RO127828A2 - Dispozitiv pentru probarea etanşărilor tijelor cilindrilor hidraulici - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un dispozitiv pentru probarea etanşărilor tijelor cilindrilor hidraulici, în vederea asimilării în fabricaţie de serie a unor familii de tipodimensiuni de garnituri necesare motoarelor hidraulice liniare. Dispozitivul conform invenţiei are în componenţă caseta de probă etanşă, compusă din două capace (), cu locaşuri identice, în funcţie de forma şi dimensiunea unei garnituri (), o bucşă () de centrare, o tijă () şi un cilindru () hidraulic cu dublă acţiune, ambele montate pe un suport (), şi nişte elemente de cuplare mecanică, fiind acţionat de o instalaţie a cărei schemă hidraulică realizează parametrii şi funcţiile necesare probei hidrostatice cu o pompă () manuală, când tija () nu se deplasează, şi parametrii probei de anduranţă, cu o pompă () cu debit reglabil, tija () efectuând două curse alternative pe ciclu în regim pulsatoriu, o presiune maximă reglată de o supapă (), şi o presiune minimă, când debitul circulă liber la bazin, iar în funcţie de numărul de cicluri contorizate şi cursă, se determină durata de viaţă în kilometri a garniturii ().

Description

DISPOZITIV PENTRU PROBAREA

ETANSARILOR TIJELOR CILINDRILOR HIDRAULICI

Invenția se refera la un dispozitiv si schema hidraulica de acționare a acestuia pentru probarea etansarilor tijelor cilindrilor in domeniul acționarilor hidraulice. Pe acest produs, care face obiectul invenției, se efectuează proba hidrostatica de etanșare exterioara si proba de anduranta a elementelor de etanșare pentru tijele care efectuează mișcări liniare, prin utilizarea unei soluții constructive noi.

In prezent, probele menționate mai sus se realizează pe cilindru in locașurile caruia se montează elementele de etanșare. Metoda de probare actuala are următoarele dezavantaje:

- consum energetic foarte mare si încălzire excesiva a uleiului. Deoarece normele de construcție a cilindrilor prevăd ca raportul suprafața pistonului / suprafața tija trebuie sa fie 1,6; 1,8; 2, este necesar un debit mare. Cantitatea de ulei din cilindru din zona unde se afla montata etansarea tijei este descărcata la rezervor la presiunea maxima prin supapa de presiune, in timpul deplasării tijei fiind nevoie de un grup de pompare cu consum energetic excesiv. Energia hidraulica se transforma in aceasta perioada in căldură, care trebuie disipată de o instalație de răcire a lichidului, cu cheltuieli suplimentare;

- gabarite mari ale standului pe care se probează cilindrul, rezultate din dimensionarea rezervorului, a aparatelor hidraulice de generare a presiunii si debitului si de reglare a parametrilor de lucru.

Dispozitivul de probare a etansarilor pentru tija si schema hidraulica de acționare, conform invenției, are ca obiectiv utilizarea unei soluții inovatoare, eficienta, realizabila, cu cosum energetic redus in timpul funcționarii.

Părțile componente principale sunt: caseta cu etansari montata pe o flanșa, tija, suport, traversa de ghidare pe care sunt montate articulațiile si cilindru hidraulic de deplasare liniara a tijei. Pentru fiecare mărime a diametrului tijei se executa cate o caseta, in funcție de forma constructiva a etansarii si materiale compatibile cu mediul hidraulic utilizat. In fiecare caseta se montează cate doua garnituri in locașurile capacelor, care sunt centrate pe bucșa lagar de ghidare a tijei. Aceste repere sunt montate modular prin șuruburi, si împreuna cu flanșa de fixare constituie un subansamblul. In interiorul casetei in spațiu inelar dintre cele doua garnituri se realizează o presiune hidraulica constanta sau pulsatorie, in funcție de proba care se efectuează.

«.-2 01 0 - 0 0 1 2 4 - 1 5 -02- 2010

La proba hidrostatica presiunea maxima se menține constanta pe o durata de timp, in condițiile in care tija este imobila. La proba de anduranta dispozitivul si schema hidraulica asigura o presiune pulsatorie: maxima in timpul deplasării tijei intrun sens de deplasare si minima la deplasare in sensul reversibil. Fiecare mărime de caseta se fixeaza pe un suport chesonat rigid. De asemenea, pe suport se fixeaza cilindrul hidraulic, care deplseaza tija casetei alternativ. Legătură dintre cele doua tije se face prin intermediul unei cuple cu doua articulații sferice, care compensează eventualele abateri de la coaxialitate. Cupla se deplasează axial, ghidat pe doua coloane. Suportul se montează pe un stand cu axa longitudinala orizontala sau verticala. Numărul de curse se contorizeaza si in final se determina numărul de kilometri de funcționare a etansarii pana la uzura acceptabila a elementelui de etanșare.

