в процессе работы изнашивается, что требует периодической его замены и снижает надежность стенда в целом.

Цель изобретения — повышение надежности работы стенда и уменьшение энергозатрат при испытании уплотнений.

Поставленная цель достигается тем, что стенд для испытаний уплотнений, содержащий цилиндр с установленным в нем поршнем со штоком и узлами уплотнений, привод штока, источник гидравлического давления и клапаны, снабжен устройством нагрузки и разгрузки уплотнений давлением, выполненным в виде жестко связанных с поршнем ползуна с упорами: центральным и двумя боковыми - и расположенных в выходных полостях клапанов тол кателей с выполненными в них кольцевыми канавками для фиксаторов, при этом центральный упор взаимодействует с толкателями, а боковые — с фиксаторами, причем входная полость одного клапана сообщена с нагнетательной, а выходная другого — со сливной магистралью источника гидравлического давления.

На чертеже представлена схема предлагаемого стенда.

Стенд состоит из неподвижного цилиндра 1, подвижного поршня 2, на котором расположены два уплотнительных узла 3 и 4, подлсжащих испытаниям, привода 5 штока, источника 6 гидравлического давления, устройства 7 нагрузки и разгрузки уплотнений давлением, двух клапанов 8 и 9 с входными 10 и 11 и выходными 2 и 13 полостями и запорными элементами 14 и 15, причем выходная полость 12 клапана 8 и входная полость 11 клапана 9 трубопроводом 16 и каналом 17 в поршне 2 соединены с полостью 18 между уплотнительными узлами.

Входная полость 10 клапана 8 трубопроводом 9 соединена с нагнетательной магистралью, а выходная полость 13 клапана 9 трубопроводом 20 — со сливной магистралью источника 6 гидравлического давления.

В выходных полостях 12 и 13 клапанов размещены толкатели 21 и 22, с которыми взаимодействуют фиксаторы, выполненные, например, в виде пальцев 23 и 24 с пружинами 25 и 26. Пальцы 23 и 24 снабжены кулачками 27 и 28 с прямолинейными скосами, а в толкателях 21 и 22 выполнены кольцевые канавки 29 н 30 под пальцы.

Устройство 7 нагрузки и разгрузки уплотнений давлением выполнено в виде ползуна 31, который жестко связан поршнем 2 и имеет центральный — 32 и два боковьгх

33 и 34 со скосами упора.

Источник 6 гидравлического давления выполнен в виде пневмогидроаккумулятора 35, периодически подзаряжаемого от насоса 36 до нужного давления и управляемого электроконтактным манометром 37.

Стенд работает следующим образом.

В исходном положении, когда поршень

2 находится в промежуточном положении, толкатели 21 и 22 не воздействуют на запорные элементы 14 и 15 клапанов 8 и 9, а нижние концы фиксирующих пальцев 23 и 24 находятся вне канавок 29 и 30 толкателей. Клапан 8 закрыт усилием пружины и давлением жидкости в полости 10 от заряженного аккумулятора 35, а клапан 9— усилием пружины.

При включении привода 5 поршень 2 совместно с ползуном 31 начинает переме1071846

Составитель А. Бельцова

Редактор С. Саенко Техред И. Верес Корректор A. Тяско

Заказ 1567/31 Тираж 917 Г1одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4 щаться относительно цилиндра 1, например, вправо. При приближении штока к крайнему правому положению центральный упор

32 доходит до торца толкателл 21, надавливает на него, и толкатель открывает запорный элемент 14 клапана 8. Одновременно палец 23 под действием пружины 25 западает в канавку 29, фиксируя тем самым клапан 8 в положении «Открыт». Давление жидкости от аккумулятора 35 через трубопровод 19, полости 10 и 12 клапана 8, трубопровод 16 и .канал 17 передается в полость 18 между уплотнительными узлами, которые при этом нагружаются давлением. Слив, жидкости через трубопровод 20 предотвращает клапан 9, находящийся в положении «Закрыт».

При перемещении поршня 2 влево центральный упор 32 ползуна 31 отходит от толкателя 21, но палец 23 удерживает клапан

8 в положении «Открьг ». Поэтому при движении поршня 2 влево уплотнительные узлы 3 и 4 находятся под давлением рабочей жидкости.

Не доходя до крайнего левого положения, боковой упор 33 ползуна 31 доходит до кулачка 27 и, воздействуя на него, поднимает палец 23, так что нижний конец пальца выходит из канавки 29. Под действием усилия своей пружины клапан 8 закрывается. Далее поршень 2 приближается к крайнему левому положению, центральный упор 32 доходит до правого торца толкателя 22, надавливает на него, и тот своим левым торцом открывает запорный элемент

15 клапана 9. Одновременно фиксирующий палец 24 под действием пружины 26 западает в канавку 30, фиксируя клапан 9 в положении «Открыт». При этом полость 18 через канал 17, трубопровод 16, полости

11 и 13 клапана 9 и трубопровод 20 сообщается со сливом. Уплотнительные узлы разгружаются от давления жидкости.

При движении поршня 2 вправо палец

24 удерживает клапан 9 в положении «Открыт» и уплотнительные узлы разгружены от давления.

Не доходя до крайнего правого положения, боковой упор 34 ползуна 31, воздействуя на кулачок 28, поднимает палец 24, и клапан 9 закрывается. Далее центральный упор 32 открывает клапан 8, и процесс периодически повторяется.

Таким образом, в процессе работы предлагаемого стенда усилие привода штока затрачивается только на преодоление сил трения в уплотнительных узлах. Расход рабочей жидкости в стенде минимальный и определяется только сжатием жидкости в каналах и полостях штока.

Отсутствие в стенде, кроме испытываемых уплотнительных узлов, других уплотнений подвижных соединений, исключает дополнительные утечки, поэтому энергетические затраты на привод стенда сведены до минимума, а его надежность значительно повышена.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в повышении надежности работы стенда и снижении энергозатрат при испытании уплотнений.