ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ МУЛЬТИПЛИКАТОР

Полезная модель относится к испытательной технике, а именно к оборудованию для испытаний на герметичность, и может быть использована для проведения гидростатических испытаний изделий различными рабочими давлениями.
Цель полезной модели - упрощение конструкции.
Мультипликатор [< лат. multiplicator умножающий] - устройство для усиления действия какого-либо механизма, повышения давления жидкости (например, в гидравлическом прессе), увеличения передаточного отношения (например, в измерительных приборах).
Уровень техники
Известна гидравлическая линия, входящая в систему для проверки герметичности прибора по Патенту РФ на полезную модель №88444, МПК G01М 3/02, 3/04, 2008 г., опубл. 10.11.2009 Бюл. №31 [1].
Известная гидравлическая линия содержит последовательно соединенные источник жидкости, трубопроводы с запорными элементами, механизм создания давления (гидравлический насос высокого давления), герметичный гидравлический бак и сигнализатор давления (манометр).
При испытании прибор герметизируют, погружают в гидравлический бак и подключают к нему источник жидкости, при помощи механизма создания давления (гидравлического насоса высокого давления) создают необходимое давление, перекрывают подачу жидкости запорными элементами, выдерживают установленное время, сбрасывают давление, извлекают прибор из гидравлического бака и проверяют на отсутствие жидкости внутри корпуса.
Прибор считают выдержавшим испытание, если не было падения давления на сигнализаторе давления (манометре) и внутри корпуса не обнаружена жидкость.
Недостатком известного устройства является невозможность точной регулировки испытательного давления из-за инерционности механизма создания давления (гидравлического насоса).
Известен также кран высокого давления с механизмом точной регулировки по Патенту РФ на полезную модель №114351, МПКП F16K 5/00; 13/00 (2006.01), 2011 г., опубл. 20.03.2012, Бюл. №8 [2].
Известное устройство содержит корпус, входной и выходной штуцеры, основной канал подачи давления с основной пробкой, дренажный канал с дренажной пробкой и контрольный канал с манометром, между контрольным и дренажным каналами выполнен дополнительный регулировочный канал с механизмом точной регулировки в виде стакана, установленного открытым торцом на корпусе и имеющего резьбовое отверстие на закрытом торце, сильфона с возможностью перемещения в стакане, соединенного одним торцом с регулировочным каналом, при этом второй торец сильфона заглушен, а также регулировочного элемента, установленного в резьбовом отверстии стакана и кинематически взаимодействующего с заглушенным торцом сильфона.
При проведении испытаний на герметичность подключают последовательно источник гидравлического давления к входному штуцеру корпуса, а к его выходному штуцеру - испытываемый образец, открывают основной канал подачи давления частичным перемещением основной и дренажной пробок, закачивают рабочую жидкость во внутренние полости крана, сильфона и испытываемого образца до полного вытеснения воздуха из рабочего объема, заглушают выходное отверстие испытываемого образца технологической пробкой, создают предварительное давление несколько меньше необходимого испытательного давления в испытываемом образце при помощи источника давления, закрывают основную и дренажную пробки, доводят давление в кране и соответственно в испытываемом образце до необходимого, для чего сжимают сильфон перемещением его в стакане при помощи регулировочного элемента, выдерживают испытываемый образец при испытательном давлении установленное время, визуально контролируют отсутствие протечек или падение давления по манометру, открывают дренажную пробку и сбрасывают рабочую жидкость под давлением в атмосферу.
Испытываемый образец считают выдержавшим испытание, если не было влаги (протечек) на поверхности образца или не было падения давления на манометре.
2
Известное устройство устраняет недостаток [1], но имеет сложную конструкцию, обусловленную необходимостью применения источника высокого гидравлического давления, поскольку для широкого диапазона испытательного давления сильфон рассчитан на давление 200 кг/см и более, что и подразумевает использование упомянутого источника давления, например гидронасоса высокого давления для приведения его (сильфона) в исходное положение (максимальное растяжение), а также для создания предварительного давления.
2
Недостаток известного устройства устраняется путем обеспечения возможности растяжения сильфона для приведения его в исходное положение, а также для дренажа (сброса давления) после испытания, посредством регулировочного элемента, что в свою очередь позволит использовать для закачки жидкости в систему и испытываемый образец водопроводную магистраль с обычным бытовым давлением 1,5-2 кг/см, а создание испытательного давления осуществлять исключительно сжатием сильфона с жидкостью упомянутым регулировочным элементом без применения источника высокого гидравлического давления.
