ВАКУУМНЫЙ ВВОД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ КОНСТРУКЦИИ

Область техники
Полезная модель относится к испытательной технике по проверке герметичности изделий масс-спектрометрическим методом течеискания способом вакуумной камеры с принудительным нагревом изделия и избыточным давлением газа, и может быть использована при вакуумных испытаниях внутрикамерных компонентов термоядерного реактора ИТЭР.
Уровень техники
Известен способ контроля герметичности изделия с вакуумной присоской и устройство для его реализации (Неразрушающий контроль, том II./Под ред. В.В. Клюева. - М.: Машиностроение, 2003, с. 115-116). При этом, данный известный способ включает установку на контролируемый участок изделия вакуумной присоски, содержащей два контура уплотнения, пространство между которыми откачивают вспомогательным вакуумным насосом. Присоску предварительно уплотняют, откачивают насосом и соединяют с течеискателем, в изделие подается гелий. Технологическая полость, образованная между двумя контурами уплотнения, служит для предотвращения попадания газа из атмосферы в объем вакуумной камеры.
Однако, данный способ контроля обладает низкой чувствительностью (Неразрушающий контроль, том II./Под ред. В.В. Клюева. - М.: Машиностроение, 2003, с. 115), и не подходит для изделий, где доступ к сварным швам затруднен. В свою очередь, использование вакуумной присоски внутри объема вакуумной камеры оказывается невозможно, из-за отсутствия разности давления, необходимой для работы присоски. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому решению является способ контроля герметичности полого изделия с открытым торцем и устройство для его реализации, заключающийся в том, что для герметизации полого изделия, открытый торец закрывают технологической заглушкой, соединение между технологической заглушкой и стенкой полого изделия уплотняют вакуумной резиной, причем в объеме технологической заглушки создают вакуумный барьер в виде кольцевой полости, соединенной с вакуумным насосом. В процессе испытания, молекулы гелия проникают через уплотнение в кольцевую полость, где удаляются дополнительным вакуумным насосом (см. патент РФ 2444714, кл. G01M 3/02, 2010 г.).
В результате анализа конструкции данного устройства необходимо отметить, что технологическая заглушка, установленная с одной стороны открытого торца изделия, недостаточна для обеспечения герметизации изделия имеющего два открытых торца, расположенных друг напротив друга (деталь типа «тройник»). Использование аналогичной технологической заглушки для второго открытого торца изделия недопустимо, по причине недостатка свободного места в изделии вокруг уплотняемого торца (ограниченное свободное пространство).
Техническим результатом настоящей полезной модели является устранение указанных недостатков рассмотренных устройств, повышение достоверности и точности контроля герметичности изделия методом течеискания в вакууме с принудительным нагревом до (250 - 270)°С и давлением газа до 5 МПа, при установке технологических заглушек в условиях ограниченного свободного пространства на деталь с двумя открытыми торцами (деталь типа «тройник»).
Раскрытие изобретения
Указанный технический результат обеспечивается тем, что вакуумный ввод для испытаний на герметичность конструкции, содержащий технологические заглушки, закрывающие два открытых торца изделия, расположенных друг напротив друга, теплостойкую вакуумную резину уплотняющую место соединения, кольцевые герметичные полости, образованные внутри технологических заглушек, и соединенные общей магистральной трубой с вакуумным насосом, напорную магистральную трубу для подачи газа к изделию, новым является то, что одна из технологических заглушек выполнена составной, и содержит несколько уплотненных сопрягающихся поверхностей, образующих два контура уплотнения, центральный винт, фиксирующий технологические заглушки, размещен внутри изделия (первого контура уплотнения).
Краткое описание чертежей
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых:
на фиг. 1 - вакуумный ввод для испытаний на герметичность конструкции, общий вид.
Вакуумный ввод для испытаний на герметичность конструкции состоит из втулки 1 и пробки 2, установленных друг напротив друга на торцах испытуемого изделия 3, зафиксированных при помощи центрального винта 4. Головка центрального винта 4 закрывается фланцем 5. Фланец фиксируется винтами 6 относительно втулки 7, упирающейся через кольца 8 и 9 во втулку 1.
Места соединения уплотнены при помощи теплостойкой вакуумной резины (перфторкаучук) 10 - 15. Таким образом, в объеме технологических заглушек образованы кольцевые герметичные полости 16 и 17.
Подача газа (гелия) к изделию 3 осуществляется через магистральную трубу 18, установленную на фланце 5. Откачка газа из полостей 16 и 17 выполняется по общей магистральной трубе 19.
Осуществление полезной модели
Вакуумный ввод в процессе испытаний на герметичность работает следующим образом. На контролируемое изделие 3, со стороны открытого торца, устанавливаются части составной заглушки: втулка 7, уплотнительное кольцо из теплостойкой вакуумной резины 13, упорное кольцо 8. Втулка 1 и пробка 2 вместе с уплотнительными кольцами 10 - 12, устанавливаются на открытые торцы контролируемого изделия 3. Устанавливают центральный винт 4 и, вращая его, сжимают уплотнительные кольца 10-12 (на 30%), тем самым фиксируя втулку 1 и пробку 2 относительно изделия 3 и уплотняя места сопряжения. На втулку 1 устанавливается упорное кольцо 9, уплотнительное кольцо 14 и фланец 5. Фланец 5, с установленным уплотнительным кольцом 15, при помощи винтов 6 крепится к втулке 7. Вращая винты 6, сжимают уплотнительные кольца 13-15 (на 30%), тем самым фиксируя фланец 5 и втулку 7 относительно втулки 1 и уплотняя места сопряжения.
Трубы, установленные на пробке 2 и втулке 7, объединяют в общую магистральную трубу 19, через которую происходит откачка утечек из первого контура уплотнения. Трубу 18, установленную на фланце 5 соединяют (сваркой) с напорной магистральной трубой, через которую подается газ.
В процессе работы, вакуумную камеру, в которой помещается контролируемое изделие 3 с установленным вакуумным вводом, откачивают вакуумным наносом и подключают к течеискателю. В изделие 3 подается газ (гелий) с избыточным давлением (до 5 МПа), изделие принудительно нагревают до (250-270)°С. В процессе диффузии через материал уплотнения 10, 12, 14, молекулы газа проникают в технологические полости 16 и 17, образованные между первым и вторым контуром уплотнения, и удаляются оттуда вспомогательным вакуумным насосом. Тем самым, утечки газа из вакуумного ввода не попадают в объем вакуумной камеры, где происходит контроль герметичности изделия. По окончании испытаний, вакуумный ввод снимают с изделия 3, откручивая винты 6 и 4, и извлекают из вакуумной камеры. Фланец 5, приваренный к напорной магистральной трубе остается внутри вакуумной камеры, и отрезается в том случае, если испытания будут проводиться для изделия другой конфигурации.
Использование данного вакуумного ввода для испытаний на герметичность конструкции обеспечивает повышение достоверности и точности контроля герметичности изделия методом течеискания в вакууме с принудительным нагревом до (250-270)°С и давлением газа до 5 МПа, при установке технологических заглушек в условиях ограниченного свободного пространства на деталь с двумя открытыми торцами. Процесс установки вакуумного ввода на изделии прост и удобен.