Гидравлический мультипликатор
Полезная модель относится к испытательной технике, а именно к оборудованию для испытаний на герметичность, и может быть использована для проведения гидростатических испытаний изделий различными рабочими давлениями. Цель полезной модели - упрощение конструкции. Для достижения указанной цели предлагается в гидравлическом мультипликаторе, содержащим источник жидкости, трубопроводы с запорными элементами, корпус с входным и выходным штуцерами, основным, дренажным, регулировочным и контрольным каналами, стакан, установленный открытым торцом на корпусе и имеющий резьбовое отверстие на его закрытом торце, сильфон с возможностью перемещения в стакане, соединенный одним торцом с регулировочным каналом, при этом второй торец сильфона заглушен пробкой, регулировочный элемент в виде микрометрического винта, установленный в резьбовом отверстии стакана, а также сигнализатор давления в виде манометра, установленный в контрольном канале корпуса, объединить регулировочный и дренажный каналы корпуса, снабдить упомянутую пробку сильфона L-образной скобой с пазом на горизонтальной полке, завести регулировочный элемент в упомянутый паз скобы, а на его резьбовом конце установить шайбу, при перемещениях регулировочного элемента взаимодействующую с противоположными плоскостями горизонтальной полки скобы и пробки сильфона. Кроме того, для увеличения срока службы путем снижения усилия перемещения сильфона и очистки рабочей жидкости в вариантах заявляемого мультипликатора предлагается установить сильфон в стакане с минимальным зазором, полость стакана заполнить консистентной смазкой, на входном штуцере корпуса установить контейнер со сменным фильтрующим элементом, а на торцевых поверхностях шайбы регулировочного элемента выполнить кольцевые выступы. Технический результат при осуществлении полезной модели заключается в упрощении конструкции, а именно в обеспечении работы мультипликатора без применения источника высокого гидравлического давления.
Полезная модель относится к испытательной технике, а именно к оборудованию для испытаний на герметичность, и может быть использована для проведения гидростатических испытаний изделий различными рабочими давлениями.
Цель полезной модели - упрощение конструкции.
Мультипликатор [< лат. multiplicator умножающий] - устройство для усиления действия какого-либо механизма, повышения давления жидкости (например, в гидравлическом прессе), увеличения передаточного отношения (например, в измерительных приборах).
Уровень техники
Известна гидравлическая линия, входящая в систему для проверки герметичности прибора по Патенту РФ на полезную модель 
88444, МПК G01М 3/02, 3/04, 2008 г., опубл. 10.11.2009 Бюл. 31 [1].
Известная гидравлическая линия содержит последовательно соединенные источник жидкости, трубопроводы с запорными элементами, механизм создания давления (гидравлический насос высокого давления), герметичный гидравлический бак и сигнализатор давления (манометр).
При испытании прибор герметизируют, погружают в гидравлический бак и подключают к нему источник жидкости, при помощи механизма создания давления (гидравлического насоса высокого давления) создают необходимое давление, перекрывают подачу жидкости запорными элементами, выдерживают установленное время, сбрасывают давление, извлекают прибор из гидравлического бака и проверяют на отсутствие жидкости внутри корпуса.
Прибор считают выдержавшим испытание, если не было падения давления на сигнализаторе давления (манометре) и внутри корпуса не обнаружена жидкость.
Недостатком известного устройства является невозможность точной регулировки испытательного давления из-за инерционности механизма создания давления (гидравлического насоса).
Известен также кран высокого давления с механизмом точной регулировки по Патенту РФ на полезную модель 114351, МПКП F16K 5/00; 13/00 (2006.01), 2011 г., опубл. 20.03.2012, Бюл. 8 [2].
Известное устройство содержит корпус, входной и выходной штуцеры, основной канал подачи давления с основной пробкой, дренажный канал с дренажной пробкой и контрольный канал с манометром, между контрольным и дренажным каналами выполнен дополнительный регулировочный канал с механизмом точной регулировки в виде стакана, установленного открытым торцом на корпусе и имеющего резьбовое отверстие на закрытом торце, сильфона с возможностью перемещения в стакане, соединенного одним торцом с регулировочным каналом, при этом второй торец сильфона заглушен, а также регулировочного элемента, установленного в резьбовом отверстии стакана и кинематически взаимодействующего с заглушенным торцом сильфона.
