Способ диагностирования гидропривода и устройство для его осуществления

Способ диагностирования гидропривода и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение позволяет повысить достоверность и точность результатов испытаний при нагружении гидропривода (ГП) эксплуатационными нагрузками. Измеряют и регистрируют изменение давления рабочей среды в гидролинии 18 диагностируемого ГП 2 с помощью эталонного ГП 1. Процесс диагностирования проводят по принятому параметру, который затем сравнивают с аналогичным параметром ГП 1, предварительно протарированного на стенде. Диагностирование ГП 2 проводят по диаграммам изменения давления в напорной гидролинии 13 для полного рабочего цикла нагружения. ГП 1 предварительно тарируют в зависимости от нагрузки. Сравнивают диаграммы изменения давления ГП 1, 2 и по результатам сравнения временных интервалов рабочего цикла судят о техническом состоянии ГП 2. Составные элементы ГП 2 диагностируют с помощью ГП 1 попеременным подключением обоих гидронасосов 8, 28 каждого ГП к противоположному ГП. Автоматическая система 14 измерения выполнена в виде последовательно связанных между собой датчика 45 давления, к входу 46 к-рого подключен выход 44 запорно-распределительного блока 17, блока 49 запрета, преобразователя 50 сигнала, индикатора 51. К блоку 49 подключены генератор 52 меток и связанные последовательно реле 53 и датчик 20 перемещения. Датчик 20 связан каналами 54, 55 с ГП 1, 2. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3 J5 7

Фиг. 2 у

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯЮ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4058728/25-29 (22) 2).04 ° 86 (46) 07 ° 09.89. Бюл. У 33 (71) Киевский автомобильно-доролпый институт им. 60-летия Великой Октябрьской социалистической революции (22) В.E.Êàíàð÷óê, В.М.Токаренко, А.С.Мелик-Саркисьянц, М.Ф.Ковалев, И.К.Рымаренко и С.А.Тихий (53) 621.22.018,8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 ) 178969, кл, F 15 В 19/00, 1982.

„„SU „„1506184 А 1 (51) 4 F 15 В 19/00

2 (54) СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ГИДРОПРИВОДА И УСТРОЙСТВО ДИ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить достоверность и точность результатов испытаний при нагружении гидропривода (ГП) эксплуатационными нагрузками. Измеряют н регистрируют изменение давления рабочей среды в гидролинии

18 диагностируемого ГП 2 с помощью эталонного ГП 1. Процесс диагности1506184 рования проводят по принятому параметру, к-рый затем сравнивают с аналогичным параметром ГП I, предварительно протарированного на стенде.

Диагностирование ГП 2 проводят по диаграммам изменения давления в напорной гидролинии 13 для полного рабочего цикла нагружения. ГП 1 предвари тельно тарируют в зависимости от на- 10 грузки. Сравнивают диаграммы изменения давления ГП 1, 2 и по результатам сравненич временных Интервалов рабочегс цикла судят о техническом состоянии ГП 2, Составные элементы ГП 2 15 диагностируют с помощью ГП 1 попереИзобретение относится к испытаниям гидросистем и может быть использовано при диагностике гидроприводов,в частности подъемных гндроприводов 25

Цель изобретения — повышение достоверноо сти и точности резуль татов испытаний при нагружении гидропривода эксплуатационными нагрузками.

На фиг. 1 представлена диаграм — 30 ма изменения давления Р f(t) в на— поркой гидролинии гидронасоса для эталонного и диагностируемого гидроприводсв при их сопоставлении, на которой приняты обозначения: 1, 2 — ди- 35 аграммы изменения давления для эталонного и диагностируемого гидроприводов соответственно; t — момент времени пуска гидронасоса; время достижения давления в напорной 40 гидролинии диагностируемого и эталонного гидроприводов значений Р>=Р,„и