Schema hidraulica a dispozitivului are doua circuite separate materializate prin doua instalații:

- sistemul hidraulic pentru acționarea cilindrului care antrenează tija casetei,

- sistemul hidrulic de generare a impulsului hidraulic in regim pulsatoriu care solicita etansarile. Primul sistem conține o pompa cu debit reglabil, elemente de reglare a presiunii si distribuție si realizează viteza maxima, prevăzută in proceduri pentru diverse forme si presiuni ale etansarilor. Lichidul din instalație este ulei mineral aditivat.

Al doilea sistem folosește ca lichid ulei hidraulic, emulsii HFA, emulsii HFB, soluții glicoli FIFC, esteri fosfați HFD, in funcție de destinația si materialele componente ale elementelor de etanșare. Si acest sistem are in componenta elemente pompa cu debit reglabil, elemente de reglare a presiunii si distribuție. Reglarea debitului si a presiunii sunt necesare pentru realizarea formei impulsului in timpul probei de anduranta.

Avantajele aplicării invenției, in compartie cu stadiul actual de probare al etansarilor sunt următoarele:

- capacitatea mare de probare a dispozitivului, rezultata din creșterea vitezei de deplasare a tijei, si a numărului de etansari care se probează simultan si implicit a micșorării duratei de experimentare si cheltuielilor de producție;

- debit necesar pentru ciclu pulsatoriu foarte mic;

- putere electrica instalata redusa pentru antrenarea a grupurilor de pompare;

- gabarite si greutati mici si aparataj de distribuție si reglare minaturizate;

- soluție constructiva realizabila conform unei tehnologii si materiale accesibile.

<2010-00124-1 5 -02- 2010

In continuare se prezintă un exemplu de realizare a invenției in legătură cu fig. 1...3, care reprezintă:

fig. 1, secțiune longitudinala prin dispozitivul de probare a etansarilor:

fig.2, secțiune după linia A - A din fig. 1;

fig.3, schema hidraulica a dispozitivului de probare a etansarilor;

Dispozitivul reprezentat in fig.l si fig.2 are ca elemente componente: etanșarea - manșeta- 1, care este in contact permanent cu tija 2. Etansarile pe care se efectuează probele sunt montate in capacele 3 si 7, centrate pe suprafețele cilindrice exterioare ale bucșei 6. In aceasta bucșa se montează inelele de ghidare 5, confecționate dintrun amestec de PTFE cu bronz. De asemenea, in bucșa sunt montate inelele de etanșare statica 8 dintrun material compatibil cu lichidul pentru care este destinata etanșarea si inelele antietruziune 9. Reperele menționate mai sus, se montează împreuna cu flanșa 21 si se fixeaza cu șuruburile 4 si piulițele 11. Acest subansamblu care se prinde de suportul 20 constituie caseta de etanșare si este specifica flecarei forme si dimensiune de element de etanșare pentru tije. In interiorul casetei, in camera etansata se generează presiunea maxima pentru proba hidrostatica si presiunea pulsarorie pentru proba pentru determinarea andurantei. In timpul probei de anduranta, tija 2 are o mișcare alternativa, pe durata unei curse presiunea avand valoarea maxima iar in cursa următoare o valoare minima de aproximativ 10 bar. Muchiile c si f ale etansarii 1 asigura etanșarea statica iar muchiile c si d sunt supuse frecării si uzurii in timpul deplasării alternative ale tijei. In bucșa 6 sunt executate doua orificii: a pentru care permite intrarea lichidului in caseta de probare si b prin care acesta este deversat la rezervor. Lichidul din interiorul casetei este înlocuit in faza efectuării cursei când presiunea este minima. împrospătarea lichidului este necesara pentru racirea elementelor care in mișcare - elementele de etanșare 1 si tija 2. Pe suportul 20 se fixeaza cilindrul cu dubla acționare 16 care are rolul de a asigura deplasarea alternativa a tijei 2 si de a învinge forțele de frecare din dispozitiv in timpul realizării curselor. Cilindrul se cuplează cu tija 2 prin intermediul unei traverase 15, cuplele 12 si 17 si hoiturile 13. Cuplele sunt prevăzute cu articulații sferice in vederea compensării abaterilor de la coaxilitate a pieselor in mișcare. Traversa 15 ghidează liniar pe coloanele 19 fixate cu piulițele 18. Inelele de siguranța 14 au rolul de a fixa axial hoiturile 13. Reglarea poziției cursei tijei 2 se face prin intermediul șurubului cuplei asigurat cu piulița 10.