Для достижения указанной цели предлагается в гидравлическом мультипликаторе, содержащим источник жидкости, трубопроводы с запорными элементами, корпус с входным и выходным штуцерами, основным, дренажным, регулировочным и контрольным каналами, стакан, установленный открытым торцом на корпусе и имеющий резьбовое отверстие на его закрытом торце, сильфон с возможностью перемещения в стакане, соединенный одним торцом с регулировочным каналом, при этом второй торец сильфона заглушен пробкой, регулировочный элемент в виде микрометрического винта, установленный в резьбовом отверстии стакана, а также сигнализатор давления в виде манометра, установленный в контрольном канале корпуса,
объединить регулировочный и дренажный каналы корпуса, снабдить упомянутую пробку сильфона L-образной скобой с пазом на горизонтальной полке, завести регулировочный элемент в упомянутый паз скобы, а на его резьбовом конце установить шайбу, при перемещениях регулировочного элемента взаимодействующую с противоположными плоскостями горизонтальной полки скобы и пробки сильфона.
Кроме того, в вариантах гидравлического мультипликатора также предлагается:
- установить сильфон в стакане с минимальным зазором, а полость стакана заполнить консистентной смазкой для исключения изгиба сильфона под воздействием регулировочного элемента и созданного давления, а также для снижения возможного трения о стенки стакана;
- на входном штуцере корпуса установить контейнер со сменным фильтрующим элементом для продления срока службы путем очистки жидкости от возможных загрязнений;
- на торцевых поверхностях шайбы регулировочного элемента выполнить кольцевые выступы, позволяющие уменьшить площадь контактных поверхностей горизонтальной полки скобы, пробки сильфона и упомянутой шайбы для снижения усилия сжатия сильфона (уменьшения трения).
Раскрытие полезной модели
При проведении испытаний на герметичность различных деталей и узлов различным внутренним гидростатическим давлением в зависимости от условий эксплуатации, в них нагнетают жидкость, создают необходимое давление и выдерживают под этим давлением установленное время.
Испытываемый образец считают выдержавшим испытание, если не было влаги (протечек) на поверхности образца или не было падения давления на манометре.
2
2
В известном из уровня техники устройстве [2] для создания и увеличения диапазона испытательного давления от магистрального 1,5-2 кг/см до максимально возможного 200 кг/см и более, а также повышения точности регулировки применяют сильфон, рассчитанный на указанное давление, который предварительно растягивают подавая в него жидкость под максимальным давлением, заполняют всю систему жидкостью, и после создания предварительного давления и перекрытия входа, сжимают его (сильфон), тем самым уменьшая его объем и доводя давление до необходимого, это предполагает использование источника высокого гидравлического давления, что значительно усложняет конструкцию.
Задача, на решение которой направлена полезная модель заключается в упрощении конструкции.
2
Для достижения обозначенной задачи целесообразно обеспечить возможность растяжения сильфона для приведения его в исходное положение, а также для дренажа (сброса) давления после испытания, посредством регулировочного элемента, что в свою очередь позволит использовать для закачки жидкости в систему и испытываемый образец водопроводную магистраль с обычным бытовым давлением 1,5-2 кг/см, а создание испытательного давления осуществлять исключительно сжатием сильфона с жидкостью упомянутым регулировочным элементом без применения источника высокого гидравлического давления.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 изображен гидравлический мультипликатор, функциональная схема, на фиг.2 - то же, продольный разрез, на фиг.3 - выноска I на фиг.2, на фиг.4 - разрез В-В на фиг.3, штрих-пунктирными линиями показан испытываемый образец.
)
Гидравлический мультипликатор содержит последовательно соединенные источник жидкости 1, трубопроводы 2 и 3 с запорными элементами 4 и 5, контейнер 6 со сменным фильтрующим элементом 7, корпус 8 с входным штуцером 9, выходным штуцером 10, основным каналом 11, регулировочно-дренажным каналом 12 и контрольным каналом 13, стакан 14, установленный открытым торцом* (* здесь и далее, на чертежах не обозначен), на корпусе 8, имеющий резьбовое отверстие 15 на его закрытом торце* и заполненный смазкой*, сильфон 16 с возможностью перемещения в стакане 14, соединенный одним торцом* с регулировочно-дренажным каналом 12, при этом второй торец* сильфона 16 заглушен пробкой 17, последняя снабжена L-образной скобой 18 с пазом 19 на горизонтальной полке*, регулировочный элемент 20 в виде микрометрического винта и шайбы 21 с выступами 22 и 23, установленный в отверстии 15 стакана 14 и заведенный в паз 19 скобы 18, и сигнализатор давления 24.