Р =Р „соответственно; t„, t „ — время достижения давления в напорной гидролинии эталонного и диагностируемого гипроприводов значений Р =Р„„н Р =Р„, соответственно, что соответствует перемещению нагруженного исполнительного гидроцилиндра на максимальную выI соту1 tq, t g — время достижения дав- 50 ления в напорной гидролинии эталонного и диагностируемого гидроприводов значения P Р =О, что соответствует приведению гидропривода в исходное состояние; А, — точка диаграмм 1, 2 в начальный момент запуска гидроприводов; Б, Б, — точки диаграмм

2 гидроприводов з начальный момент перемещения штока исполнительного менным подключением обоих гидронасосов 8, 28 каждого ГП к противоположному ГП, Автоматическая система 14 измерения выполнена в виде последовательно связанных между собой датчика

45 давления, к входу 46 к-рого подклн,чан выход 44 запорно-распределительного блока 17, блока 49 запрета, преобразователя 50 сигнала, индикатора i!.,,К блоку 49 подключены генератор 52 меток и связанные последовательно реле 53 и датчик 20 псремещения, Датчик 20 связан каналами 54, 55 с ГП 1, 2, 2 с. и 1 э.п. ф-лы,, 2 и.а. гидроцилиндра; А, A — точки диаграмм

1, 2 гидроприводов, соответствующие максимальному давлению Р =p „ „и Р

=Р, „, „ развиваемому эталонным и диагностируемым гидронасосами соответственно; А„, А „ — точки диаграмм

2, соответствующие моменту перемещения на максимальную высоту штока нагруженных эталонного и диагностируемого исполнительных гидроцилиндрсв .А, A g — ToaxH диаграмм I, 2, соответствующие приведению эталонного и диагностируемого гидроприводов в исходное состояние; 1,, 1,- периоды времени с момента пуска t „ до момента начала перемещения штоков исполнительных гидроцилиндров нагруженных эталонного и диагностируемого гидроприводов; 1 „ 1 - рабочие интерва.ты времени перемещения штоков исполнительных гидроцилиндров нагруженных эталонного H диагностируемого гидроприводов; 1, 1 — интервалы времени перемещения штоков исполнительных гидроцилиндров нагруженных эталонного н диагностируемого гидроприводов в исходное положение;

h1 - приращение рабочего интервала времени перемещения штока исполнительного гидроцилнндра нагруженного диагностируемого гидропривода; на фиг. 2 — схема стенда для диагностирования гидроприводов.

Способ диагностирования гидропривода заключается в том, что измеряют и регистрируют изменение давления рабочей среды в гидролинии диагностируемого гидропривода с по15061 мощью эталонного гидропривода, процесс диагностирования проводят по принятому параметру диагностирования, который затем сравнивают с ана5 логичным параметром для эталонного гидропривода, который предварительно тарируют на стенде, при этом диагностируют гидропривод по диаграммам изменения давления в напорной 10 гидролинии для полного рабочего цикла нагружения при перемещении штока нагруженного исполнительного гидроцилиндра, Предварительное тарирование эталонного гидропривода проводят 15 в зависимости от нагрузки, в процессе диагностирования сравнивают соответствующие диаграммы изменения давления диагностируемого и эталонного гидроприводов и по результа- 20 там сравнения временных интервалов рабочего цикла судят о техническом состоянии диагностируемого гидропривода, составные элементы которого диагностируют с помощью эталонного гид- 25 ропривода попеременным подключением обоих гидронасосов каждого гидропривода к противоположному гидроприводу °

Устройство для диагностирования 30 гидропривода содержит эталонный гидропривод 1 и связанный с ним диагностируемый гидропривод 2, состоящий из связанных между собой гидролиниями 3-6 связи емкости 7 с рабочей жидкостью, гидронасоса 8, распределительного устройства 9 и исполнительного гидроцилиндра 10, систему контроля в виде двух датчиков 11 и 12 давления, которые подключены к íà- 40 порным гидролиниям 13 и 4 в эталонном и диагностируемом гидроприводах

1 и 2, при этом устройство снабжено автоматической системой 14 измерения гидроприводов 1 и 2, тремя запорно- 45 распределительными блоками 15-17, вспомогательной гидролинией 18 связи напорньм гидролиний 13 и 4 обоих гидроприводов 1 и 2, а диагностируемый гидропривод 2 снабжен датчиком