Schema hidraulica (vezi fig.3) care deservește dispozitivul de probare are in componenta doua circuite - unul pentru acționarea cilindrului hidraulic si altul pentru testarea elementelui de

C\-2 0 1 0-00124-1 5 -02- 2010 etanșare 1 din caseta. Primul circuit are in componenta o electropompa de joasa presiune 22, care aspira din rezervorul 25, realizează parametrii de lucru ai cilindrului hidraulic cu dubla acțiune

16. Presiunea vizualizata pe manometrul 26, se reglează cu supapa 23. Prin anclansarea si dezanclansarea eletromagnetului j, distribuitorul hidraulic cu doua poziții 24 actioneaza cilindrul 16 prin orificiile g si h. Schema hidraulica are in componenta un filtru 27 care retine impuritățile din sistem.

Al doilea circuit are in componenta o pompa manuala 28 si electropompa 30 cu debit mic si presiune mare. Pompa manuala generează presiunea hidrostatica in camerele inelare in care sunt montate elementele de etanșare a tijei. Ambele pompe aspira din rezervorul 29 care conține lichid compatibil cu materialele componente ale garniturii. După închiderea robinetului k si închiderea robinetului 34 se creste presiunea pana la valoarea prevăzută in procedura de încercare. După efectuarea probei hidrostatice se face proba de anduranta: se deschide robinetul 34 se pornește electropompa 30 si se reglează supapa de presiune 33 la valoarea prevăzută in procedura de verificare a produsului. Pe acest circuit sunt inserate supapa de sens 31 si filtrul de presiune 35 pentru retinera impurităților. Supapa pilotată 33 realizează presiunea minima si maxima in sistem, in funcție de poziția distribuitorului 32, prin anclansarea si dezanclasarea electromagnetului i. Valorile presiunilor sunt vizualizate de manometrul 36. In situația in care electromagnetii i si j nu sunt anclansati tija 2 coboara iar pe muchiile c,d,e,f se exercita presiunea minima; in cazul in care sunt anclansati tija se ridica si pe aceste muchii se exercita presiunea maxima. Pe durata efectuării a mai multor cicluri, uzura se produce pe muchiile de etanșare active c si d ale elmentului de etanșare a tijei.

Durata de anclansare si dezanclansare a electromagnetilor i si j sunt egale si simultane pentru realizarea unor curse egale in timpul unui ciclu. Numărul de conectări ale electromagnetului j sunt contorizate pentru calcularea andurantei in kilometri.

Claims (2)

1. REVENDICĂRI

   1. Dispozitivul pentru probarea etansarilor tijelor cilindrilor hidraulici, compus dintrun suport pe care se montează o caseta de etanșare si cilindrul hidraulic, caracterizat prin aceea ca garniturile 1 care se probează sunt montate in capacele 3 si 4 centrate pe bucșa 6 cu etansari statice 8 si 9 in interiorul careia se realizează o presiune constata hidrostatica când tija nu se deplasează si o presiune pulsatorie intrun ciclu, când tija culisanta 2 efectuează curse alternative.
2. 2. Dispozitivul pentru probarea etansarilor tijelor cilindrilor hidraulici, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea ca schema hidraulica care il deservește are doua circuite separate: unul care comanda cilindrul hidraulic 16, care actioneaza tija 2 prin intermediul traversei 15 si a cuplelor 12, si 17, este compus din electropompa cu debit reglabil 22, supapa de reglare a presiunii 23 si distribuitorul 24; celalalt circuit alcătuit din pompa manuala 28 pentru generare a presiunii hidrostatice constante, si a presiunii pulsatorii realizata de pompa de înalta presiune cu debit reglabil 30, supapa de presiune decuplabila electric 33, a cărei presiune de pilotare este comandata de distribuitorul cu doua poziții 32 prin acționarea electromagnetului i.