Устройство для гидроиспытаний труб внутренним давлением

 

Использование: в испытательной технике, в частности при испытаниях на прочность. Сущность изобретения: устройство содержит корпус с центральным цилиндрическим отверстием для размещения конца испытываемой трубы. В корпусе выполнены пазы, канал для подвода рабочей среды. Имеется уплотнительная манжета, а также нажимной механизм, выполненный в виде плунжера и возвратной пружины и установленный с возможностью перемещения в радиальном направлении. Устройство снабжено распорным механизмом, содержащим верхний язычок, нижний язычок и клин, а также привод перемещения механизма в виде зубчатой рейки и шестерни. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к прессам для гидроиспытаний труб.

Во всех известных прессах для испытаний труб внутренним гидравлическим давлением жидкости, например, на прессе фирмы "MONBART" на Таганрогском металлургическом заводе, уплотнение концов испытываемой трубы осуществляется манжетой по наружной поверхности трубы. При повышении давления возникает осевая сила на трубу от воздействия давления жидкости на ее торцовую поверхность. При высоких испытательных давлениях совместное действие внутреннего давления жидкости и осевого усилия жидкости на трубу приводит к потере устойчивости трубы на продольный изгиб [1] Известно устройство для герметизации испытываемых давлений полых тел, особенно труб, в котором, для того, чтобы избежать осевых усилий на испытываемой трубе в корпусе устройства предусмотрено зажимное устройство [2] Зажимное устройство содержит цилиндр с конической внутренней поверхностью. При подводе испытательной среды цилиндр перемещается в осевом направлении.

Известное устройство имеет существенные недостатки, исключающие его практическое применение: сравнительно большое количество уплотнительных манжет, создающих вредную тормозящую силу трения, противодействующую нажиму испытательной жидкости на торец подвижного цилиндра, отрицательное влияние колебания величины коэффициента трения на силу сжатия трубы. Кроме того, практически невозможно исключить заклинивания подвижного цилиндра под действием неравномерных сил трения и возвратных пружин, а рабочие конические поверхности цилиндра подвержены износу.

Цель изобретения повышение надежности работы устройства.

Цель достигается тем, что в устройстве для гидроиспытаний труб внутренним давлением, содержащем корпус с центральным отверстием для размещения в нем трубы и каналом для подвода среды, средства фиксации трубы в виде размещенной в отверстии уплотнительной манжеты и нажимной механизм, в корпусе коаксиально отверстию выполнена цилиндрическая канавка, а устройство снабжено расположенным в отверстии распорным приспособлением с приводом его осевого перемещения, распорное приспособление выполнено в виде центрального клина и расположенных коаксиально вокруг него язычков с буртиками для размещения в канавке корпуса, а нажимной механизм выполнен в виде подпружиненного к корпусу плунжера, расположенного в корпусе радиально относительно отверстия, надплунжерная полость и полость отверстия сообщены друг с другом посредством канала для подвода среды. При этом привод распорного приспособления выполнен в виде зубчатой рейки и шестерни.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез В-В на фиг.1.

Устройство для гидроиспытаний труб содержит корпус 1 с центральным цилиндрическим отверстием 2 для размещения конца испытуемой трубы 3. В корпусе 1 коаксиально отверстию выполнена цилиндрическая канавка 4. Имеется канал 5 для подвода рабочей среды. Устройство содержит средства фиксации трубы 3 в виде размещенной в отверстии 2 уплотнительной манжеты 6 и нажимной механизм, выполненный в виде плунжера 7 и возвратной пружины 8. Нажимной механизм расположен в корпусе 1 радиально относительно отверстия 2. Диаметрально противоположно может быть расположен такой же нажимной механизм. Устройство снабжено расположенным в отверстии распорным приспособлением, выполненным в виде центрального клина 9 и расположенных коаксиально вокруг центрального клина 9 верхнего язычка 10 и нижнего язычка 11 с буртиками 12 для размещения в цилиндрической канавке 4 корпуса 1. Распорное приспособление снабжено приводом его осевого перемещения, выполненным в виде зубчатой рейки 13 и шестерни 14.Надплунжерная полость 15 и полость отверстия 2 сообщены друг с другом посредством канала 5 для подвода среды.

Устройство работает следующим образом.

После подачи испытываемой трубы 3 в пресс, на задний конец трубы 3 надвигается предлагаемое устройство до упора. В трубу 3 подают испытательную жидкость, при этом находящийся в трубе 3 воздух вытесняется жидкостью между язычками 10 и 11 распорного приспособления и стенками трубы 3 и далее через специальные воздуховыпускные отверстия (не показаны), закрывающиеся после полного выпуска воздуха. Внешний привод, расположенный сбоку от предлагаемого устройства, поворачивает валик шестерни 14 против часовой стрелки, при этом клин 9 движется вперед до упора в раздвигаемые им верхний язычок 10 и нижний язычок 11 распорного приспособления. Верхний язычок 10 и нижний язычок 11 оказываются заклиненными между верхней и нижней образующими внутренней поверхности трубы 3, а перемещение язычков 10 и 11 вдоль оси трубы 3 предотвращается цилиндрической канавкой 4 корпуса 1. При подаче давления в трубу 3 давление создается одновременно и в полости 15 над плунжером 7, в результате чего плунжер 7, делая ход вниз до упора в верхнюю образующую поверхности трубы 3, создает на ее поверхности одновременно четыре силы трения: в контакте с самим плунжером 7, с верхним язычком 10 и нижним язычком 11 и с поверхностью корпуса 1. При дальнейшем повышении давления в трубе 3 возникающая сила трения между стенками трубы 3 и корпусом 1 препятствует выталкиванию трубы 3 из корпуса 1 и этим предотвращает продольный изгиб испытываемой трубы 3. Часть осевого усилия пресса замыкается в корпусе 1, а остальная часть воспринимается колонками пресса. После окончания испытания трубы 3 внешний привод, поворачивая валик шестерни 14 в обратную сторону, вытягивает центральный клин 9 в исходное положение, Верхний язычок 10 и нижний язычок 11 ослабляются и устройство для испытания труб свободно отводится от трубы 3 вдоль ее оси.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОИСПЫТАНИЙ ТРУБ ВНУТРЕННИМ ДАВЛЕНИЕМ, содержащее корпус с центральным отверстием для размещения в нем трубы и каналом для подвода среды, средства фиксации трубы в виде размещенной в отверстии уплотнительной манжеты и нажимной механизм, отличающееся тем, что в корпусе коаксиально отверстию выполнена цилиндрическая канавка, а устройство снабжено расположенным в отверстии распорным приспособлением с приводом его осевого перемещения, распорное приспособление выполнено в виде центрального клина и расположенных коаксиально вокруг него язычков с буртиками для размещения в канавке корпуса, а нажимной механизм выполнен в виде подпружиненного к корпусу плунжера, расположенного в корпусе радиально относительно отверстия, надплунжерная полость и полость отверстия сообщены одна с другой посредством канала для подвода среды.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что привод распорного приспособления выполнен в виде зубчатой рейки и шестерни.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3