При проведении испытаний на герметичность подключают последовательно источник гидравлического давления к входному штуцеру корпуса, а к его выходному штуцеру - испытываемый образец, открывают основной канал подачи давления частичным перемещением основной и дренажной пробок, закачивают рабочую жидкость во внутренние полости крана, сильфона и испытываемого образца до полного вытеснения воздуха из рабочего объема, заглушают выходное отверстие испытываемого образца технологической пробкой, создают предварительное давление несколько меньше необходимого испытательного давления в испытываемом образце при помощи источника давления, закрывают основную и дренажную пробки, доводят давление в кране и соответственно в испытываемом образце до необходимого, для чего сжимают сильфон перемещением его в стакане при помощи регулировочного элемента, выдерживают испытываемый образец при испытательном давлении установленное время, визуально контролируют отсутствие протечек или падение давления по манометру, открывают дренажную пробку и сбрасывают рабочую жидкость под давлением в атмосферу.
Испытываемый образец считают выдержавшим испытание, если не было влаги (протечек) на поверхности образца или не было падения давления на манометре.
Известное устройство устраняет недостаток [1], но имеет сложную конструкцию, обусловленную необходимостью применения источника высокого гидравлического давления, поскольку для широкого диапазона испытательного давления сильфон рассчитан на давление 200 кг/см2 и более, что и подразумевает использование упомянутого источника давления, например гидронасоса высокого давления для приведения его (сильфона) в исходное положение (максимальное растяжение), а также для создания предварительного давления.
Недостаток известного устройства устраняется путем обеспечения возможности растяжения сильфона для приведения его в исходное положение, а также для дренажа (сброса давления) после испытания, посредством регулировочного элемента, что в свою очередь позволит использовать для закачки жидкости в систему и испытываемый образец водопроводную магистраль с обычным бытовым давлением 1,5-2 кг/см2, а создание испытательного давления осуществлять исключительно сжатием сильфона с жидкостью упомянутым регулировочным элементом без применения источника высокого гидравлического давления.
Для достижения указанной цели предлагается в гидравлическом мультипликаторе, содержащим источник жидкости, трубопроводы с запорными элементами, корпус с входным и выходным штуцерами, основным, дренажным, регулировочным и контрольным каналами, стакан, установленный открытым торцом на корпусе и имеющий резьбовое отверстие на его закрытом торце, сильфон с возможностью перемещения в стакане, соединенный одним торцом с регулировочным каналом, при этом второй торец сильфона заглушен пробкой, регулировочный элемент в виде микрометрического винта, установленный в резьбовом отверстии стакана, а также сигнализатор давления в виде манометра, установленный в контрольном канале корпуса,
объединить регулировочный и дренажный каналы корпуса, снабдить упомянутую пробку сильфона L-образной скобой с пазом на горизонтальной полке, завести регулировочный элемент в упомянутый паз скобы, а на его резьбовом конце установить шайбу, при перемещениях регулировочного элемента взаимодействующую с противоположными плоскостями горизонтальной полки скобы и пробки сильфона.
Кроме того, в вариантах гидравлического мультипликатора также предлагается:
- установить сильфон в стакане с минимальным зазором, а полость стакана заполнить консистентной смазкой для исключения изгиба сильфона под воздействием регулировочного элемента и созданного давления, а также для снижения возможного трения о стенки стакана;
- на входном штуцере корпуса установить контейнер со сменным фильтрующим элементом для продления срока службы путем очистки жидкости от возможных загрязнений;
- на торцевых поверхностях шайбы регулировочного элемента выполнить кольцевые выступы, позволяющие уменьшить площадь контактных поверхностей горизонтальной полки скобы, пробки сильфона и упомянутой шайбы для снижения усилия сжатия сильфона (уменьшения трения).
Раскрытие полезной модели
При проведении испытаний на герметичность различных деталей и узлов различным внутренним гидростатическим давлением в зависимости от условий эксплуатации, в них нагнетают жидкость, создают необходимое давление и выдерживают под этим давлением установленное время.
Испытываемый образец считают выдержавшим испытание, если не было влаги (протечек) на поверхности образца или не было падения давления на манометре.
