ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРЕСС ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТРУБ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ
HYDRAULIC PRESS TO TEST PIPES FOR TIGHTNESS

Изобретение относится к конструкциям гидравлических прессов, обеспечивающих испытание труб на герметичность, и может быть использовано в машиностроении для определения герметичности крупногабаритных труб диаметром от 500 до 1420 мм различного назначения.
Известен гидравлический пресс для испытания труб большого диаметра, содержащий переднюю и заднюю неподвижные траверсы, соединенные между собой колоннами, промежуточную поперечину, переднюю головку с уплотнительным узлом для подвода жидкости в испытуемую трубу, подвижную траверсу, главные и вспомогательные цилиндры и установленную в подвижной траверсе заднюю головку с уплотнительным узлом и отверстием для выпуска воздуха при заполнении трубы испытательной жидкостью. Промежуточная поперечина жестко соединена с передней траверсой посредством стяжек через проставки, выполненные в виде труб. Пресс снабжен сменными вставками для испытания труб разного сортамента по длине, каждая из которых выполнена по торцам с цилиндрическими выступами с уплотнительными кольцами, которые сопряжены с соответствующими впадинами, выполненными на передней головке и уплотнительном узле. Кроме того, промежуточная поперечина снабжена съемниками труб, установленными по бокам промежуточной поперечины в горизонтальной плоскости с возможностью съема с уплотнительного узла трубы любого диаметра в пределах сортамента по характеристике пресса [1].
Известный пресс снабжен механизмом перемещения подвижной траверсы и передачи усилия, выполненным в виде гидроцилиндров. Такая схема обеспечивает повышение надежности и долговечности устройства из-за отсутствия истирающихся узлов.
Однако данное устройство является сложным по конструкции, так как содержит дополнительные механизмы перемещения и передачи усилия.
Наиболее близким к заявляемому, принятым в качестве прототипа, является гидравлический пресс для испытания труб на герметичность, содержащий станину, выполненную в виде траверс, колонны, связывающие эти траверсы, одна из траверс установлена на тележке и выполнена с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль колонн по скользящей посадке, механизм перемещения подвижной траверсы и механизм передачи усилия, выполненный в виде винта с гайкой, и редуктор с приводом для перемещения гайки, оправку с уплотнительным узлом для подвода жидкости в испытуемую трубу, оправку с уплотнительным узлом и отверстием для выпуска воздуха при заполнении трубы испытательной жидкостью. В известном прессе две траверсы выполнены неподвижными, при этом одна из неподвижных траверс имеет направляющую. Третья траверса выполнена подвижной, перемещающейся по колоннам. Механизм перемещения подвижной траверсы выполнен в виде цилиндров холостого хода, смонтированных на неподвижной траверсе, имеющей направляющую. Механизм передачи усилия выполнен в виде дополнительного силового винта с гайкой. Кроме того, пресс снабжен опорными роликами, смонтированными по окружности на торцовых поверхностях редуктора, с которыми взаимодействует гайка, расположенная в корпусе редуктора [2].
Известное устройство снабжено механизмом перемещения подвижной траверсы, выполненным в виде цилиндров холостого хода, смонтированных на неподвижной траверсе, имеющей направляющую, и механизмом передачи усилия, содержащим дополнительный силовой винт с гайкой и редуктор с приводом для перемещения гайки.
Труба поступает на ось пресса и цилиндрами холостого хода зажимается между уплотнительными оправками. После уплотнения торцов труба заполняется водой. Во время заполнения гайка, приводимая во вращение в опорных роликах приводом через редуктор, перемещается вдоль оси винта вместе с редуктором по направляющим до упора в неподвижную поперечину и жестко запирает трубу на прессе. По окончании заполнения в трубу подается испытательное давление. Распорное усилие, возникающее при испытании, воспринимается винтом и через гайку передается на станину пресса. После окончания испытания гайка отводится в исходное положение. Труба выводится из пресса, и цикл повторяется.
Обезвешивание гайки относительно упорного винта позволяет уменьшить силы трения при вращении гайки, которые значительны при испытании крупногабаритных труб, что снижает износ гайки и винта в процессе эксплуатации, повышает их долговечность и надежность всего устройства.
В данном прессе имеется третья промежуточная подвижная траверса. Давление от трубы воспринимается этой траверсой, воспринимается винтом, затем - неподвижной траверсой и передается на колонны.
Кроме того, в данном устройстве имеется механизм перемещения подвижной траверсы, выполненный в виде цилиндров холостого хода, смонтированных на неподвижной траверсе, имеющей направляющую, механизм передачи усилия, содержащий дополнительный винт с гайкой и редуктор с приводом для перемещения гайки.
Таким образом, данное устройство является довольно сложным по конструкции.
Кроме того, недостатком устройства является сложность демонтажа трубы. Это обусловлено необходимостью принудительного съема трубы с оправки с уплотнительным узлом, установленной на неподвижной траверсе.
Технической задачей, решаемой изобретением, является упрощение конструкции устройства, а именно создание гидравлического пресса для испытания труб на герметичность, в котором объединены функции перемещения и функции передачи усилия и отсутствуют дополнительные механизмы и узлы, предназначенные для этого.
Кроме того, технической задачей изобретения является упрощение демонтажа трубы после окончания испытаний.
