гидросистема стенда для испытаний на прочность трубопроводной арматуры

Формула изобретения

Гидросистема стенда для испытаний на прочность трубопроводной арматуры, содержащая электродвигатель, насос, напорную и сливную магистрали, соединенные с гидроцилиндром зажима и гидроцилиндрами прижима фланцев арматуры через первый и второй гидрораспределители подачи рабочей жидкости, регулируемый предохранительный клапан между напорной и сливной магистралями, обратные клапаны на входе в первый и второй гидрораспределители, регистраторы давления, бак и фильтр, отличающаяся тем, что введены третий и четвертый гидрораспределители, гидравлически соединенные с гидроцилиндром управления, первым и вторым гидрораспределителями, гидроцилиндр управления кинематически соединен с гидроцилиндром подачи воды, поршневая полость которого соединена через обратные клапаны и вентили с источником испытательной жидкости (воды) и со входом в арматуру, а также регулируемый предохранительный клапан между второй напорной и сливной магистралями и вентиль между напорными магистралями.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области гидромашиностроения и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и химической промышленности в стендах для испытаний трубопроводной арматуры.

Известна гидросистема стенда для испытаний на прочность трубопроводной арматуры, включающая ручной насос, работающий на испытательной жидкости (воде), с напорной магистралью и регистратором давления рабочей жидкости (см. книгу Д.Ф. Гуревич Расчет и конструирование трубопроводной арматуры Л.: Машиностроение, 1969 г., стр. 28-32).

Данная гидросистема обеспечивает испытания на прочность арматуры, но требует применения значительного ручного труда для создания испытательного давления рабочей жидкости, что снижает эффективность работы гидросистемы. Известна также гидросистема насосной станции, в которой каждый плунжер 3 насоса 1 с корпусом 2 выполнен из двух не связанных между собой механических частей 4 и 5.

Толкающая часть 4 кинематически соединена с приводным механизмом 6. Сводная часть 5 размещена в рабочей камере 7, снабженной распределительными клапанами (К) 8, 9 входа и выхода. Камера 7 связана с напорной линией 10 и баком 11 через К9 и K12 разгрузки. Часть 4 имеет больший диаметр, чем диаметр части 5, и образует с корпусом 2 дополнительные рабочие камеры 13. Последние снабжены дополнительными распределительными клапанами (K) 14, 15 входа и выхода. Камеры 13 связаны с линией 16 подпитки через K14, а с линией 10 через K15 и дополнительный разгрузочный K17, линия 18 разгрузки которого соединена с К8 и через дроссель 19 с баком 11. В линии 10 установлен гидроаккумулятор 20 (см. а.с. №1537891 кл. 5 F 04 B 23/10).

Указанная гидросистема обеспечивает повышение давления рабочей жидкости, но требует применения дополнительного приводного механизма для приведения в действие плунжеров насоса, что усложняет конструкцию гидросистемы насосной стации, работающей на одной рабочей жидкости (масле) и не обеспечивает возможности создания давления другой рабочей жидкости (воды) для работы стенда для испытаний арматуры в целях безопасности обслуживающего персонала.

Задачей изобретения является повышение эффективности в производительности труда расчет механизации процесса испытания трубопроводной арматуры.

Технический результат достигается тем, что в гидросистеме, содержащей электродвигатель, насос, напорную и сливную магистрали, соединенные с гидроцилиндром зажима и гидроцилиндрами прижима фланцев арматуры через первый и второй гидрораспределители подачи рабочей жидкости, регулируемый предохранительный клапан между напорной и сливной магистралями, обратные клапаны на входе в первый и второй гидрораспределители, регистраторы давления, бак, фильтр, введены третий и четвертый гидрораспределители, гидравлически соединенные с гидроцидиндром управления, первым и вторым гидрораспределителями подачи рабочей жидкости, причем гидроцилиндр управления кинематически соединен с гидроцилиндром подачи воды, поршневая полость которого соединена через обратные клапаны и вентили с источником испытательной жидкости (воды) и с входом в арматуру, а также регулируемый предохранительный клапан между второй напорной и сливной магистралями и вентиль между напорными магистралями.

Положительный эффект изобретения проявляется в повышении эффективности и производительности труда за счет создания давления испытательной жидкости (воды), подаваемой во внутреннюю полость арматуры, ограниченным объемом для повышения безопасности обслуживающего персонала при помощи гидроцилиндра управления, работающего на другой жидкости (масле). На чертеже представлена схема гидросистемы стенда для испытаний на прочность трубопроводной арматуры.

Гидросистема содержит электродвигатель 1, насос 2, напорные 3, 4 и сливную 5 магистрали соответственно, гидроцилиндр 6 зажима, гидроцилиндры 7 прижима фланцев арматуры 6, гидроцилиндр 9 управления, гидроцилиндр 10 подачи воды, первый, второй, третий, четвертый гидрораспределители 11, 12, 13, 14 подачи рабочей жидкости, регулируемые предохранительные клапаны 15, 16, обратные клапаны 17, 18, 19, 20, вентили 21, 22, 23, 24, 25, регистраторы 26, 27, 28 давления, бак 29, фильтр 30.