19 частоты вращения вала (не обо" значен) гидронасоса 8, датчиком 20 перемещения, подключенным к штоку

21 исполнительного гидроцилиндра

10, дроссельным устройством 22, снабженным датчиком 23 контроля давления и установленным между распределительным устройством 9 и исполнительным гидроцилиндром 10, причем

84 6 диагностируемый гидропривод 2 связан с эталонным, выполненным аналогично диагностируемому гидроприводу 2, посредством трех запорно-распрер елительных блоков 15-17, т.е. эталснный гидропривод состоит из связанных между собою гидролиниями связи 13, 24-26 емкости 27 с рабочей жидкостью, гидронасоса 28, распределительного устройства 29, дроссельного устройства

30, снабженного датчиком 31 давления, исполнительного гидроцилиндра 32, датчика 33 частоты вращения гидронасоса 28, запорно-распределительный блок 15, два входа 34 и 35 которого подключены к емкостям 7 и 27 с рабочей жидкостью, а два выхода 36 и 37 к гидронасосам 8 и 28 обоих гидроприводов 1 и 2, сообщает каждую из емкостей 7 и 27 с каждым из двух гидронасосов 8 и 28, второй запорно-рас пределительный блок 16, у которого одна пара первых входа 38 и выхода 39 и другая пара вторых входа 40 и выхода 41 подключены каждая к одной из напорных гидролиний 4, 13 эталонного и диагностируемого гидроприводов 1 н

2, сообщает гидронасос 8 диагностируемого гидропривода 2 с напорнои гидролинией 13 эталонного гидропривода 1 перед его распределительнъм устройством 29, а гидронасос 28 эталонноro гидропривода 1 — с напорной гидрояинией 4 диагностируемого гид— ропривода 2 перед его распределительным устройством 9, третий эапорнораспределительный блок 17 установле. во вспомогательной гидролинпи 18, связан каждым из двух своих входов

42 и 43 с одной из напорных гидроли— ний 4, 13 между каждым из рзспpeдeлительных устройств 9 и 29 и соответствующими им дроссельными устройствами 22 и 30, а своим выходом 44 с автоматической системой 14 измерения, с которой он сообщает напорные гидролинии 4 и 13 обоих гидроприводов l и 2, а два датчика 11 и 12 давления системы контроля установлены каждый во вспомогательной гидролинии 18 связи между каждой напорнсй гидролинией 4 и 13 и одним из входов

42 и 43 третьего эапорно-распределительного блока 17, Автоматическая система 14 измерения выполнена в виде последовательно связанных между собой датчика 45 давления, к входу 46 которого подклк 1506184 чен выход 44 третьего запорно-распределительного блока 17, реле 47 пуска, блока 48 пуска, управляющего блока

49 запрета преобразователя 50 сигФ

5 нала, индикатора 51 и подключенных к блоку 49 запрета генератора 52 меток и связанных последовательно реле 53 и датчика 20 перемещения, связанного входными клапанами 54 и 55 соответственно с диагностируемым 2 и аналогично с эталонным гидроприводом 1, В состав каждого распределительного устройства 9 и 29 входят соответствующие обратные клапаны 56 и 57 и переливные клапаны 58 и 59, исполнительные гидроцилиндры 10 и 32 со што- ° ком 60 нагружают с помощью тарированных грузов 61 и 62.

Устройство для диагностирования гидропривода работает следующим образом.

