Стенд для испытания уплотнительных элементов герметизаторов шпуров

 

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ УПЛО-рНИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ГЕРМЕТИЗАТОРОВ ШПУРОВ, содержащий станину, жестко соединенную с ней полую гильзу с крышками, установленные внутри гильзы на винтовой стяжке уплотнитель/ ные элементы с опорными кольцами, ;источник рабочего давления и датчики давления, соединенные с самопишущим прибором одновременной регистрации давлений над и под уплотнительными элементами, отличающий;с я тем, что, с целью обеспечения возможности испытания уплотнительных элементов при скачкообразном возрастании давления, одна из крышек снабжена жестко соединенным с ней цилиндром с обратным клапаном для сообщения полостей цилиндра и гильзы и поршнем со штоком, имеющим хвостовик и натяжную гайку, а станина снабжена жестко соединенными с ней упором и фиксатором поршня, при этом источник рабочего давления соединен с пространством цилиндра под обратным клапаном , поршень подпружинен относительно упора, натяжная гайка размещена между упором и фиксатором, а фиксатор установлен с возможностью взаимодействия с хвостовиком поршня.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1141185

4(5Ц E 21 В 33/03

1 и

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3619096/22-03 (22) 12.07.83 (46) 23.02.85. Бюл. В 7 (72) Г.А.Ганзен, Ю.С.Кузнецов, Б.Н.Попов-Толмачев и В.К.Хоменко (71) Ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт горного дела им.А.А.Скочинского (53) 622.245.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР .

У 240621, кл. Е 21 В 33/12, 1967 (прототип) . (54) (57) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ГЕРИЕТИЗАТОРОВ

ШНУРОВ, содержащий станину, жестко соединенную с ней полую гильзу с крышками, установленные внутри гильзы на винтовой стяжке уплотнитель/ ные элементы с опорными кольцами, .источник рабочего давления и датчики давления, соединенные с самопишущим прибором одновременной регистрации давлений над и под уплотнительными элементами, о т л и ч а ю щ и й. .с я тем, что, с целью обеспечения. возможности испытания уплотнительных элементов при скачкообразном возрастании давления, одна из крышек снабжена жестко соединенным с ней цилиндром с обратным клапаном для сообщения полостей цилиндра и гильзы и поршнем со штоком, имеющим хвостовик и натяжную гайку, а станина снабжена жестко соединенными с ней упором и фиксатором поршня, при этом источник рабочего давления соединен с пространством цилиндра под обратным клапаном, поршень подпружинен относительно упора, натяжная гайка размеще. на между упором и фиксатором, а фиксатор установлен с воэможностью взаимодействия с хвостовиком поршня.

1141185

Изобретение относится к области исследования работоспособности уплот. нителей герметизаторов шпуров скважин) .

Известен стенд для испытания 5 уплотнительных элементов герметизаторов шпуров, содержащий станину, жестко соединенную с ней полую гильзу с крьппками, установленные внутри гильзы на винтовой стяжке уплотнительные элементы с опорными кольцами, источник рабочего давления и датчики давления, соединенные с самопишущим прибором одновременной регистрации давлений над и под уплотнительными элементами ))1, Однако конструкция известного стенда не дает воэможность использовать его для испытания уплотнительных элементов на моментное удержание. 20 возрастающего скачкообразно давления, которое возникает в шпурах при использовании для разрушения горных пород высоких давлений газов и жидкостей.

Целью изобретения является обеспечение воэможности испытания уплотнительных элементов при скачкообразном возрастании давления.

Поставленная цель достигается тем,30 что в стенде для испытания уплотнительных элементов герметизаторов шпуров, содержащем станину, жестко соединенную с ней полую гильзу с крыпг" ками, установленные внутри гильзы на 35 винтовой стяжке уплотнительные элементы с опорными кольцами, источник рабочего давления и датчики давления, соединенные с самопишущим прибором одновременной регистрации давлений 40 над и под уплотнительными элементами, одна иэ крышек снабжена жестко соединенным с чей цилиндром с обратным клапаном для сообщения полостей цилиндра и гильзы и поршнем со штоком, 45 имеющиМ хвостовик и натяжную гайку, а станина снабжена жестко соединенными с ней упором и фиксатором поршня, при этом источник рабочего давления соединен с пространством цилиндра 50 под обратным клапаном, поршень подпружинен относительно упора, натяжная гайка размещена между упором и .фиксатором, а фиксатор установлен с возможностью взаимодействия с хвосто-55 виком поршня.