В известном из уровня техники устройстве [2] для создания и увеличения диапазона испытательного давления от магистрального 1,5-2 кг/см2 до максимально возможного 200 кг/см 2 и более, а также повышения точности регулировки применяют сильфон, рассчитанный на указанное давление, который предварительно растягивают подавая в него жидкость под максимальным давлением, заполняют всю систему жидкостью, и после создания предварительного давления и перекрытия входа, сжимают его (сильфон), тем самым уменьшая его объем и доводя давление до необходимого, это предполагает использование источника высокого гидравлического давления, что значительно усложняет конструкцию.
Задача, на решение которой направлена полезная модель заключается в упрощении конструкции.
Для достижения обозначенной задачи целесообразно обеспечить возможность растяжения сильфона для приведения его в исходное положение, а также для дренажа (сброса) давления после испытания, посредством регулировочного элемента, что в свою очередь позволит использовать для закачки жидкости в систему и испытываемый образец водопроводную магистраль с обычным бытовым давлением 1,5-2 кг/см2, а создание испытательного давления осуществлять исключительно сжатием сильфона с жидкостью упомянутым регулировочным элементом без применения источника высокого гидравлического давления.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 изображен гидравлический мультипликатор, функциональная схема, на фиг.2 - то же, продольный разрез, на фиг.3 - выноска I на фиг.2, на фиг.4 - разрез В-В на фиг.3, штрих-пунктирными линиями показан испытываемый образец.
Гидравлический мультипликатор содержит последовательно соединенные источник жидкости 1, трубопроводы 2 и 3 с запорными элементами 4 и 5, контейнер 6 со сменным фильтрующим элементом 7, корпус 8 с входным штуцером 9, выходным штуцером 10, основным каналом 11, регулировочно-дренажным каналом 12 и контрольным каналом 13, стакан 14, установленный открытым торцом* (*) здесь и далее, на чертежах не обозначен), на корпусе 8, имеющий резьбовое отверстие 15 на его закрытом торце* и заполненный смазкой*, сильфон 16 с возможностью перемещения в стакане 14, соединенный одним торцом* с регулировочно-дренажным каналом 12, при этом второй торец* сильфона 16 заглушен пробкой 17, последняя снабжена L-образной скобой 18 с пазом 19 на горизонтальной полке*, регулировочный элемент 20 в виде микрометрического винта и шайбы 21 с выступами 22 и 23, установленный в отверстии 15 стакана 14 и заведенный в паз 19 скобы 18, и сигнализатор давления 24.
Для проведения испытаний на герметичность испытываемого образца* внутренним гидростатическим давлением производят следующее:
- собирают гидравлическую схему, а именно подключают последовательно источник жидкости 1 при помощи трубопровода 2 через запорный элемент 4 и контейнер 6 со сменным фильтрующим элементом 7 к входному штуцеру 9 корпуса 8, а к выходному штуцеру 10 - испытываемый образец при помощи трубопровода 3 через запорный элемент 5;
- максимально растягивают сильфон 16 перемещением его в стакане 14 при помощи регулировочного элемента 20, заведенного в паз 19 скобы 18, при этом резьба регулировочного элемента 20 взаимодействует с резьбой отверстия 15 стакана 14, а выступ 22 шайбы 21 взаимодействует с плоскостью А скобы 18;
- открывают запорные элементы 4 и 5 трубопроводов 2 и 3;
- закачивают рабочую жидкость* при помощи источника жидкости 1 в гидравлическую систему до полного вытеснения воздуха из рабочего объема, при этом жидкость проходит через трубопровод 2, ячейки* фильтрующего элемента 7 контейнера 6, где очищается и входной штуцер 9, заполняет каналы 11-13 корпуса 8, сильфон 16 и сигнализатор давления 24, и через выходной штуцер 10 и трубопровод 3 поступает в испытываемый образец;
- заглушают выходное отверстие испытываемого образца технологической пробкой (на чертежах не показана) и закрывают запорный элемент 4 трубопровода 2;
- создают необходимое давление в испытываемом образце, для чего сжимают сильфон 16 перемещением его в стакане 14 при помощи регулировочного элемента 20, резьба регулировочного элемента 20 взаимодействует с резьбой отверстия 15 стакана 14, а выступ 23 шайбы 21 взаимодействует с плоскостью Б пробки 17 сильфона 16, при этом объем последнего уменьшается и рабочая жидкость перетекает из него в испытываемый образец чем и создается упомянутое давление;
- контроль установки испытательного давления производят по сигнализатору давления 24 (манометру);
- выдерживают испытываемый образец при необходимом давлении установленное время;
- визуально контролируют отсутствие протечек или падение давления в замкнутом рабочем объеме испытываемого образца по сигнализатору давления 24;
- для дренажа (сброса давления) максимально растягивают сильфон 16 перемещением его в стакане 14 при помощи регулировочного элемента 20, заведенного в паз 19 скобы 18, резьба регулировочного элемента 20 взаимодействует с резьбой отверстия 15 стакана 14, а выступ 22 шайбы 21 взаимодействует с плоскостью А скобы 18, при этом объем сильфона 16 увеличивается и рабочая жидкость из испытываемого образца перетекает в него и давление снижается до нормального;
- разбирают гидравлическую схему и удаляют рабочую жидкость из гидравлической системы.
