стенд для испытаний на герметичность крупногабаритных изделий

Формула изобретения

Стенд для испытаний на герметичность крупногабаритных изделий, включающий крупногабаритную камеру, устройство заправки контрольным газом проверяемых систем изделия, систему вакуумирования и систему измерения утечек, установленные на крупногабаритной камере, отличающийся тем, что стенд снабжен дополнительной малогабаритной камерой, сообщенной с системой вакуумирования и крупногабаритной камерой через дополнительные вакуумные трубопроводы, двумя дополнительными вентилями, один дополнительный вентиль установлен в дополнительном вакуумном трубопроводе между крупногабаритной и малогабаритной камерами, второй вентиль установлен в дополнительном вакуумном трубопроводе между малогабаритной камерой и системой вакуумирования, а также дополнительной системой измерения утечек, дополнительными магистралями подачи контрольного газа в проверяемые системы изделия, установленного в малогабаритной камере, подключаемыми через пневмогермовводы к устройству заправки проверяемых систем изделия контрольным газом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к испытаниям изделий на герметичность и может найти применение также в тех областях техники, где предъявляются повышенные требования к надежности изделий.

Известен стенд для испытаний на герметичность крупногабаритных изделий, включающий в себя крупногабаритную камеру и систему вакуумирования, подсоединенную к камере (1) (А.Рот "Вакуумные уплотнения" "Энергия", 1971 г., стр.6).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является стенд для испытаний на герметичность крупногабаритных изделий, включающий крупногабаритную камеру, систему вакуумирования, подсоединенную к крупногабаритной камере, устройство заправки проверяемых систем изделия контрольным газом, систему измерения утечки, установленную на крупногабаритной камере (2) (Вакуумные системы и их элементы. Справочник-атлас. Под ред.В.Д. Лубенца, 1968 г., стр.188).

Этот стенд принят заявителем за прототип.

Недостатками аналога и прототипа являются то, что их экономически невыгодно использовать при испытаниях на герметичность малогабаритных изделий, например отдельных агрегатов космического аппарата (приборно-агрегатного отсека, спускаемого аппарата и др.) при подготовке его к натурным испытаниям, так как для испытаний отдельных малогабаритных агрегатов достаточна камера объемом до 20 м³. В то же время для испытаний на герметичность крупногабаритных изделий, например, типа орбитальной станции требуется камера объемом не менее 350 м³ и более. При испытаниях на герметичность крупногабаритного или малогабаритного изделия в камере объемом V = 350 м³ в течение, например, 24 часов для обеспечения необходимого вакуума и чувствительности испытаний расходуется электроэнергия не менее 5000 кВт, охлаждающей воды не менее 220 м³, жидкого азота не менее 1 тонны.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей предлагаемого стенда за счет обеспечения установки отдельных агрегатов крупногабаритного изделия в малогабаритную камеру в процессе технологического цикла подготовки (с сокращением времени и снижением трудозатрат при испытаниях изделий на герметичность в процессе их подготовки к натурным испытаниям).

Указанный технический результат достигается тем, что в стенде испытаний на герметичность крупногабаритных изделий, включающем крупногабаритную камеру, устройство заправки контрольным газом проверяемых систем изделия, систему вакуумирования и систему измерения утечек, установленные на крупногабаритной камере, стенд снабжен дополнительной малогабаритной камерой, сообщенной с системой вакуумирования и крупногабаритной камерой через дополнительные вакуумные трубопроводы, двумя дополнительными вентилями, один дополнительный вентиль установлен в дополнительной вакуумном трубопроводе между крупногабаритной и малогабаритной камерами, второй вентиль установлен в дополнительном вакуумном трубопроводе между малогабаритной камерой и системой вакуумирования, а также дополнительной системой измерения утечек, дополнительными магистралями подачи контрольного газа в проверяемые системы изделия, установленного в малогабаритной камере, подключаемыми через пневмогермовводы к устройству заправки проверяемых систем изделия контрольным газом.