Перед тарированием эталонного гидропривода 1 при различных нагрузках 25 в качестве ориентировочной характеристики гидронасоса определяют максимальное давление в напорной магистрали 13 при заданной частоте оборотов гидронасоса 28. При этом запирают вход 34 и выход 36 первого запорно-распределительного блока 15, входы

38 и 40 и выходы 39 и 41 второго запорно-распределительного блока 16, При пуске гидронасоса 28 эталонного гидропривода 1 и включении распределительного устройства 29 рабочая жидкость иэ емкости 27 через вход 35 и выход 37 по гидролинии 24 подается через обра гный клапан 57 в напорную 40 гидролинию 13 при закрытом дроссельном устройстве 30, Частоту вращения вала гидронасоса 28 контролируют по датчику 33 частоты вращения а изменение давления — по датчику 12, уста- 45 новленному во вспомогательной гидролинии 18. При достижении максимального давления в напорной гидролинии

13 рабочая жидкость через переливной клапан 59 гидролннни 26 слива поступает в емкость 27. Гидронасос 8 отключают.

Для эталонного гидропривода при тарировании в процессе рабочего цикла нагружения полностью открывают

55 дроссельное устройство 30, сообщают вход 35 и выход 37 первого запорно-распределительного блока 15 при перекрытых входе 34 и выходе 36, перекрывают вход 38 и выход 39 второго запорно-распределительного блока 16, сообщают вход 42 и выход 44 третьего эапорно-распределительного блока 17, подключая к напорной гидролинии 13 эталонного гндропривода I систему

14 автоматического контроля параметров. При пуске гндронасоса 28 и включении распределительного устройства

29 рабочая жидкость из емкости 27 через вход 35 и выход 37 первого запорно-распределительного блока 15 поступает по гидролинии 24 в гидронасос 28, далее в распределительное устройство 29 и затем через дроссельное устройство 30 и гидролинию 25 в исполнительный. гидроцилиндр

32, шток 60 которого начинает перемещаться вместе с тарированным грузом 62. Изменение давления в гидроцилиндре 32 контролируют по датчику

31 давления дроссельного устройства

30, а также с помощью автоматической системы 14 контроля по сигналу от датчика 45 давления рабочей среды, поступившей на его вход 46 иэ вспомогательной гидролинии 18, сигнал поступает последовательно на реле 47 пуска, блок 48 пуска, а затем — к управляющему блоку 49 запрета, куда также поступает сигнал с генератора

Ф

52 меток, который, преобразуясь далее в преобразователе 50, поступает на индикатор 51, где фиксируется в виде диаграммы. При этом сигнал с датчика 20 перемещения, подключенного к штоку 60 через входной канал 55 гидроцилиндра 32, поступает через реле 53 на управляющий блок 49 запрета в момент, когда шток 60 вместе с грузом 62 переместится на максимальное расстояние по высоте. По количеству импульсов от генератора 52 меток, поступивших на индикатор 51 за период времени 1,, с момента открытия до момента закрытия блока 49 запрета, что соответствует точкам Б и А „ на

4 фиг. 1, судят об изменении давления в гидроприводе 1 за рабочий цикл.

Интервал времени 1эт является критерием его технического состояния. После выключения, распределительного устройства 9 снижается давление в напорной гидролинии 13 гндронасоса 28, рабочая жидкость через переливной клапан 59 по гидролинии 26 под действием груза

62 сливается в емкость 27, шток 60

9 !5061! исполнительного гидроцилиндра 32 перемещается в обратном направлении.

После этого протарированный эталонный гидропривод 1 подключают к

5, диагностируемому гидроприводу 2.

Предварительно для гидронасоса 8 аналогично гидронасосу 28 эталонного гидропривода 1 определяют максимальное давление, развиваемое им. При этом перекрывают вход 35 и выход 37, открывают вход 34 и выход 36 первого запорно-распределительного блока 15, и рабочая жидкость из емкости 7 при пуске гидронасоса 8 и включении распределительного устройства 9 поступает в напорную гидролинию 4 через обратный клапан 56 при закрытом дроссельном устройстве 22. По датчикам давления 11 и частоты вращения 20 вала 19 контролируют параметры испытания гидронасоса 8, Частоту вращения вала гидронасоса 8 задают такую же, что и при испытаниях эталонного гидронасоса 28. Слив рабочей жидкос- 25 ти осуществляют через переливной клапан 58 по гидролинии 6 слива в емкость 7 после достижения максимального давления в напорной гидролинии 4.