Испытываемый образец считают выдержавшим испытания, если не было влаги (протечек) на поверхности образца или не было падения давления на сигнализаторе давления 24.
Периодически и в случае загрязнения извлекают фильтрующий элемент 7 из контейнера 6 и регенерируют его, при сильной засоренности фильтрующий элемент 7 подлежит замене.
Технический результат при осуществлении полезной модели заключается в упрощении конструкции, а именно в обеспечении работы мультипликатора без применения источника высокого гидравлического давления.
Указанный технический результат достигается совокупностью отличительных признаков, а именно объединением регулировочного и дренажного каналов корпуса, снабжением пробки сильфона L-образной скобой с пазом на горизонтальной полке, заведением регулировочного элемента в упомянутый паз скобы, а также установкой на его резьбовом конце шайбы, при перемещениях регулировочного элемента взаимодействующей с противоположными плоскостями горизонтальной полки скобы и пробки сильфона.
Кроме того, для увеличения срока службы путем снижения усилия перемещения сильфона и очистки рабочей жидкости в вариантах заявляемого мультипликатора предлагается установить сильфон в стакане с минимальным зазором, полость стакана заполнить консистентной смазкой, на входном штуцере корпуса установить контейнер со сменным фильтрующим элементом, а на торцевых поверхностях шайбы регулировочного элемента выполнить кольцевые выступы.
Представленные описание и чертежи заявляемого гидравлического мультипликатора позволяют, используя существующие материалы и покупные комплектующие изделия, изготовить его промышленным способом и использовать для проведения гидростатических испытаний герметичности изделий различными рабочими давлениями.
1. Гидравлический мультипликатор, содержащий источник жидкости, трубопроводы с запорными элементами, корпус с входным и выходным штуцерами, основным, дренажным, регулировочным и контрольным каналами, стакан, установленный открытым торцом на корпусе и имеющий резьбовое отверстие на его закрытом торце, сильфон с возможностью перемещения в стакане, соединенный одним торцом с регулировочным каналом, при этом второй торец сильфона заглушен пробкой, регулировочный элемент в виде микрометрического винта, установленный в резьбовом отверстии стакана, а также сигнализатор давления в виде манометра, установленный в контрольном канале корпуса, отличающийся тем, что регулировочный и дренажный каналы корпуса объединены, упомянутая пробка сильфона снабжена L-образной скобой с пазом на горизонтальной полке, регулировочный элемент заведен в упомянутый паз скобы, а на его резьбовом конце установлена шайба, которая при перемещениях регулировочного элемента имеет возможность взаимодействия с противоположными плоскостями горизонтальной полки скобы и пробки сильфона.
2. Гидравлический мультипликатор по п.1, отличающийся тем, что сильфон установлен в стакане с минимальным зазором, а полость стакана заполнена консистентной смазкой.
3. Гидравлический мультипликатор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен контейнером со сменным фильтрующим элементом, установленным на входном штуцере корпуса.
4. Гидравлический мультипликатор по п.1, отличающийся тем, что на торцевых поверхностях шайбы регулировочного элемента выполнены кольцевые выступы.
