Стенд проверки на герметичность сварных полых изделий

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к оборудованию для проведения испытаний на герметичность сварных емкостей цилиндрической формы, в частности воздушных баллонов (ресиверов) автомобилей КАМАЗ.
Воздушный баллон (ресивер) представляет собой сварную конструкцию, состоящую в основном из цилиндрического корпуса, сферических днищ и штуцеров на корпусе и днищах для подключения к пневматической системе, установки датчиков и слива конденсата. Также ресиверы могут быть оснащены кронштейнами на корпусе для установки на автомобиле. После сборки ресивера производится проверка на прочность и герметичность.
Примером оборудования для проведения проверки воздушных баллонов на герметичность может служить автоматизированный стенд для проведения гидравлических испытаний резервуаров СТ.441429.502, состоящий из системы аппаратов прокачки воды, бака с водой, поворотного стола с роликами, панели управления с манометрами, распределительной трубки и соединительных трубок. Резервуары располагаются горизонтально на роликах поворотного стола. Заполнение резервуаров водой производится насосной установкой через соединительные шланги, вкрученные в штуцеры на днищах резервуаров. Давление в резервуарах повышается с помощью опрессовочной станции. Поворот резервуаров в горизонтальной плоскости для осмотра производится электромеханическим приводом (http://www.inovcom.ru/catalog/stendy/stend-dlya-gidravlicheskih-ispytaniy-rezervuarov, дата выгрузки информации 11.08.2022).
Недостатком стенда является то, что он имеет большие габариты из-за горизонтального расположения испытуемых резервуаров, соединительные шланги вкручиваются в штуцеры вручную и вращение баллона происходит на роликах по цилиндрическому корпусу, что невозможно выполнить при наличии на корпусе различных приварных элементов.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков является стенд для испытания полых изделий на герметичность, содержащий станину с размещенным в нем гидроцилиндром, колонки с траверсой, механизма предварительного уплотнения испытуемого изделия в виде винтовой пары с закрепленной на винте верхней прижимной плитой и систему подачи испытательной среды, в котором на торцевой поверхности поршня гидроцилиндра закреплена нижняя установочная плита с каналами для подвода и отвода испытательной среды, в верхней прижимной плите выполнен дренажный канал, а механизм предварительного уплотнения испытуемого изделия снабжен электроприводом, связанным с винтом (RU №27222 U1, МПК G01M 3/02 (2006.01), опубл. 10.01.2003).
Испытуемое изделие грузоподъемным устройством устанавливается в рабочую зону стенда на нижнюю установочную плиту. При помощи электропривода через гайку и винт производится опускание верхней прижимной плиты до соприкосновения ее с изделием, при этом обеспечивается предварительное его уплотнение. Подачей масла в гидроцилиндр обеспечивается окончательное прижатие испытуемого изделия и его герметизация. Затем по каналу нижней установочной плиты подается испытательная среда (вода) во внутреннюю полость изделия до полного ее заполнения. По мере заполнения внутренней полости изделия водой вытесняемый ею воздух через дренажный канал отводится в атмосферу. После чего производится испытание изделия на герметичность
Данный стенд не обеспечивает возможность при проведении испытаний полых сварных изделий на герметичность производить вращение этих изделий для визуального контроля сварных швов в разных положениях.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является улучшение эксплуатационных характеристик стенда за счет обеспечения возможности проведения проверки на герметичность с вращением сварных полых емкостей цилиндрической формы, имеющих приварные элементы на корпусе.
Для решения поставленной задачи стенд для испытания полых сварных изделий на герметичность, содержащий станину с нижней установочной опорой, связанной с приводом и имеющей каналы для подвода и отвода испытательной среды, подвижную в вертикальном направлении верхнюю прижимную опору, выполненную с  дренажным каналом для отвода воздуха, систему подачи испытательной среды, дополнительно снабжен испытательной камерой, выполненной с открывающимся прозрачным экраном, механизмом вращения, имеющим электромеханический привод, установленный на станине и передающий вращение на опорный элемент нижней установочной опоры посредством цилиндрической зубчатой передачи, регулируемой опорой, установленной посредством роликов на заднюю стенку корпуса с возможностью воздействия на испытуемое изделие в процессе его прижима, при этом нижняя установочная опора и верхняя прижимная опора представляют собой подшипниковые узлы с вращающимися опорными элементами, в которых выполнены каналы для подвода и отвода испытательной среды и воздуха. В частном случае исполнения в качестве привода механизма вращения используют мотор-редуктор, а в качестве привода верхней прижимной опоры используют пневматический цилиндр, станина может быть закреплена на тумбе, а боковые стенки испытательной камеры выполнены из прозрачного материала.
Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что стенд дополнительно снабжен испытательной камерой, выполненной с открывающимся прозрачным экраном, механизмом вращения, имеющим электромеханический привод, установленный на станине и передающий вращение на опорный элемент нижней установочной опоры посредством цилиндрической зубчатой передачи, регулируемой опорой, установленной посредством роликов на заднюю стенку корпуса с возможностью воздействия на испытуемое изделие в процессе его прижима, при этом нижняя установочная опора и верхняя прижимная опора представляют собой подшипниковые узлы с вращающимися опорными элементами, в которых выполнены каналы для подвода и отвода испытательной среды и воздуха, обеспечивает поворот испытуемого изделия при проведении проверки на герметичность, при этом имеется возможность производить осмотр изделия на наличие утечек с разных сторон одновременно с испытанием, не снимая его со стенда, что улучшает эксплуатационные характеристики стенда.
Техническое решение поясняется чертежом, на котором изображен стенд для испытания полых сварных изделий на герметичность.
Стенд для испытания полых сварных изделий на герметичность содержит испытательную камеру 1, установленную на станину 2 с нижней установочной опорой 3, подвижную в вертикальном направлении верхнюю прижимную опору 4, механизм вращения, имеющий электромеханический привод 5, установленный на станине 2 и передающий вращение на опорный элемент 6 нижней установочной опоры 3 посредством цилиндрической зубчатой передачи 7, регулируемую опору 8 с роликами, систему подачи испытательной среды.
Испытательная камера 1 выполнена с открывающимся прозрачным экраном 9.
На верхней плите 10 каркаса испытательной камеры 1 установлен механизм прижима с пневматическим цилиндром 11. На штоке пневматического цилиндра закреплена плита 12, соединяющаяся скалками с верхней опорой 4.
Нижняя установочная опора 3 и верхняя прижимная опора 4 представляют собой подшипниковые узлы с вращающимися опорными элементами 6, в которых выполнены, соответственно, каналы 13, 14 для подвода и отвода испытательной среды и воздуха.
Регулируемая опора 8 с роликами установлена на заднюю стенку испытательной камеры 1 с возможностью воздействия на испытуемое изделие в процессе его прижима и обеспечивающая совмещение его осей с нижней опорой 3 и верхней опорой 4 в процессе прижима.
В частном случае исполнения в качестве привода механизма вращения используют мотор-редуктор, а в качестве привода верхней прижимной опоры используют пневматический цилиндр.
Кроме того, станина 2 может быть закреплена на тумбе 15, а боковые стенки испытательной камеры 1 выполнены из прозрачного материала.
Работа на стенде осуществляется следующим образом.
В качестве испытуемого изделия на нижнюю установочную опору 3 и регулируемую опору 8 стенда был установлен ресивер 16. При помощи механизма прижима производят опускание верхней опоры 4 до полного прижатия к штуцеру ресивера 16 и его герметизации. Затем закрывают защитный экран 9. Включают цикл проверки. Через канал 13 в нижней установочной опоре 3 во внутреннюю полость ресивера 16 подают воду до полного его заполнения, удаляя воздух из ресивера через канал 14 в верхней опоре 4. Далее закрывают клапаны, обеспечивающие герметизацию трубопроводов гидропневматического оборудования, и включают мультипликатор, создающий испытательное давление внутри ресивера (не показано). В течение заданного времени производят проверку ресивера на герметичность.
После завершения проверки давление снижают и открывают защитный экран 9. Включают привод 5 механизма вращения. При вращении ресивера 16 визуально проверяют его на наличие протечек. При обнаружении мест протечек в ресивере останавливают вращение и отмечают эти места. После осмотра ресивера закрывают защитный экран 9 и завершают цикл проверки (испытания). Клапаны системы подачи воды (не показаны) открываются, включается подача сжатого воздуха через канал 14 в верхней опоре 4 во внутреннюю полость ресивера. Вода через канал 13 в нижней опоре 3 по трубопроводам гидравлической системы сливается в бак (не показано). После завершения процесса слива воды автоматически прекращается подача сжатого воздуха и производится отвод верхней опоры 4 приводом механизма прижима. Открывают защитный экран 9 и снимают испытуемое изделие ресивер с нижней установочной опоры 4.
Таким образом, заявленное техническое решение позволяет производить осмотр сварных полых изделий, например, ресиверов, с разных сторон непосредственно в процессе проверки на герметичность. При этом, как мы видим, стенд позволяет проводить проверку полых изделий (воздушных баллонов) с кронштейнами, расположенными на их корпусе.
Заявляемое техническое решение возможно для реализации на контрольно-испытательном оборудовании с робототехническим оснащением.