При диагностировании гидропривода 30

2 в процессе рабочего цикла нагружения полностью открывают дроссельноc устройство 22, сообщают вход 34 и выход 36 при перекрытых входе 35 и выходе 37 первого запорно-распреде35 лительного блока 15, перекрывают вход 40 и выход 41 второго запорнораспределительного блока 16, сообщают вход 43 и выход 44 третьего запорно-распределительного блока 17. 40

При включении гидронасоса 8, распределительного устройства 9 рабочая жидкость поступает в исполнительный гидроцилиндр 10, давление в котором контролируют по датчику 23 давления, 45 при этом рабочая жидкость по вспомогательной гидролинии 18 поступает на вход 46 датчика 45 давления автоматической системы 14 контроля, работа которой аналогична ее работе 50 при тарировании эталонного гидропривода 1. В результате на индикаторе

51 получают диаграмму изменения давления в напорной гидролииии 4 диагностируемого гидропривода 2, определяемую количеством импульсов генератора 52 меток за период времени 1 с момента открытия до момента закрытия блока 49 запрета по сигналу с

4 10 датчика 20 перемещения, связанного входным каналом 54 с перемещающимся штоком 21 с тарированным грузом 61, Этот интервал 1 является критерием технического состояния диагностируемого гидропривода 2, который затем сравнивают с интервалом 1 поэ лученным для эталонного гидропривода 1, Износ диагностируемого гидропривода 2 оценивают по приращению интервала времени LI1.

После проведенных измерений и после слива рабочей жидкости в емкос гь 7 гидропривод 2 переводят в начальное состояние.

Для раздельного диагностирования элементов диагностируемого гидропривода 2 открывают вход 34 и выход 37 при закрытых входе 35 и выходе 36 первого запорно-распределительного блока 15, открывают вход 38 и выход

41 при закрытых входе 40 и выходе

39 второго запорно-распределительного блока 16, сообщают вход 43 и выход

44 при закрытом входе 42 третьего запорно-распределительного блока 17, Запускают гидронасос 28 эталонного гидропривода 1, включают распределительное устройство 9, открывают дроссельное устройство 22. При этом работа диагностируемого гидропривода

2 происходит аналогично предыдущему, но от подачи эталонного гидронасоса

28, С помощью автоматической системы

l4 измерений получают диаграмму изменения давления (на фиг. 1 не показана), по которой определяют интерI вал времени 1> который больше, чем

1 на разницу dl что соответствует износу исполнительного гидроцилиидра 10, а разница интервалов времени

1 и 1,, составляющая 11", соответствует износу днагностируемоro гидронасоса 8, т,е.

32

1ф1 1Я1

1а 1< где 1 — интервал времени перемещеф1 ния груза на максимальное расстояние по высоте диагностируемого гидропривода при подаче от гидронасоса эталонного гидропривода;

1 - то же, но от подачи гидронасоса диагностируемого гидропривода; где д1 — приращение интервала вре3 мени перемещения груза за счет износа элементов гидронасоса диагностируемого гидропривода; н

1 — интервал времени перемеще9г ния груза при подаче от гидронасоса диагиостируемого гидропривода.

Сравнение приращений времени 1 1 г и 8 lэ дает возможность оценить ошибку предыдущих экспериментов.

40

Формула изобретения

1 ° Спо со 6 диа гно с тиров ания гидропривода, например груэоподъемного, заключающийся в том, что измеряют и регистрируют изменение давления рабочей среды в гидролинии диагностируемого гидропривода с помощью эталонного гидропривода, процесс диагностирования проводят по принятому параметру диагностирования, который затем сравнивают с аналогичным параметром эталонного гидропривода, предварительно протарированного на стенде, о т л и ч а ю ш и и с я

55

15061

1 — интервал времени перемещеэг ния груза для эталонного гидропривода; 11 — суммарное приращение време5 ни перемещения груза эа счет износа всех элементов диагностируемоro гидропривода; 1, — приращение интервала времени перемещения груза за счет 10 износа элементов исполнительного гидроцилиндра диагностируемого гидропривода;

Л1г — приращение интервала времени перемещения груза за счет 15 износа элементов гидронасоса.

