Испытательный стенд

 

Испытательный стенд предназначен для испытаний гидравлических агрегатов с протоком рабочей среды. Стенд включает испытуемый объект, источник газа высокого давления, две расходно-приемные емкости, трубопроводный тракт, агрегаты автоматики, средства управления и измерения параметров рабочей среды, образующие баллонную систему прокачки рабочей среды через испытуемый объект, и дополнительно снабжен блоком стабилизации направления потока в испытуемом объекте при любом направлении его движения в трубопроводном тракте, включающем две полости, в каждой из которых установлено по два обратных клапана, впускных и выпускных, а участки трубопроводов за одноименными обратными клапанами обеих полостей попарно сообщены между собой перемычками, причем полости блока сообщены с трубопроводным трактом, а перемычки с входом и выходом испытуемого объекта. Изобретение позволяет стабилизировать направление движения рабочей среды через испытуемый объект в процессе испытания при любом направлении потока в системе, что необходимо, например, для возврата рабочей среды из одной емкости в другую для последующего повторения цикла прокачки рабочей среды через испытуемый объект. 3 ил.

Изобретение относится к гидравлическому машиностроению, а именно к стендам для испытания гидравлических агрегатов с протоком рабочей среды.

Из анализа уровня техники известна баллонная система подачи жидкости в двигателе) см.кн.: Саттон Д., "Ракетные двигатели, "Издатинлит, М., 1952, с. 201, фиг. 77; Феодосьев В.И., Синярев Г.Б., "Введение в ракетную технику", Госиздат оборонной промышленности, М., 1956, с.94, фиг. 3.16; Синярев Г.Б., Добровольский М. В. , "ЖРД. Теория и проектирование", Госиздат оборонной промышленности, М. , с. 1995, с.355, рис. 131), включающая источник газа высокого давления, расходуемую емкость с системой трубопроводов и агрегатами автоматики, системы управления агрегатами и измерения параметров.

Указанные системы непригодны для использования при длительных испытаниях объекта, что связано с ограниченными размерами расходной емкости.

Наиболее близким по существенным признакам и технической сущности (прототипом) к заявленному является испытательный стенд (см.: Голубев Г.А., Кукин Г.М., "Проектирование стендов для испытаний гидравлических машин", Вестник машиностроения, 1973, N 11, с.30-33), включающий испытуемый объект, источник газа высокого давления, две расходно-приемные емкости, трубопроводный тракт, агрегаты автоматики, средства управления и измерения параметров рабочей среды, образующие баллонную систему прокачки рабочей среды через испытуемый объект.

Недостатком указанного стенда является сложность конструкции стенда и технологии испытаний, обусловленная необходимостью иметь специальную перепускную магистраль с управляемым клапаном (см. там же поз.10) и воздействовать на нее для возврата жидкости в расходную емкость при отключенном от системы объекте, так как обратная перекачка жидкости происходила бы через объект при противотоке, что зачастую невозможно из-за особенностей конструкции объекта и требуемых условий испытаний.

Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является разработка конструкции испытательного стенда, позволяющего установить указанные выше недостатки.

Технический результат от использования предлагаемого стенда состоит в стабилизации направления движения рабочей среды через объект в процессе испытания при любом направлении потока в системе, что необходимо, например, для возврата рабочей среды из одной емкости в другую для последующего повторения цикла прокачки среды через испытуемый объект.

Указанный технический эффект достигается тем, что испытательный стенд, включающий испытуемый объект, источник газа высокого давления, две расходно-приемные емкости, трубопроводный тракт, агрегаты автоматики, средства управления и измерения параметров рабочей среды, образующие баллонную систему прокачки рабочей среды через испытуемый объект, дополнительно снабжен блоком стабилизации направления потока в испытуемом объекте при любом направлении его движения в трубопроводном тракте, включающем две полости, в каждой из которых установлены по два обратных клапана, впускной и выпускной, а участки трубопроводов за одноименными обратными клапанами обеих полостей попарно сообщены между собой перемычками, причем полости блока сообщены с трубопроводным трактом, а перемычки с входом и выходом испытуемого объекта, при этом блок стабилизации выполнен в виде корпуса с цилиндрическим каналом и закрепленным в нем с противоположных сторон герметизированными относительно корпуса двумя втулками с фланцами, установленными с образованием центральной полости между обращенными друг к другу свободными торцами втулок, на наружной поверхности каждой втулки выполнена кольцевая проточка, герметизированная относительно корпуса, в одной из втулок выполнен глухой канал, сообщенный со штуцером на ее фланце и посредством двух выпускных обратных клапанов с ее проточкой и центральной полостью между втулками, в другой втулке выполнены два сообщенных с проточкой этой втулки посредством двух впускных обратных клапанов глухих канала, один из которых расположен со стороны фланца и герметизирован заглушкой, а другой сообщен с центральной полостью между втулками, в стенке корпуса выполнен дополнительный канал, сообщенный посредством радиальных отверстий с перекрытым заглушкой каналом и с кольцевой проточкой другой втулки, образуя в совокупности одну из полостей блока, сообщаемую с трубопроводным трактом стенда, другую полость блока, также сообщаемую с трактом стенда, образует центральная полость между втулками в совокупности с ней каналом, одна из перемычек блока образована проточкой втулки с двумя каналами, а другая осевым каналом второй втулки.

