RU2055342C1

RU2055342C1 - Device for hydraulic testing of pipes by internal pressure

Info

Publication number: RU2055342C1
Authority: RU
Inventors: Е.П. Балашов; Д.А. Ицкович; Д.И. Лахонин
Priority date: 1992-05-08
Filing date: 1992-05-08
Publication date: 1996-02-27

Abstract

FIELD: test equipment. SUBSTANCE: device has case with central cylindrical hole for placing end of pipe to be tested. Grooves are made in case 1, as well as channel for feeding working fluid. There is sealing cuff and pressing mechanism, made in form of plunger and opposing spring. The mechanism is mounted for motion at radial direction. Device is provided with outward pressure mechanism, which has top tag, lower tag and wedge, and drive for shifting mechanism, which is made in form of rack and gear. EFFECT: improved efficiency of testing. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к прессам для гидроиспытаний труб. The invention relates to mechanical engineering, namely to presses for hydraulic testing of pipes.

Во всех известных прессах для испытаний труб внутренним гидравлическим давлением жидкости, например, на прессе фирмы "MONBART" на Таганрогском металлургическом заводе, уплотнение концов испытываемой трубы осуществляется манжетой по наружной поверхности трубы. При повышении давления возникает осевая сила на трубу от воздействия давления жидкости на ее торцовую поверхность. При высоких испытательных давлениях совместное действие внутреннего давления жидкости и осевого усилия жидкости на трубу приводит к потере устойчивости трубы на продольный изгиб [1]
Известно устройство для герметизации испытываемых давлений полых тел, особенно труб, в котором, для того, чтобы избежать осевых усилий на испытываемой трубе в корпусе устройства предусмотрено зажимное устройство [2]
Зажимное устройство содержит цилиндр с конической внутренней поверхностью. При подводе испытательной среды цилиндр перемещается в осевом направлении.In all known presses for testing pipes with internal hydraulic fluid pressure, for example, at the MONBART press at the Taganrog Metallurgical Plant, the ends of the pipe under test are sealed by a sleeve on the outer surface of the pipe. With increasing pressure, axial force arises on the pipe from the influence of fluid pressure on its end surface. At high test pressures, the combined action of the internal pressure of the liquid and the axial force of the liquid on the pipe leads to a loss of pipe resistance to longitudinal bending [1]
A device is known for sealing test pressures of hollow bodies, especially pipes, in which, in order to avoid axial forces on the test pipe, a clamping device is provided in the device body [2]
The clamping device comprises a cylinder with a conical inner surface. When the test medium is supplied, the cylinder moves axially.

Известное устройство имеет существенные недостатки, исключающие его практическое применение: сравнительно большое количество уплотнительных манжет, создающих вредную тормозящую силу трения, противодействующую нажиму испытательной жидкости на торец подвижного цилиндра, отрицательное влияние колебания величины коэффициента трения на силу сжатия трубы. Кроме того, практически невозможно исключить заклинивания подвижного цилиндра под действием неравномерных сил трения и возвратных пружин, а рабочие конические поверхности цилиндра подвержены износу. The known device has significant disadvantages that exclude its practical application: a relatively large number of sealing cuffs that create harmful braking friction, counteracting the pressure of the test fluid on the end of the movable cylinder, the negative effect of fluctuations in the coefficient of friction on the compression force of the pipe. In addition, it is practically impossible to exclude jamming of the movable cylinder under the action of uneven friction forces and return springs, and the working conical surfaces of the cylinder are subject to wear.

Цель изобретения повышение надежности работы устройства. The purpose of the invention is to increase the reliability of the device.

