Стенд для визначення витоку стиснутого газу із виробів

Изобретение относится к испытательному оборудованию, применяемому для определения величины утечки сжатого газа (например, SF6) в измерительных газонаполненных трансформаторах тока и напряжения. Известное устройство для контроля герметичности изделия [1] состоит из камеры с размещенным в ней испытуемым изделием, нагнетательного устройства, вмонтированного в трубопровод, дросселирующего вентиля, установленного на трубопроводе у входа в камеру со стороны нагнетания газовой смеси, пробоотборного устройства, расположенного между вентилем и нагнетательным устройством и подсоединительного к течеискателю через селективную к пробному газу мембрану. В качестве нагнетательного устройства может быть использован вентилятор, насос или побудитель расхода. Недостатками известного устройства являются: - сложность конструкции, - недостаточная чувствительность контроля, - недостаточная степень определения утечки сжатого газа. В известном устройстве для измерения течи используется течеискатель, с помощью которого измеряют величину течи. Поднося всасывающий зонд к месту течи, определяют величину показаний индикатора течи. Недостатки известного способа измерения течи следующие: - сложность измерения, - недостаточная чувствительность, - возможность ошибки в математическом расчете. Известный стенд для определения утечки сжатого газа из изделий [3] содержит испытательную рабочую площадку, предназначенную для установки испытуемого изделия, тумбу, несущую колонну, закрелленную с помощью тумбы перпендикулярно испытательной площадке, Г-образную траверсу, цилиндрический вакуумный колпак, соединенный с вылетом Г-образной траверсы, механизм подъема и опускания колпака с электродвигателем и редуктором. Стенд работает следующим образом. Испытуемое изделие устанавливается на рабочей площадке и подключается к штуцеру высокого давления, затем с помощью механизма подъема изделие накрывается вакуумным цилиндрическим колпаком и прижимается к плоскости рабочей площадки дожимным механизмом через сферический шарнир и пружину. Уплотнение вакуумного колпака осуществляется резиновой прокладкой. После установки вакуумного колпака воздух из-под него откачивается вакуумным насосом, затем в испытуемое изделие подается под давлением гелий. Причины, препятствующие получению технического результата: - низкий диапазон применения, - сложность обслуживания (неудобства в испытаниях), - нестабильность получения измерительной величины, - полученные замеры имеют большой разброс, что влияет на результаты испытаний, низкий процент производительности испытаний изделий. В основу изобретения поставлена задача создания (или усовершенствования) стенде для определения утечки сжатого газа из изделий, в котором новое выполнение механизма перемещения траверсы и механизма подъема и опускания колпака обеспечивает снижение производственных площадей, уменьшение затрат материала, увеличение диапазона обслуживания и повышение производительности во время испытаний изделий на 30%; и за счет этого осуществляется экономия производственных площадей, уменьшаются затраты материала, достигается универсальность использования и повышается степень определения утечки сжатого газа. Поставленная задача решается тем, что в стенде для определения утечки сжатого газа из изделий содержащих испытательную площадку, предназначенную для установки испытуемого изделия, тумбу, несущую колонну, закрепленную с помощью тумбы перпендикулярно испытательной площадке, Г-образную траверсу, цилиндрический колпак, соединенный с вылетом Г-образной траверсы, механизм подъема и опускания колпака с электродвигателем и редуктором, согласно изобретению, стенд снабжен винтом, связанным с редуктором с возможностью поступательного перемещения винта, направляющей втулкой, охватывающей несущую колонну, направляющая втулка соединена с боковой частью Г-образной траверсы и выполнена с выступающими бобышкой и первым кронштейном, последний выполнен с отверстием; стенд снабжен кольцевой обечайкой со вторым кронштейном, расположенной со стороны открытой части колпака, третьим и четвертым кронштейнами, закрепленными на противоположных концах несущей колонны; винт установлен параллельно несущей колонне, между третьим и четвертым кронштейнами и проходит через отверстие первого кронштейна; стойкой, установленной аналогично винту, по другую сторону несущей колонны; опорной площадкой, закрепленной на направляющей втулке противоположно Г-образной траверсе с возможностью поворота вместе с траверсой; рукояткой с фиксатором, установленной на четвертом кронштейне несущей колонны, расположенном на конце колонны со стороны тумбы; выносным кнопочным пультом управления, закрепленным на несущей колонне на уровне тумбы; четырьмя концевыми выключателями, первый и второй из которых расположены на разных концах стойки с возможностью взаимодействия с выступающей бобышкой направляющей втулки, третий выключатель расположен на боковой части траверсы с возможностью взаимодействия со вторым кронштейном, четвертый выключатель