Доказательство достижения технического результата будет рассмотрено ниже.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется фиг.1 (блок-схема испытательного стенда баллонной системы прокачки рабочей среды через испытуемый объект), фиг.2 (принципиальная схема блока стабилизации направления потока в испытуемом объекте) и фиг. 3 (продольный разрез блока стабилизации).

Баллонная система прокачки рабочей среды через испытуемый объект 1, состоящая из источника газа высокого давления 2, двух расходно-приемных емкостей 3, трубопроводного тракта 4, агрегатов автоматики 5 со средствами управления (на фиг.1 не показаны), средств измерения 6 параметров рабочей среды, дополнительно снабжена блоком 7 стабилизации направления потока в испытуемом объекте 1 при любом направлении его движения в тракте 4 (на фиг.1 в блоке 7 испытуемом объекте 1 направление движения потока показано стрелками). В качестве испытуемого объекта 1 может быть, например, фильтр с односторонним направлением течения очищаемого потока.

Блок 7 (см. фиг.2) включает в себя полости 8 и 9, в каждой из которых установлены по 2 обратных клапана: 10 и 11 в полости 8 (клапан 10 - впускной, а 11 - выпускной) и 12, 13 в полости 9 (клапана 13 - впускной, а 13 - выпускной). Полости 8 и 9 сообщены трубопроводами 4 и 4A трактом стенда. Кроме того, полости 8 и 9 сообщены перемычками (трубопроводами) 14 и 15 между собой: перемычкой 14 со стороны клапанов 10 и 13. перемычкой со стороны клапанов 11 и 12. Перемычка 14 сообщена трубопроводом 16 с входом в испытуемый объект 1, а перемычка 15 трубопроводом 16 A с выходом объекта 1.

Конструктивное исполнение предлагаемого блока стабилизации 7 в виде моноблока изображена на фиг.3 и включает в себя корпус 17 со сквозным цилиндрическим каналом 18, в котором закреплены с противоположных сторон посредством соответственно фланцев 19 и 20 герметизированные прокладками 21 и 22 две втулки 23 и 24, установленные в канале 18 с образованием между ними полости 25. На наружной поверхности втулок 23 и 24 выполнены соответственно кольцевые проточки 26 и 27, герметизированные относительно корпуса 17 уплотнениями 28 (например, резиновыми кольцами). Во втулке 24 выполнен глухой осевой канал 29, а в ее фланце 20 установлен штуцер 30. Канал 29 сообщен посредством двух обратных выпускных клапанов 12 и 11 как центральной полостью 25 между втулками 23 и 24, так и с проточкой 27 втулки 24. Во втулке 23 выполнены два глухих канала: канал 31 со стороны фланца 19, герметизированный заглушкой 32 и сообщенный посредством радиальных каналов 33 и канала 34 в корпусе 17 с проточкой 27 втулки 24, а также канал 35 с противоположной стороны втулки 23, сообщенный с центральной полостью 25 между втулками 23 и 24. Каналы 31 и 35 сообщены посредством двух обратных впускных клапанов 10 и 13 с проточкой 26 втулки 23. В корпусе 17 установлены штуцер 36, сообщающий проточку 26 втулки 23 трубопроводом 16 с входом испытуемого объекта 1; штуцер 37, сообщающий проточку 27 втулки с производным трактом 4 стенда; штуцер 38, сообщающий центральную полость 25 между втулками 23 и 24 с трактом 4, а штуцер 30 во фланце 20 трубопроводом 16A сообщен с выходом из испытуемого объекта 1.

В изображенной на фиг.3 конструкции блока стабилизации в качестве обратных клапанов 10, 11, 12, 13 использованы упругие резиновые кольца, установленные в соответствующих по форме кольцевых желобах на втулках 23 и 24, сообщенных радиальными каналами 39 с каналами 31, 35, 29 втулок 23 и 24. Подобная конструкция обратного канала известна в технике, надежна в эксплуатации, имеет малые габариты, не содержит вращающихся или движущихся деталей, проста в изготовлении.

Таким образом, полость 8 (фиг. 2) образована (см. фиг.3) штуцером 37 каналами 34, 33, 31, проточкой 27 и снабжена обратными клапанами 10 и 11. Полость 9 (фиг.2) образована (фиг. 3) центральной полостью 25 между втулками 23 и 24, каналом 35, штуцером 38 и снабжена обратными клапанами 12 и 13. Перемычка 14 (фиг. 2) образована проточкой 26 (фиг.3) втулки 23 и штуцером 36, а перемычка 15 (фиг.2) - каналом 29, а также штуцером 30.