Цель достигается тем, что в устройстве для гидроиспытаний труб внутренним давлением, содержащем корпус с центральным отверстием для размещения в нем трубы и каналом для подвода среды, средства фиксации трубы в виде размещенной в отверстии уплотнительной манжеты и нажимной механизм, в корпусе коаксиально отверстию выполнена цилиндрическая канавка, а устройство снабжено расположенным в отверстии распорным приспособлением с приводом его осевого перемещения, распорное приспособление выполнено в виде центрального клина и расположенных коаксиально вокруг него язычков с буртиками для размещения в канавке корпуса, а нажимной механизм выполнен в виде подпружиненного к корпусу плунжера, расположенного в корпусе радиально относительно отверстия, надплунжерная полость и полость отверстия сообщены друг с другом посредством канала для подвода среды. При этом привод распорного приспособления выполнен в виде зубчатой рейки и шестерни. The goal is achieved by the fact that in the device for hydraulic testing of pipes with internal pressure, comprising a housing with a central hole for placing the pipe in it and a channel for supplying medium, means for fixing the pipe in the form of a sealing collar located in the hole and a pressure mechanism, a cylindrical groove is made in the housing coaxially with the hole and the device is equipped with a spacer located in the hole with a drive of its axial movement, the spacer is made in the form of a central wedge and located to axially around it reeds with flanges for placement in the housing groove, and the pressure mechanism is made in the form of a plunger spring-loaded to the housing, located in the housing radially relative to the hole, the plunger cavity and the opening cavity are communicated with each other through a medium supply channel. In this case, the drive of the spacer is made in the form of a gear rack and gear.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез В-В на фиг.1. In FIG. 1 shows the proposed device, side view; figure 2 section aa in figure 1; figure 3 section BB in figure 1.

Устройство для гидроиспытаний труб содержит корпус 1 с центральным цилиндрическим отверстием 2 для размещения конца испытуемой трубы 3. В корпусе 1 коаксиально отверстию выполнена цилиндрическая канавка 4. Имеется канал 5 для подвода рабочей среды. Устройство содержит средства фиксации трубы 3 в виде размещенной в отверстии 2 уплотнительной манжеты 6 и нажимной механизм, выполненный в виде плунжера 7 и возвратной пружины 8. Нажимной механизм расположен в корпусе 1 радиально относительно отверстия 2. Диаметрально противоположно может быть расположен такой же нажимной механизм. Устройство снабжено расположенным в отверстии распорным приспособлением, выполненным в виде центрального клина 9 и расположенных коаксиально вокруг центрального клина 9 верхнего язычка 10 и нижнего язычка 11 с буртиками 12 для размещения в цилиндрической канавке 4 корпуса 1. Распорное приспособление снабжено приводом его осевого перемещения, выполненным в виде зубчатой рейки 13 и шестерни 14.Надплунжерная полость 15 и полость отверстия 2 сообщены друг с другом посредством канала 5 для подвода среды. A device for hydraulic testing of pipes includes a housing 1 with a central cylindrical hole 2 for accommodating the end of the test pipe 3. In the housing 1, a cylindrical groove is made coaxially to the hole 4. There is a channel 5 for supplying a working medium. The device comprises means for fixing the pipe 3 in the form of a sealing collar 6 located in the hole 2 and a pressure mechanism made in the form of a plunger 7 and a return spring 8. The pressure mechanism is located in the housing 1 radially relative to the hole 2. The same pressure mechanism can be diametrically opposed. The device is equipped with a spacing device located in the hole, made in the form of a central wedge 9 and arranged coaxially around the central wedge 9 of the upper tongue 10 and the lower tongue 11 with flanges 12 for placement in the cylindrical groove 4 of the housing 1. The spacer is equipped with an axial movement drive made in in the form of a gear rack 13 and gear 14. The superplunger cavity 15 and the cavity of the hole 2 are communicated with each other through the channel 5 for supplying the medium.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