Гидросистема работает следующим образом.

До начала испытаний арматуры 8 устанавливают рукоятки гидропереключателей 11, 12, 13, 14 в средние положения, рукоятки регулируемых предохранительных клапанов 15, 16 и вентиль 21 в крайние положения против часовой стрелки (открытое положение), вентили 22, 23, 24, 25 в крайние положения по часовой стрелке (закрытое положение).

Устанавливают испытываемую арматуру 8 на стол стенда, рукоятку гидрораспределителя 13 в положение 2 арматуры с условным диаметром прохода Ду до 100 им и в положение I для арматуры с условным диаметром прохода Ду более 100 мм, а в рукоятки гидрораспределителей 11, 12 в положение 2. Включают электродвигатель 1, после чего закрепляют арматуру 8 на столе стенда путем подачи рабочей жидкости (масла) в гидроцилиндры 7 прижима нижнего фланца арматуры. Путем подачи давления в гидроцилиндр 6 зажима арматура 8 зажимается по фланцам между столом в тарелью стенда. Давление рабочей жидкости (масла) поступает от насоса 2, фильтр 30, по напорной магистрали 3 через гидрораспределитель 13, обратный клапан 20, гидрораспределитель 12 в поршневые полости гидроцилиндров 7, обеспечивая выдвижение штоков для прижима нижнего фланца арматуры, а сливается жидкость из штоковых полостей гидроцилиндров 7 через гидрораспределитель 12 по сливной магистрали 5 в бак 29.

Давление рабочей жидкости (масла) поступает также от насоса 2, фильтр 30, по напорной магистрали 3 через гидрораспределитель 13, обратный клапан 19, через гидрораспределитель 11 в поршневую полость гидроцилиндра 6 зажима, обеспечивая выдвижение штока для зажима фланцев арматуры, а сливается жидкость из штоковой полости гидроцилиндра 6 черев гидрораспределитель 11 по сливной магистрали 5 в бак 29. Давление рабочей жидкости (масла), которое подается в гидроцилиндр 6 и гидроцилиндры 7, устанавливают по регистратору 26 регулируемым предохранительным клапаном 15 и вентилем 21. Так как гидроцилиндр 6 зажима и гидроцилиндры 7 прижима питаются от одной напорной магистрали 3 для исключения спада давления жидкости из поршневой полости гидроцилиндра 6 на входе в гидрораспределитель 11 установлен обратный клапан 19, а для исключения спада давления жидкости из поршневых полостей гидроцилиндров 7 зажима фланцев арматуры 8 на входе в гидрораспределитель 12 установлен обратный клапан 20. Затем заполняют внутреннюю полость испытываемой арматуры 8 водой:

- устанавливают рукоятку гидрораспределителя 13 в положение 2;

- открывают вентили 22, 23, 25 и заполняют арматуру водой до появления течи из вентиля 25, после чего его закрывают;

- циклическими переключениями рукоятки гидрораспределителя 14 из положения 1 в положение 2 устанавливают требуемое давление по регистратору 28.

В этом случав при нахождении рукоятки гидрораспределителя 13 в положении I давление рабочей жидкости (масла) поступает по напорной магистрали 4 через гидрораспределитель 13 в гидрораспределитель 14 управления и черев него в поршневую полость или стоковую полости гидроцилиндра 9, а сливается жидкость через гидрораспределитель 14 по сливной магистрали 5 в бак 29.

Давление рабочей жидкости (масло), которое подается в гидрораспределитель 9 управления, устанавливают по регистратору 26 регулируемым предохранительным клапаном 15 и вентилем 21 для арматуры с условным диаметром прохода до 100 мм и по регистратору 27 регулируемым предохранительным клапаном 16 для арматуры с условным диаметром прохода более 100 мм.

Ввиду того, что площадь поршня гидроцилиндра 9 больше площади поршня гидроцилиндра 10, то давление воды в поршневой полости гидроцилиндра 10 будет также больше давления масла в поршневой полоти гидроцилиндра 9. Вода поступает в поршневую полость гидроцилиндра 10 через открытый вентиль 22, обратный клапан 18. При установке рукоятки гидрораспределителя 14 в положение I заполняется водой через вентиль 22, обратный клапан 16 поршневая полость гидроцилиндра 10, а при установке рукоятки в положение 2 вода из поршневой полости гидроцилиндра 10 через обратный клапан 17, открытый вентиль 23 выталкивается во внутреннюю полость арматуры 8. То есть таким образом путем циклического переключения рукоятки гидрораспределителя 14 создается требуемое давление воды внутри арматуры. После достижения требуемого давления воды внутри арматуры по регистратору 28 выдерживают при этом давлении заданное время, после чего судят о прочности арматуры 8. Затем открывают вентиль 25 и сбрасывают давление воды, сливают ее после открытия вентиля 24. Устанавливают рукоятки гидропереключателей 11, 12 в положение I, при этом шток гидроцилиндра 6 и штоки гидроцилиндров 7 втягиваются, после чего снимают арматуру 8 со стенда.

Применение предложенной гидросистемы стенда позволяет повысить эффективность и производительность труда за счет механизации процесса испытания, улучшить удобство и безопасность обслуживания.