Для проведения испытаний на герметичность испытываемого образца* внутренним гидростатическим давлением производят следующее:
- собирают гидравлическую схему, а именно подключают последовательно источник жидкости 1 при помощи трубопровода 2 через запорный элемент 4 и контейнер 6 со сменным фильтрующим элементом 7 к входному штуцеру 9 корпуса 8, а к выходному штуцеру 10 - испытываемый образец при помощи трубопровода 3 через запорный элемент 5;
- максимально растягивают сильфон 16 перемещением его в стакане 14 при помощи регулировочного элемента 20, заведенного в паз 19 скобы 18, при этом резьба регулировочного элемента 20 взаимодействует с резьбой отверстия 15 стакана 14, а выступ 22 шайбы 21 взаимодействует с плоскостью А скобы 18;
- открывают запорные элементы 4 и 5 трубопроводов 2 и 3;
- закачивают рабочую жидкость* при помощи источника жидкости 1 в гидравлическую систему до полного вытеснения воздуха из рабочего объема, при этом жидкость проходит через трубопровод 2, ячейки* фильтрующего элемента 7 контейнера 6, где очищается и входной штуцер 9, заполняет каналы 11-13 корпуса 8, сильфон 16 и сигнализатор давления 24, и через выходной штуцер 10 и трубопровод 3 поступает в испытываемый образец;
- заглушают выходное отверстие испытываемого образца технологической пробкой (на чертежах не показана) и закрывают запорный элемент 4 трубопровода 2;
- создают необходимое давление в испытываемом образце, для чего сжимают сильфон 16 перемещением его в стакане 14 при помощи регулировочного элемента 20, резьба регулировочного элемента 20 взаимодействует с резьбой отверстия 15 стакана 14, а выступ 23 шайбы 21 взаимодействует с плоскостью Б пробки 17 сильфона 16, при этом объем последнего уменьшается и рабочая жидкость перетекает из него в испытываемый образец чем и создается упомянутое давление;
- контроль установки испытательного давления производят по сигнализатору давления 24 (манометру);
- выдерживают испытываемый образец при необходимом давлении установленное время;
- визуально контролируют отсутствие протечек или падение давления в замкнутом рабочем объеме испытываемого образца по сигнализатору давления 24;
- для дренажа (сброса давления) максимально растягивают сильфон 16 перемещением его в стакане 14 при помощи регулировочного элемента 20, заведенного в паз 19 скобы 18, резьба регулировочного элемента 20 взаимодействует с резьбой отверстия 15 стакана 14, а выступ 22 шайбы 21 взаимодействует с плоскостью А скобы 18, при этом объем сильфона 16 увеличивается и рабочая жидкость из испытываемого образца перетекает в него и давление снижается до нормального;
- разбирают гидравлическую схему и удаляют рабочую жидкость из гидравлической системы.
Испытываемый образец считают выдержавшим испытания, если не было влаги (протечек) на поверхности образца или не было падения давления на сигнализаторе давления 24.
Периодически и в случае загрязнения извлекают фильтрующий элемент 7 из контейнера 6 и регенерируют его, при сильной засоренности фильтрующий элемент 7 подлежит замене.
Технический результат при осуществлении полезной модели заключается в упрощении конструкции, а именно в обеспечении работы мультипликатора без применения источника высокого гидравлического давления.
Указанный технический результат достигается совокупностью отличительных признаков, а именно объединением регулировочного и дренажного каналов корпуса, снабжением пробки сильфона L-образной скобой с пазом на горизонтальной полке, заведением регулировочного элемента в упомянутый паз скобы, а также установкой на его резьбовом конце шайбы, при перемещениях регулировочного элемента взаимодействующей с противоположными плоскостями горизонтальной полки скобы и пробки сильфона.
Кроме того, для увеличения срока службы путем снижения усилия перемещения сильфона и очистки рабочей жидкости в вариантах заявляемого мультипликатора предлагается установить сильфон в стакане с минимальным зазором, полость стакана заполнить консистентной смазкой, на входном штуцере корпуса установить контейнер со сменным фильтрующим элементом, а на торцевых поверхностях шайбы регулировочного элемента выполнить кольцевые выступы.
Представленные описание и чертежи заявляемого гидравлического мультипликатора позволяют, используя существующие материалы и покупные комплектующие изделия, изготовить его промышленным способом и использовать для проведения гидростатических испытаний герметичности изделий различными рабочими давлениями.