После подачи испытываемой трубы 3 в пресс, на задний конец трубы 3 надвигается предлагаемое устройство до упора. В трубу 3 подают испытательную жидкость, при этом находящийся в трубе 3 воздух вытесняется жидкостью между язычками 10 и 11 распорного приспособления и стенками трубы 3 и далее через специальные воздуховыпускные отверстия (не показаны), закрывающиеся после полного выпуска воздуха. Внешний привод, расположенный сбоку от предлагаемого устройства, поворачивает валик шестерни 14 против часовой стрелки, при этом клин 9 движется вперед до упора в раздвигаемые им верхний язычок 10 и нижний язычок 11 распорного приспособления. Верхний язычок 10 и нижний язычок 11 оказываются заклиненными между верхней и нижней образующими внутренней поверхности трубы 3, а перемещение язычков 10 и 11 вдоль оси трубы 3 предотвращается цилиндрической канавкой 4 корпуса 1. При подаче давления в трубу 3 давление создается одновременно и в полости 15 над плунжером 7, в результате чего плунжер 7, делая ход вниз до упора в верхнюю образующую поверхности трубы 3, создает на ее поверхности одновременно четыре силы трения: в контакте с самим плунжером 7, с верхним язычком 10 и нижним язычком 11 и с поверхностью корпуса 1. При дальнейшем повышении давления в трубе 3 возникающая сила трения между стенками трубы 3 и корпусом 1 препятствует выталкиванию трубы 3 из корпуса 1 и этим предотвращает продольный изгиб испытываемой трубы 3. Часть осевого усилия пресса замыкается в корпусе 1, а остальная часть воспринимается колонками пресса. После окончания испытания трубы 3 внешний привод, поворачивая валик шестерни 14 в обратную сторону, вытягивает центральный клин 9 в исходное положение, Верхний язычок 10 и нижний язычок 11 ослабляются и устройство для испытания труб свободно отводится от трубы 3 вдоль ее оси. After the test pipe 3 is fed into the press, the proposed device is pushed onto the rear end of the pipe 3 until it stops. A test fluid is supplied into the pipe 3, while the air in the pipe 3 is displaced by the liquid between the tongues 10 and 11 of the spacer and the walls of the pipe 3 and then through special air outlets (not shown) that close after the air is completely discharged. An external drive, located on the side of the proposed device, rotates the pinion shaft 14 counterclockwise, while the wedge 9 moves forward as far as it will go into the upper tongue 10 and the lower tongue 11 of the expansion device that are pushed apart. The upper tongue 10 and the lower tongue 11 are stuck between the upper and lower generators of the inner surface of the pipe 3, and the movement of the tongues 10 and 11 along the axis of the pipe 3 is prevented by the cylindrical groove 4 of the housing 1. When pressure is applied to the pipe 3, pressure is created simultaneously in the cavity 15 above the plunger 7, as a result of which the plunger 7, making a move down to the stop in the upper forming surface of the pipe 3, creates four friction forces on its surface simultaneously: in contact with the plunger 7 itself, with the upper tongue 10 and the lower tongue 11 and with by the housing’s identity 1. With a further increase in pressure in the pipe 3, the resulting friction force between the walls of the pipe 3 and the housing 1 prevents the pipe 3 from being pushed out of the housing 1 and this prevents longitudinal bending of the test pipe 3. A part of the axial force of the press is closed in the housing 1, and the rest is perceived press columns. After testing the pipe 3, the external drive, turning the pinion roller 14 in the opposite direction, pulls the central wedge 9 to its original position, the upper tongue 10 and the lower tongue 11 are loosened and the pipe testing device is freely withdrawn from the pipe 3 along its axis.

Claims

1. DEVICE FOR HYDRAULIC TESTING OF PIPES INTERNAL PRESSURE, comprising a housing with a central hole for receiving a pipe and a channel for supplying a medium, means for fixing the pipe in the form of a sealing collar located in the hole and a pressure mechanism, characterized in that a cylindrical groove is made in the housing coaxially with the hole and the device is equipped with a spacer located in the hole with a drive of its axial movement, the spacer is made in the form of a central wedge and located ialno around tabs with ribs for placing the housing in the groove, and the pressing mechanism configured as a spring-loaded plunger to the body, located in the housing radially relative to the opening, the cavity and the plunger cavity opening communicated with one another by a channel for supplying medium.

2. The device according to claim 1, characterized in that the spacer drive is made in the form of a gear rack and gear.