расположен на вылете траверсы и предназначен для взаимодействия с испытуемым изделием, а колпак выполнен в виде податливой в осевом направлении гофрированной оболочки. Стенд содержит систему блоков и барабанов со стальными канатами, связанными с редуктором и стенками колпака. Электродвигатель, редуктор и барабаны со стальными канатами установлены на опорной площадке. Система блоков установлена на вылете траверсы. Стенд снабжен вентилятором для смешивания воздуха, установленным внутри колпака. Вентилятор закреплен на испытательной площадке. На каждой складке гофрированной оболочки колпака выполнены металлические кольца. I - й вариант: Колпак выполнен из полихлорвиниловой пленки. II - й вариант: Колпак выполнен из плотной ткани. Причинно-следственная связь заключается в том, что вся вышеуказанная совокупность существенных признаков, как каждый в отдельности, так и вместе, обеспечивает выполнение поставленной задачи изобретения снижение производственных площадей, уменьшение затрат материала, увеличение диапазона обслуживания и повышение производительности во время испытаний изделий. На фиг.1 показан общий вид стенда, для определения утечки сжатого газа из изделий; на фиг.2 - вид А по фиг.1; на фиг.3 - сечение Б - Б по фиг.2; на фиг.4 - сечение Б - Б по фиг.2; на фиг.4 сечение В - В по фиг.1; на фиг.5 - измеритель прибор типа 120 фирмы "Macron". Стенд для определения утечки сжатого газа из изделий, преимущественно из высоковольтных газонаполненных измерительных трансформаторов тока и напряжения, содержит подъемно-поворотное устройство, которое устанавливается на металлической плите 1 и испытательную площадку 2, на которую устанавливается испытуемый трансформатор 3 (см. фиг.1; 2). Для определения утечки сжатого газа трансформатор 3 закрывается цилиндрическим (или прямоугольным) колпаком 4. На испытательной площадке 2 установлены упоры 5 для центрирования трансформатора 3. На металлической плите 1 установлена тумба 6, на которой удерживается вертикальная цилиндрическая несущая колонна 7. К несущей колонне 7 крепится Г-образная траверса 8, в верхней части которой закреплен цилиндрический колпак 4 с помощью многогранной (восьмигранной) металлической крышки 9, закрывающей колпак 4 сверху. На стенках колпака 4 выполнены металлические кольца 10 для фиксации его с помощью стальных канатов 11. Колпак 4 изготавливается из материала, не выделяющего галоидного газа, например, из полихлорвиниловой пленки или из плотной пропитанной ткани, не пропускающей через себя воздух, т.е. колпак 4 изолирует испытуемый трансформатор от внешней среды. Колпак 4 выполняется с возможностью сжиматься в складку или растягиваться в гармошку, т.е. колпак 4 выполняется с изменяющимся (регулируемым) объемом. Нижняя часть цилиндрического колпака 4 оканчивается кольцевой обечайкой 12 из алюминия, которая служит для уплотнения колпака 4 по периметру с испытательной площадкой 2, для этого в кольцевой обечайке 12 предусмотрены резиновые прокладки 13. Соединение материала колпака 4 с кольцевой обечайкой 12 осуществляется с помощью металлического фланца 14 и болтового крепления 15. Плотность прилегания колпака 4 к испытательной площадке 2 проверяется визуально. На обечайке 12 устанавливается кронштейн 16 в виде угольника, который служит для фиксирования крайнего верхнего положения колпака 4 во время сжатия. В стенке колпака 4, по его высоте, предусмотрены отверстия 17, которые закрываются заглушками (пробками) 18 из полистирола. Колпак 4 устанавливается на необходимый размер, в зависимости от высоты испытуемого трансформатора 3. Подъемно-поворотное устройство включает механизм перемещения траверсы 8 и механизм подъема и опускания колпака 4 (фиг.3, 4). На несущей колонне 7 смонтирован механизм перемещения траверсы 8 (вверх-вниз), который состоит из вертикального винта 19, установленного между верхним и нижним кронштейнами 20 несущей колонны 7, электродвигателя 21 и редуктора 22, предназначенных для вращения винта 19 и перемещения траверсы 8. При этом вертикальный винт 19 и несущая колонна 7 расположены параллельно друг другу. Электродвигатель 21 и редуктор 22 установлены сверху несущей колонны 7. Нижняя часть Г-образной траверсы 8 выполнена в виде направляющей втулки 23, которая насажена на вертикальную цилиндрическую часть несущей колонны 7 с возможностью перемещения. Направляющая втулка 23 выполнена с выступающей бобышкой 24 и выступающим кронштейном 25 в отверстии которого закреплена гайка 26 с трапецеидальной резьбой, через которую проходит вертикальный винт 19 для перемещения траверсы 8. К направляющей втулке 23 противоположно относительно Г-образной траверсе 8 на уровне расположения нижнего кронштейна 20 несущей колонны 7 прикреплена специальная опорная площадка 27, служащая для размещения на ней механизма подъема и опускания колпака 4. В механизм подъема и опускания колпака 4 входит система блоков 28, электродвигатель 29, редуктор 30 и барабаны 31 со стальными канатами 11. При этом барабаны 31, связанные между собой валом 32, электродвигатель 29, и редуктор 30 установлены