Стенд с блоком стабилизации (фиг.1, 2) работает следующим образом. Блок 7 устанавливают в трубопроводном тракте 4 между емкостями 3 стенда таким образом, что его полости 8 и 9 между обратными клапанами соответственно 10, 11 и 12, 13 подключают к участкам трубопроводного тракта 4, 4A; перемычки 14 и 15 между клапанами соответственно 10, 13 и 12, 11 подключают трубопроводами 16 и 16A к испытуемому объекту 1. При входе потока (см. фиг.2) по трубопроводу 4 он через полость 8, клапан 10, перемычку 14 и трубопровод 16 входит в испытуемый объект 1, а по трубопроводу 16A выходит из испытуемого объекта 1, попадая в перемычку 15 через клапан 12 удаляется в участок трубопроводного тракта стенда 4A. При этом клапаны 11 и 13 не могут открываться вследствие действия упругого элемента самого клапана (резиновые кольца), а также перепада давления, прижимающего клапаны 11, 13, так как давление в полости 8 выше, чем в перемычке 15, а в полости 9 меньше, чем в перемычке 14, из-за наличия гидравлических потерь в тракте блока стабилизации и объекте 1. Аналогично этому, при входе потока по участку тракта 4A он попадает в полость 9, через клапан 13 и трубопровод 16 входит в испытуемый объект 1, а по трубопроводу 16A попадает в перемычку 15 и через клапан 11 уходит в участок трубопроводного тракта 4 стенда. При этом клапаны 10 и 12 не открываются вследствие причин, указанных выше применительно к клапанам 11 и 13.

Если через испытуемый объект необходимо обратное постоянное направление потока, то его при монтаже поворачивают на 180^o, т.е. вход в объект становится выходом, а выход - входом.

Таким образом, при любом направлении потока в трубопроводном тракте стенда по участкам 4 и 4A движение потока осуществляется в одном и том же направлении (указано стрелкой на фиг.1, 2, 3) через испытуемый объект 1.

Использование в конструкции стенда блока стабилизации, а также использование блока стабилизации в виде моноблока позволяет упростить конструкцию стенда и технологию проведения испытаний.

Изготовление блока стабилизации технических и технологических сложностей не представляет и возможно посредством известных в технологии машиностроения приемов.

Стенд с блоком стабилизации может найти применение в технике испытаний гидравлических устройств.

Формула изобретения

Испытательный стенд, включающий испытуемый объект, источник газа высокого давления, две расходно-приемные емкости, трубопроводный тракт, агрегаты автоматики, средства управления и измерения параметров рабочей среды, образующие баллонную систему прокачки рабочей среды через испытуемый объект, отличающийся тем, что стенд дополнительно снабжен блоком стабилизации направления потока в испытуемом объекте при любом направлении его движения в трубопроводном тракте, включающем две полости, в каждой из которых установлены по два обратных клапана, впускной и выпускной, а участки трубопроводов за одноименными обратными клапанами обеих полостей попарно сообщены между собой перемычками, причем полости блока сообщены с трубопроводным трактом, а перемычки - с входом и выходом испытуемого объекта, при этом блок стабилизации выполнен в виде корпуса с цилиндрическим каналом и закрепленными в нем с противоположных сторон герметизированными относительно корпуса двумя втулками с фланцами, установленными с образованием центральной полости между обращенными друг к другу свободными торцами втулок, на наружной поверхности каждой втулки выполнена кольцевая проточка, герметизированная относительно корпуса, в одной из втулок выполнен глухой канал, сообщенный со штуцером на ее фланце и посредством двух выпускных обратных клапанов с ее проточкой и центральной полостью между втулками, в другой втулке выполнены два сообщенных с проточкой этой втулки посредством двух впускных обратных клапанов глухих канала, один из которых расположен со стороны фланца и герметизирован заглушкой, а другой сообщен с центральной полостью между втулками, в стенке корпуса выполнен дополнительный канал, сообщенный посредством радиальных отверстий с перекрытым заглушкой каналом и с кольцевой проточкой другой втулки, образуя в совокупности одну из полостей блока, сообщаемую с трубопроводным трактом стенда, другую полость блока, также сообщаемую с трактом стенда, образует центральная полость между втулками, в совокупности с сообщающимся с ней каналом, одна из перемычек блока образована проточкой втулки с двумя каналами, а другая - осевым каналом второй втулки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

PD4A - Изменение наименования обладателя патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

(73) Новое наименование патентообладателя:Открытое акционерное общество «НПО Энергомаш имени академика В.П.Глушко» (RU)

Адрес для переписки:141400, Московская обл., г. Химки, ул. Бурденко, 1, ОАО «НПО Энергомаш им. академика В.П.Глушко»

Извещение опубликовано: 10.12.2010        БИ: 34/2010