СТЕНД ИСПЫТАНИЙ КАБЕЛЬНЫХ МУФТ ПОГРУЖНЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
STAND FOR TESTING CABLE COUPLINGS OF SUBMERSIBLE ELECTRIC MOTORS

Изобретение относится к испытаниям металлических конструкций и может быть использовано в кабельной технике для оценки работоспособности муфт кабельных погружных электродвигателей.
И
Из существующего уровня техники известен способ испытания на сохраняемость комплекта монтажных деталей (КМД) для монтажа муфт кабелей связи, в том числе оптических, включающий циклическое воздействие на КМД температуры 67-73°С и относительной влажности 60-80% при длительности одного цикла t, определенной для детали из состава КМД с наименьшей энергией активации материала по определенной формуле, и оценку времени сохраняемости по количеству циклов, в течение которых не произошло отказа муфты, причем один цикл приравнен к одному году сохраняемости КМД [патент №2188405 RU, G01M 19/00, 11/00, 2002].
Известен также способ испытания муфты оптических кабелей на срок службы, который включает температурное воздействие на муфту с последующей проверкой на герметичность и определением величины затухания в оптическом волокне. Для проведения испытаний муфту размещают в термокамере, снабженной герметичной крышкой [патент №2187791 RU, G01M 11/02, 2002].
Недостатками известных способов является отсутствие возможности испытания конструкций муфт кабельных на перепад давлений при высоких температурах и в агрессивных средах.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа и стенда испытания кабельных муфт на перепад давлений при высоких температурах и при наличии агрессивной среды.
Указанный технический результат достигается тем, что в стенде испытаний кабельных муфт погружных электродвигателей, содержащем термокамеру с крышкой, в которой размещена испытываемая муфта, согласно изобретению термокамера разделена поршнем на верхнюю и нижнюю полости, к верхней полости подведен трубопровод для закачки соленого раствора, а к нижней полости и к внутренней полости испытываемой муфты подключены трубопроводы для подачи масла, при этом трубопровод для закачки соленого раствора и трубопровод для подачи масла, подключенный к внутренней полости испытываемой муфты, соединены через распределитель и оснащены индивидуальными манометрами и общим дифференциальным манометром, а кабельная муфта вмонтирована в пробку, закрепленную в крышке.
Для облегчения сборки пробка закреплена в крышке с помощью лепесткового зацепа, образованного между их сопрягаемыми боковыми поверхностями. При этом крышка может быть снабжена поворотными ручками.
На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого стенда, вид сбоку; на фиг. 2 - вид сверху на пробку и крышку термокамеры.
Стенд испытаний кабельных муфт погружных электродвигателей содержит термокамеру 1 с крышкой 2, в которой закреплена пробка 3, распределитель 4 и насос 5 для нагнетания масла. Внутри корпуса термокамеры 1 расположен поршень 6, разделяющий камеру на верхнюю испытательную полость 7 и нижнюю полость 8. К верхней полости 7 подведен трубопровод 9 для закачки соленого раствора. Испытываемая кабельная муфта 10 укреплена в нижней части пробки 3. Внутренняя полость 11 муфты 10, расположенная внутри пробки 3, соединена через канал 12 с трубопроводом 13 для подачи масла, который связан с насосом 5.
Термокамера 1 соединена с распределителем 4 посредством трубопровода 13 для подачи масла и трубопровода 9 для закачки соленого раствора. Распределитель 4 имеет канал соленого раствора 14, канал масляный 15, манометр масляный 16, манометр соленого раствора 17, манометр дифференциальный 18.
Насос 5 соединен с тройником 19, на котором установлены кран 20, соединенный через трубку 21 с каналом масляным 15, и кран 22, регулирующий поступление масла в нижнюю полость 8 через трубку 23 в отверстие 24 в корпусе термокамеры 1.
Пробка камеры 3 и крышка камеры 2 имеет лепестки 25 для осуществления фиксации по типу лепесткового зацепа. На крышке 2 установлены поворотные рукоятки 26 и фиксаторы 27. Последние исключают проворот пробки 3.
Конструкция стенда позволяет имитировать эксплуатационные условия во время проведения испытаний кабельных муфт. Наличие лепестков 25 на пробке 3 и на крышке 2, фиксаторов 27 и рукояток 26 обеспечивает быструю установку пробки 3 с кабельной муфтой 10 без разборки остальных узлов конструкции.
Стенд испытаний работает следующим образом.
Для создания условий, схожих с эксплуатационными, в верхнюю испытательную полость 7 перед началом испытаний по трубопроводу 9 закачивают соленой раствор заданной температуры. После чего включают насос 5, который осуществляет подачу масла через тройник 19, откуда один поток идет по открытому крану 20, трубке 21, каналу масляному 15, трубопроводу 13, каналу 12 и поступает во внутреннюю полость 11 муфты 10, а второй поток - по открытому крану 22 через трубку 23 и отверстие 24 движется в нижнюю полость 8. Под действием поступающего масла создается рост давления на кабельную муфту 10 со стороны ее внутренней полости 11, а под воздействием увеличивающегося давления в нижней полости 8 реализуется при перемещении поршня 6 рост давления на внешнюю сторону кабельной муфты 10, расположенной в испытательной полости 7.
Сначала перекрывают кран 20, и рост давления во внутренней полости 11 муфты 10 перестает увеличиваться, в то время как в нижней полости 8 под поршнем 6 давление продолжает расти, в результате чего образуется перепад давлений, который регистрируется дифференциальным манометром 18. Когда перекрывают кран 22, а кран 20 оставляют открытым, перестает увеличиваться рост давления в нижней полости 8 и образуется новый перепад давлений, регистрируемый дифференциальным манометром. После воздействия перепадом давления корпус муфты 10 проверяют на герметичность и целостность. В случае разгерметизации при перепаде давлений, манометры соленого раствора и масла начнут стремиться показывать одно и то же значение (одинаковое давление), а дифференциальный манометр начнет показывать падение своего значения до нуля.
При работе стенда насос равномерно создает давление во внутренней полости 11 муфты и в верхней полости 7 термокамеры за счет образования давления в нижней полости 8 под поршнем 6.
После перекрытия одного из клапанов можно добиться различного перепада давлений, действующего на корпус кабельной муфты. Когда перекрывается один кран и оставляется открытым второй, происходит рост давления только в одной из полостей муфты; перекрытие второго крана при открытом первом кране вызывает рост давления в другой полости при неизменном давлении в первой полости.
Наличие отделенной испытательной полости 7 в термокамере позволяет в качестве среды использовать соленые растворы, сходные по составу со скважинными растворами. Для изготовления термокамеры используют материал, который позволяет применять соленые и масляные смеси, нагретые до температуры эксплуатации кабельной муфты. Благодаря этому возможно проведение испытаний на герметичность и целостность корпуса кабельной муфты перепадом давлений при высоких температурах.
Таким образом, предлагаемая конструкция является технологичной за счет компактности и наличия простых узлов, что гарантирует надежную работу стенда при высоких входных давлениях, и отличается простотой в использовании за счет лепесткового механизма пробки и крышки.