Для выявления ошибки, возможной при измерениях, характеризующих гидронасос 8, ego запускают и с его по- 20 мощью подают рабочую жидкость из емкости 27 через запорно-распределительные блоки 15 и 16, распределительное устройство 29 и дроссельное устройство 30 в исполнительный гидроцилиндр 25

32. По полученной при этом диаграмме изменения давления можно определить приращение интервала времени перемещения груза

II 30 1з 1 г 1эг

12 тем, что, с целью повьппения достоверности и точности результатов испытаний при нагружении гидропривода эксплуатационными нагрузками, диагностирование гидропривода проводят по диаграммам изменения давления в напорной гидролинии для полного рабочего цикла нагружения, эталонный гидропривод предварительно тарируют в зависимости от нагрузки, в процессе диагностирования сравнивают соответствующие диаграммы изменения давления диагностируемого и .эталонного гидроприводов и по результатам сравнения временных интервалов рабочего цикла судят о техническом состоянии диагностируемого гидролривода, составные элементы которого диагностируют с помощью эталонного гидропривода попеременным подключением обоих гидронасосов каждого гидропривода ,к противоположному гидроприводу.

2. Устройство для диагностирования гидропривода, содержащее эталонный гидропривод и связанный с ним диагностируемый гидропривод, состоящий из связанных между собой гидролиниями связи емкости с рабочей жидкостью, гидронасоса, распределительного устройства и исполнительного гидроцилиндра, систему контроля в виде двух датчиков давления, подключенных к напорным гидролиниям эталонного и диагностируемого гидроприводов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности и точности диагностирования, устройство снабжено автоматической системой измерения параметров гидропривода, тремя запорно-распределительными блоками, вспомогательной гидролинией связи напорных гидролиний обоих гидроприводов, а диагностируемый гидропривод снабжен датчиком частоты вращения вала гидронасоса, датчиком перемещения, подключенным к штоку исполнительного гидроцилиндра, дроссельным устройством, снабженным датчиком контроля давления и установленным между распределительным устройством и исполнительным гидроцилиндром, при этом диагностируемый гидропривод связан с эталонным, выполненным аналогично диагностируемому гидроприводу, посредством трех эапорно-распределительных блоков, причем первый запорно-распределительный блок, два входа которого подключены

Рр ° Ру

Pg ePg

Рр = Рр

Ру =Ру ,0 sP

Ру=

1З 15061 каждый к емкости с рабочей жидкостью, а два выхода — каждый к гидронасосу одного иэ гидроприводов, сообщает каждую иэ двух емкостей с каждым из двух гидронасосов, второй эа5 порно-распределительный блок, у которого одна пара гервых входа и выхода из другая пара вторых входа и выхода подключены каждая к одной иэ напорных гидролиний эталонного и диагностируемого гидроприводов, сообщает каждый из гидронасосов с напорной гидролинией противоположного гидропривода перед распределительным устройством, третий запорнс-распределительный блок установлен во вспомогательной гидролинии связи и связан каждым иэ двух своих входов с одной из напорных гидролиний между каждым 20 из распределительных устройств и соответствующим дроссельным устройством, а своим выходом — с автоматической системой измерения, с которой

84 1м сн сообщает нап урные iндролинии обоих гидроприводив, а два датчика давления системь. контроля установлены каждый во вспомогательной гидро.акинин связи между каждой напорной гидролинией и одним иэ входов третьего эапорно-распределительного блока, 3. Устройство по и, 2, о.т л ич а ю щ е е с я тем, ч;а автоматическая система измерения выполнена в виде последовательно связанных между собой датчика давления, к входу котброго подключен выход третьего эапорно-распределительного блока, бло-::а запрета, преобразователя сигнала, индикатора H подключенных к блоку запрета генератора меток.и связанных последовательно реле и датчика перемещения, связанного соответствующими входными каналами с диагностируемьм и аналогично с эталонным гидроприводами.