Способ технического диагностирования элементов гидропривода шахтной крепи

(19) (11 21 Р 15/44 СВИДЕТЕЛЬСТВУ ВТОРС ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ:И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР(56) Ермолов Р.СИвашев Р,А., Колесник В,К., Морозов Г,ф, Электроизмерительные устройства для диагностики машин и меха низмов, - Л,; Энергия, 1979, с.128,Авторское свидетельство СССР ЬЬ 659794, кл. Е 21 Р 15/44, 1979.(54) СПОСОБ ТЕХНИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ГИДРОПРИСОДА ШАХТНОЙ КРЕПИ(57) Использование: испытание горных машин в условия:; шахтной эксплуатации. СущИзобретение относится к гидроприводу горных машин и может быть использовано при тестовом способе диагностирования технического состояния элементов гидро- привода шахтной крепи.В техническом диагностировании известны способы диагностирования путем пОдачи тестового сигнала с последующим анализом форм кривых в переходных режимах, полученных, например, при осциллографировании.Известен способ испытания гидростоек шахтной крепи на герметичность, при котором гидростойку после предварительного распора подвергают воздействию динамического усиления, а затем проводят контность изобретения: способ технического диагностирования элементов гидропривода шахтной крепи включает статическое и динамическое нагружейиейолости исйытуемого элемента гидропривода путем подачи в нее давления. Статическое нагруженив полости осуществляют до давленйя насосной станции с помощью нагрузочного устройства, Динамическое нагружение нагружаемой . полости осуществляк)т тестбвым Сигналом . от нагрузочного устройства, Затем регист- рируют форму кривой процесса нарастания и пада давления в течение периода времени, превышающего длительность тестОвогб, . сигнала не менее чем в 10 раз. Сравнивая реальную кривую процесса с зталойной, определяют отношение тангенсов углов эталонной и реальной кривых на стадиях йарастания и спада и по ним судят о иСправ-Я ности элементов гидропривода. 2 ил. ь рольное измерение падения давления в ( р поршневой полости гидростойки.Недостатком данного способа испытания гидростоекявляется длительностьпроцесса испытаний, относительно низкая точность контроля герметйчйбсти испытуемой поршневой полости гидростойки. аававНаиболее близким к предлагаемому по сущности технической является способ испытания гидростоек шахтйОй крепи на долговечность, в котором динамическое нагружение производят путем непрерывного возбуждения колебаний давления рабочей жидкости непосредственно в испытуемой поршневой полости гидростойки и через определенное количество цикловнагружения проверяют герметичность сто- шахтной крепи осуществляют .следующимечной системы 21, образом,Однако известный сйособ имеет недо- Техническое диагйостирование ведутстатки, заключающиеся в малой точности на стенде (фйг,.1), содержащем в общем слуконтроля герметичности уплотнениИ стоеч чае гидронасос 1 с аппаратурой защиты 2,ной системй, особенно в области микроуте- гидрораснределитель 3 с отсекателем 4, начек, иэ-эа облйтирации щели, в сложности грузочное устройство 5, аппаратуру регистреализацииданногоспособа вреальныхус- рации 6, испытуемую полость 7 элемента. ловияхшахтнойэксплуатациииз-занеобхо- гидропривода, линий связи 8,9,10. Нагрудимости специального стенда, 10 зочное устройство 5 состоит из корпуса 11,обеспечйвающего внешнее статическоена- " в котором размещены дифференциальныйгружение гидростойки специальным прес- поршень 12, подвижный поршень 13, мехасом; Кроме того, даннйй способ не низмфйксации 14 дифференциальногопорпозволяетосуществлятьплайовоепериоди- шня 12 вовзведенном состоянии,ческое техничеСкое диагностирование в те управляемого гидроклапана 15, гидроклапачение "всегосрока .их,эксплуатации, на давления 16, гидрораспределителя 17позволяющее и рогнозировать остаточный линий связи 18,19,20, Дифференциальныйресурс гидростойки, а также диагностироватьпоршень 12 и подвижный поршень 13 раздругие элементы гидропривода (гидРоклапэ-деляют полость нагрузочного устройства 5ны, гидрозамки, гидрораспределйтелй и т,п,) 20 на тричастй: газовую камеру А; жидкостиз-за отсутствия возможности создать в нихную полость низкого давления Б, жидкостстатйческое нагружение с помощью внеш- ную"полостьвысокогбдавления В. При этом;. нихустройств;:, .: ", дйаметрподвижногопоршня 13 идиаметрыЦельюизобретения является расшире-: обоих концов диФференциального поршня" вания крейи-в условиях шахтной эксплуата--диаметр концадифференциального поршции; Применение данного изобретения ня 12, контактирующего сгазовой камеройпозволяет повысить эффективность диагно- " А, ДЗ - диаметр конца дифференциальногостйрования за счет получения более точной 30 поршня 12, контактирующегО с жидкостнойинформации:. - - полостью высокого давления В нагрузочноПоставленная цель. достигается тем; чтого устройства 5. Такое соотношение диэметв известном способе испытния гидростоекров поршней позволяет получйть различныесначала осущеСтвляют статическое с 1 упен-уровнйдавления от Ро до Рмтк в.газовойчатое нагружеййе полости додавления на камере А и жидкостных полостях высокогососной станции нагрузочным уСтройством, В и низкого 6 давлений в процессе техни-.