Конструкция предлагаемого стенда для испытаний на герметичность крупногабаритных изделий, например космического аппарата и его отдельных агрегатов, представлена на предлагаемом чертеже, где схематично изображен общий вид стенда.

В состав стенда входит крупногабаритная камера 1, система вакуумирования, состоящая из вакуумных насосов 2, вакуумного трубопровода 3, подсоединенного через вентиль 4 к крупногабаритной камере 1, дополнительного вакуумного трубопровода 5, сообщенного через дополнительный вентиль 6 с крупногабаритной камерой 1 и дополнительной малогабаритной камерой 7, дополнительного трубопровода 8, сообщенного через дополнительный вентиль 9 с малогабаритной камерой 7 и системой вакуумирования 2, устройство заправки контрольным газом проверяемых систем изделия, состоящее из пневмопульта 10, магистралей подачи контрольного газа 11, соединенных через пневмогермовводы 12 с изделием 13 (когда оно установлено в крупногабаритной камере 1), а также из дополнительных магистралей подачи контрольного газа 14 в проверяемые системы изделия 15 (когда оно установлено в малогабаритной камере 7), соединенные через пневмогермовводы 16 с пневмопультом 10, система измерения утечки 17, установленная на крупногабаритной камере 1, и дополнительная система измерения утечки 18, установленная на дополнительной малогабаритной камере 7.

Предлагаемый стенд для испытаний на герметичность крупногабаритных изделий работает следующим образом. Устанавливают изделие 15 в малогабаритную камеру 7 и подстыковывают дополнительные магистрали подачи контрольного газа 14 к проверяемым системам на изделии 15. Заправляют поочередно проверяемые системы контрольным газом от пневмопульта 10 до избыточного рабочего давления и проверяют технологические стыки на герметичность методом "щупа". После проверки на герметичность технологических стыков сбрасывают давление контрольного газа из проверяемых систем до атмосферного, после чего, герметизируют малогабаритную камеру 7, закрывают вентили 6 и 4, отстыковывают вентиль 9 и начинают вакуумирование малогабаритной камеры 7 до заданного давления с помощью вакуумных насосов системы вакуумирования 2.

После достижения заданного давления с помощью дополнительной системы измерения утечки 18 оценивают герметичность проверяемых систем согласно технологического процесса испытаний изделия в вакуумной камере. Введение дополнительных вентилей 6 и 9 и дополнительных магистралей подачи контрольного газа 14 позволяют проводить одновременно испытания на герметичность в малогабаритной камере 7 как автономно, независимо от испытаний на герметичность в крупногабаритной камере 1, так и совместно, например, при необходимости контроля герметичности доставляемых грузов, которые впоследствии размещаются внутри космического аппарата. А введение дополнительной системы измерения утечек 18 необходимо для достижения повышенной чувствительности испытаний, так как при испытаниях на герметичность в вакуумных камерах объемом (V = 350 м³ и более) чувствительность испытаний зависит от глубины достигаемого вакуума, величины объема вакуумной камеры, взаимного расположения вакуумных средств и системы измерения утечки, и соответственно на вакуумной камере объемом 20 м³ чувствительность испытаний будет минимум на порядок выше.

Использование предлагаемого технического решения дает следующий положительный эффект:

- при испытании на герметичность изделия в камере объемом до 20 м³, например, в течение 24 часов расход электроэнергии составит 450 кВт, охлаждающей воды - 25 м³, жидкого азота - 0,1 тонны, что на порядок ниже, чем при испытаниях в крупногабаритной камере объемом V = 350 м³, кроме того, сокращается примерно в 1,5 раза время выхода вакуумной камеры на рабочий режим испытаний;

- расширяются функциональные возможности стенда за счет обеспечения установки отдельных агрегатов крупногабаритного изделия в малогабаритную камеру в процессе технологического цикла подготовки;

- сокращается время и трудозатраты при подготовке к натурным испытаниям крупногабаритного изделия, например, космического аппарата за счет параллельно ведущихся испытаний.

Предел измерения не требует дополнительной разработки или доработки существующего комплектующего оборудования, выпускаемого отечественной промышленностью.