На чертеже показана принципиальная конструктивная схема стенда для испьгтания уплотнительных элементов герметизаторов шпуров (скважин) .

Гильза 1 с датчиком 2 давления жестко соединена со станиной 3, Винтовая стяжка 4, на которой собраны в виде пакета опорные кольца 5 и уплотнительные элементы 6, стянутые через кольцо 7 гайкой 8, ввернута в дно гильзы 1. Крьппка 9 снабжена датчиком 10 давления, Датчики 2 и 10 давления соединены с самопишущим прибором 11 с возможностью одновременной регистрации сигналов. Нижняя крышка жестко связана с цилиндром 12 с обратным клапаном 13 и поршнем 14.

Шток 15 поршня 14 выполнен в виде винта с хвостовиком 16.

Шток 15 снабжен пружиной 17, размещенной между поршнем 14 и упором 18, с другой стороны которого на винтовой части штока,15 смонтирована натяжная гайка 19. Хвостовик )6 штока

15 снабжен фиксапором 20 поршня, например фрикционным, включающим ñóхарь 2) и винт 22. Упор 18 и фиксатор 20 жестко соединены со станиной 3.

Поршневая полость 23 цилиндра 12 через проходной кран 24 посредством трубопроводов 25 и 26 соединена с емкостью 27. Внутри гильзы 1 имеются клапанная полость 28, рабочая по" лость 29 и регистрирующая измерительная полость 30. Клапанная полость 28 через каналы 3) в дне гильзы 1 соединена с рабочей полостью 29.

Испытания уплотнительных элементов проводятся следующим образом.

На винтовой стяжке 4, извлеченной иэ гильзы 1, собирают пакет из опорных колец 5 и уплотнительных элементов 6 и поджимают его гайкой 8 через кольцо 7.

Винтовую стяжку 4 совместно с пакетом из опорных колец 5 и уплотнительных элементов 6 вводят в гильзу 1 заполненную рабочей жидкостью и вворачивают в ее дно. С помощью гайки 8 сжимают уплотнительные элементы 6 до их плотного прилегания к внутренней стенке гильзы 1.

Гильзу 1 закрывают крышкой 9 и его датчик 10 давления соединяют с самопишущим прибором l). Затем наполняют емкость 27 рабочей жидкостью открывают проходной кран 24 и поворотами натяжной гайки 19 шток 15 совместно с поршнем 14 частично вы3 11411 водят иэ цилиндра 12, при этом пружи на 17 сжимается, а рабочая жидкость из емкости 27 заполняет образовавшуюся поршневую полость 23 цилиндра 12.

В крайнем нижнем положении поршня 14 шток 15 жестко стопорится против осевых смещений фиксатором 20 эа хвостовик 16.

Для испытания уплотнительных эле- 1О ментов 6 натяжную гайку 19 поворотами смещают к хвостовику 16, закры" вают проходной крач 24, включают самопишущий прибор ll и одновременно шток 15 освобождают от стопорения фиксатором 20 Под действием сжатой пружины 17 поршень 14 резко входит в поршневую полость 23 цилиндра 12, рабочая жидкость своим давлением открывает клапан 13 и через клапанную полость 28 и каналы 31 проходит .в рабочую полость 29, в которой давление поднимается скачкообразно.

85 4

Для изменения степени скачкообраэности возрастающего в рабочей полости 29 давления стенд снабжен комплектом пружин 17 различной жесткости.

Герметиэирующая способность уплотнительных элементов 6 на моментное удержание возрастающего скачкообразно давления оценивается сопоставлением скоростей изменения давлений в рабочей полости 29 и измерительной полости 30. Чем больше герметиэирующая способность уплотнительных элементов 6, тем больше проникает рабочей жидкости в измерительную полость 30 и больше разница скоростей изменения давлений в полостях 29 и

30 и наоборот. ъ

Стенд позволяет исследовать работоспособность уплотнительных элементов герметиэаторов шпуров на момент1 ное удержание возрастающего скачкообразно давления.

1Ю

17

fl

Составитель И.Кепке

Редактор С.Патрушева Техред Т.Фанта Корректор В.Бутяга

Заказ 463/25 Тираж 540 Подписное

ВНИЮ1И ".îñóäàðñòíåííàãî комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4