Для решения поставленной задачи в известном гидравлическом прессе для испытания труб на герметичность, содержащем станину, выполненную в виде траверс, колонны, связывающие эти траверсы, одна из траверс установлена на тележке и выполнена с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль колонн по скользящей посадке, механизм перемещения подвижной траверсы и механизм передачи усилия, выполненный в виде винта с гайкой, и редуктор с приводом для перемещения гайки, оправку с уплотнительным узлом для подвода жидкости в испытуемую трубу, оправку с уплотнительным узлом и отверстием для выпуска воздуха при заполнении трубы испытательной жидкостью, согласно изобретению пресс снабжен второй подвижной траверсой, выполненной с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль колонн по скользящей посадке, механизм перемещения обеих подвижных траверс вдоль колонн и механизм передачи усилия в прессе объединены, для чего концы колонн выполнены с винтовой частью и каждый конец колонн снабжен гайкой, связанной с траверсой, при этом пресс снабжен двумя редукторами с приводом для вращения гаек.
Выполнение пресса со второй подвижной траверсой, установленной с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль колонн по скользящей посадке, с объединенными механизмом перемещения обеих подвижных траверс вдоль колонн и механизмом передачи усилия, для чего концы колонн выполнены с винтовой частью и каждый конец колонн снабжен гайкой, связанной с траверсой, и снабжение пресса двумя редукторами с приводом для вращения гаек позволяет упростить конструкцию гидравлического пресса за счет объединения функции перемещения и функции передачи усилия.
В результате в прессе отсутствуют дополнительные механизмы и узлы, предназначенные для этого, а именно отсутствуют дополнительный силовой винт и цилиндры холостого хода.
Кроме того, такое выполнение пресса позволяет упростить демонтаж трубы, так как при разведении траверс после окончания испытаний исчезает необходимость принудительного съема трубы с оправки с уплотнительным узлом.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид предлагаемого устройства, на фиг.2 изображен вид сверху предлагаемого устройства, на фиг.3 - разрез по А-А на фиг.2, на фиг 4 - разрез по Б-Б на фиг.2, на фиг.5 - разрез по В-В на фиг.2.
Гидравлический пресс для испытания труб на герметичность содержит станину, выполненную в виде двух траверс 1, две колонны 2, связывающие эти траверсы 1. Каждая траверса 1 установлена на тележке 3, установленной на рельсовом пути 4, и выполнена с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль колонн 2 по скользящей посадке. Пресс снабжен оправкой 5 с уплотнительным узлом 6 и отверстием 7 для подвода жидкости в испытуемую трубу 8 и оправкой 9 с уплотнительным узлом 10 и отверстием 11 для выпуска воздуха при заполнении трубы 8 испытательной жидкостью. Механизм перемещения обеих подвижных траверс 1 вдоль колонн 2 и механизм передачи усилия в прессе объединены, для чего концы колонн 2 выполнены с винтовой частью 12 и каждый конец колонн снабжен гайкой 13, связанной с траверсой 1. Пресс снабжен двумя червячными редукторами 14 с приводом 15, связанными с гайками 13 цепной передачей 16. Каждая гайка 13 установлена на опорном подшипнике 17 скольжения, что обезвешивает гайку относительно упорного винта и позволяет уменьшить силы трения при вращении гайки. Кроме того, пресс содержит опоры 18 для установки испытуемой трубы 8 и фиксирующие опоры 19 колонн 2.
Работа пресса осуществляется следующим образом.
При вращении гаек 13 приводами 15 через редукторы 14 и цепные передачи 16, траверсы 1, установленные на тележках 3, перемещаются по рельсовому пути 4. Происходит зажим трубы 8 оправками 5 и 9 с одновременным центрированием. После зажима трубы 8 происходит уплотнение трубы 8, для чего подается давление в уплотнительные узлы 6 и 10. После уплотнения трубы 8 через отверстие 7 происходит заполнение трубы 8 водой. Воздух из трубы 8 удаляется через отверстие 11. После окончания выхода воздуха отверстие 11 выпуска воздуха перекрывается и в трубе 8 создается давление, необходимое для испытаний. Распорное усилие, возникающее при испытании, воспринимается оправками 5 и 9, передается на траверсы 1 и через гайки 13 замыкается на колоннах 2. Труба 8 выдерживается под давлением необходимое время.
После окончания испытаний обе траверсы 1 разводятся, для чего гайки 13 с помощью приводов 15 отводятся в исходное положение. Труба 8 выводится из пресса, и цикл повторяется.
Таким образом, заявляемое изобретение обеспечивает упрощение конструкции за счет объединения функции перемещения и функции передачи усилия и отсутствия дополнительных механизмов и узлов, предназначенных для этого. Кроме того, изобретение упрощает демонтаж трубы после окончания испытаний.
Литературные источники
1. Гидравлический пресс для испытания труб большого диаметра: патент РФ №2281473. МКИ G01N 3/10, G01М 3/08, В30В 1/32. Заявлено 2004.11.18. Опубликовано 2006.08.10.
2. Гидравлический пресс для испытания труб на герметичность: авторское свидетельство СССР №596846. МКИ G01М 3/08, В30В 15/06. Заявлено 1973.12.12. Опубликовано 1978.03.05.