на горизонтальном участке опорной площадки 27. К несущей колонне 7 прикрепляется с помощью удерживающего элемента 33 выносной кнопочный пульт 34 для управления подъемом и опусканием траверсы 8 и колпака 4 (см. фиг.2, фиг.3). Блоки 28 расположены наверху траверсы 8, при этом каждая пара блоков 28 соединена между собой с помощью металлических осей 35. Стальные канаты 11, закрепленные на барабанах 31, пропускаются через систему блоков 28, через металлические кольца 10 на стенке колпака 4, а затем вторыми концами канаты 11 крепятся на обечайке 12. В момент опускания или сжатия колпака 4, металлические кольца 10 скользят по стальным канатам 11. Рукоятка 36 с фиксатором 37 смонтирована на нижнем кронштейне 20 несущей колонны 7 и предназначена для поворота на угол 90° траверсы 8 с фиксацией в заданном положении. Вентилятор 38 закрепляется на специальном угловом кронштейне 39, который, в свою очередь, установлен на испытательной площадке 2 так, что во время работы лопасти вентилятора 38 не повреждают пленку колпака 4. При опускании колпака 4 на испытательную площадку 2, вентилятор 38 и трансформатор 3 оказываются под колпаком 4. Механизм перемещения траверсы 8 и механизм подъема и опускания колпака 4 блокируются концевыми выключателями 40, 41, 42, 43. Противоположно расположенному вертикально винту 19, между верхним и нижним кронштейнами 20 установлена вертикальная стойка 44, на которой закреплены концевые выключатели 41, 43, взаимодействующие с выступающей бобышкой 24 направляющей втулки 23 во время перемещения траверсы 8 вверх или вниз. Т.е. концевые выключатели 41, 43 служат для фиксации крайних (верхнего и нижнего) положений траверсы 8. Концевой выключатель 40 закреплен на горизонтальном участке траверсы 8 и расположен во внутренней полости колпака 4. Концевой выключатель 40 предназначен для фиксации требуемого положения траверсы 8 в зависимости от высоты испытуемого трансформатора 3. Для определения положения траверсы 8 над испытуемым трансформатором 3 устанавливается контролирующий рычаг 45, закрепленный на горизонтальном участке траверсы 8. Концевой выключатель 42 закреплен на вертикальном участке траверсы 8 и приближен к стенке колпака 4. Концевой выключатель 42 предназначен для фиксации крайнего верхнего положения колпака 4 за счет взаимодействия концевого выключателя 42 с кронштейном 16 на обечайке 12 колпака 4. Принцип работы стенда: С помощью кнопки на пульте 34 управления, колпак 4 поднимается в крайнее верхнее положение до момента срабатывания конечного выключателя 42 за счет того, что кронштейн 16 на кольцевой обечайке 12 колпака 4 поднимается вверх и, взаимодействуя со штоком выключателя 42, размыкает электрическую цепь. Несущая колонна 7 с траверсой 8 с помощью рукоятки 36 поворачивается на угол 90°. С помощью грузоподъемного крана (не показан), испытуемый трансформатор 3 устанавливается на испытательную площадку 2 и центрируется с помощью упоров 5. Затем рукояткой 36 поворачивают колонну 7 с траверсой 8 на угол 90° так, что колпак 4 устанавливается над испытуемым трансформатором 3. С помощью кнопки на пульте 34 управления, траверса 8 с помощью механизма перемещения опускается (или поднимается) до момента срабатывания конечных выключателей 41 или 43, что соответствует оптимальному рабочему положению траверсы 8 с испытуемым трансформатором 3. Перемещение траверсы 8 вверх-вниз осуществляется электродвигателем 21. С помощью кнопки на пульте 34 управления колпак 4 опускается до установки кольцевой обечайки 12 на испытательную площадку 2. При этом стальные канаты 11 на барабанах 31 имеют слабину. Трансформатор 3 выдерживается под колпаком 4 в течение 24 часов, после чего кнопкой на пульте 34 управления включается вентилятор 38, находящийся под колпаком 4 для перемешивания воздушной смеси с выделившимся из трансформатора 3 элегазом (SF6). По истечении 10мин. вентилятор 38 выключается, затем из одного из отверстий 17 в стенке колпака 4 выкручивается заглушка 18 и в отверстие 17 вставляется щуп 46 измерителя прибора 47 типа 120 фирмы "Macron" (Англия) и производятся замеры. Измеритель-прибор 47 включается в розетку на пульте 34 управления до установки щупа 46 в отверстие 17 колпака 4. Измеритель-прибор 47 выключается и снимается, а в отверстие 17 вкручивается заглушка 18. После выполненных измерений величины утечки элегаза, колпак 4 поднимается над трансформатором 3 на 50 мм, о чем свидетельствует конечный выключатель 42, так как с помощью кронштейна 16 размыкается цепь. Затем, с помощью рукоятки 36 несущая колонна 7 с траверсой 8 и колпаком 4 (заранее поднятым) поворачивается в сторону на угол 90°, освобождая трансформатор 3 от колпака 4. С помощью грузоподъемного крана испытуемый трансформатор 3 снимается с испытательной площадки 2. Стенд для определения герметичности и утечки сжатого газа из высоковольтных газонаполненных трансформаторов тока и напряжения позволяет: - сэкономить производственные площади; - уменьшить затраты материала; - добиться универсальности использования; - повысить производительность во время испытаний.