подключенным между гидрорэспределите-ческогО диагностирования и его реализа лем гидропривода шахтной крепи и йагру- цию по намеченной программе нагруженияжаемой полостью, затем динамическое и уменьшить габариты устройства.йагружение нагружаемой полости тестовым 40сигналом от нагрузбчного устройства; реги-: В Исходном положении отсекатель 4стрируя форму кривой йроцесса нарастания гйдрораспределителя 3 закрыт, напорнаяи спада давления в течение периода време- . полость гидронасоса 1 аппаратурной защини, превышающего длительность тестового ты 2 соединена со сливом. Жидкостная посигнала не менее, чем в 10 раз, после чего, 45 лость высокого давления В нагрузочногосравнивая реальную кривую процесса с эта- устройства 5 и испытуемая полость 7 элелонной, определяют отношение тэнгенсов мента гидропривода соединены с управляеуглов эталонной и реальной кривых процес- мым гидроклапаном 15 линиями связи 9 и"са на стадиях нарастания и спада и по их 18. Нагрузочное устройство 5 соединено свеличинамсудят о исправности элементов 50 гидрораспределителем 3 линией связи 8, Гагидропривода,.:зовая камера А нагрузочного устройства 5На фиг. 1 изображена схемастенда; заправлена газом с начальным давлением.осуществляющего предлагаемый способ Ро, Давлением газа а газовой камере А натехнического диагностирования," на фиг. 2- - грузочного устройства 5 подвижный порграфикиизменениядавлениявиспытуемой 55 шень 13 установлен в крайнее левоеполости герметичного (кривая 1) изношен- положение, а дифферЕнциальный поршеньного(кривая 2) элемента гидропривода шах установлен в крайнее правое положение.тной крепи. Гидрораспределитель 17 нагрузочного устПредлагаемый способ технического ди- . ройства 5 установлен в положение 1, в котоагностирования элементов гидропривода ром жидкостная полость низкого давленияБ соединена с гидроклапаном давления 16 7 характеризуется скоростью нарастания илиниями связи 20 и 19. спада давлений в ней, величиной пиковыхВ жидкостных полостях низкого давле-давлений, По окончанию процесса диагнония Б и высокого давления В и в испытуе- стирования гидрораспределитель 17 нагрумой полости 7 элемента гидропривода 5 зочного устройства 5 устанавливается вдавление отсутствует. положение И и жидкость из жидкостной поУстановкой гидрораспределителя 3 в лости низкого давления Б нагрузочного устположение П и открытиемотсекателя 4 под- ройства 5 под действием остаточногоают рабочую жидкость под давлением от давления газа в газовой камере А, воздейстгидронасоса 1 по линиям связи 8,18,9 в ис вующего на подвижный поршень 13,вытеспытуемую полость 7 элемента гидроприво- няется по линии связи 21 на слив. Такимда и жидкостную полость высокого образм, нагрузочное устройство 5 вновьдавления В нагрузочного устройства 5. При подготовлено к проведению диагностироваэтом дифференциальный поршень 12 нагру- ния,зочного устройства.5 пеоемещается влево, 15 В том случае, если процесс диагностигидроклапан 16 закрыт и не пропускает рования нужно прекратить, то для сбросажидкость в жидкостную камеру низкого дав- давления из испытуемой полости 7 и жидколения Б, давление газа в газовой камере А стной полости высокого давления В нагруповышается. При достижении давления в зочного устройства 5 гидрораспределительжидкостной полости высокого давления В 20 4 устанавливают в положение Ц, При этомвеличины Р 1 происходит срабатывание ме- жидкость по линии связи 22 поступает подханизма фиксации 14 дифференциального толкатель управляемого клапана 15, открыпоршня 12 во взведенной состоянии и диф- вая его. Давление из испытуемой полости 7ференциальныйпоршень 12 устанавливает- элемента гидропривода по "лийиям связися в свое фиксированное, крайнее левое 25 9,8,10 сбрасывается на слив.положение. После этого давление в испыту- Анализ технического. состояния эле. емой полости 7 элемента гидропривода и в мента и прогнозирование его остаточногожидкостной полости высокого давления В ресурса производится сравнением формповышается до величины Р 2, соответству 1 о- кривых переходного процесса изменениящей величине статического нагружения ис- ЗО давления в испытуемой полости 7 элементаи ы туе мой и од ости 7 элемента гидропривода, полученйых в процессе диаггидропривода. На это же давление настро- ностирования, с формой кривой переходноен гидроклапан давления 16, который, от- го процесса изменения давления в .крываясь, передает давление от заведомо исправном элементе, полученнойгидронасоса 1 в жидкостную камеру низко ранее этим же способом диагностирования.го давления Б, При этом анализируется (см,фиг,2) уголПод действием давления жидкости по а 1,а 2) наклона кривой в момент нарастаниядвижной поршень 13 начинает смещаться давления, величины давлений Р 1, Р 2, РЗ, Р 4,вправо, вызывая дополнительное сжатие .время - 11,т 2,сз и уголуу 1 кривой вмоменгаза в газовой камЕРе А нагрузочнаге УСт ты спада давления, взаимное расположениеройства 5. При достижении давления газа в кривых, вычисляются тангенсы углов наклогазовой камЕрЕ А величины РЗ подвижный на кривых к оси абсцисс на стадии нарастапоршень 13 контактирует с механизмом ния давленияфиксации 14 дифференциального поршня Р 1 Р 212 во взведенном состоянии, в результате 45 Я а , ффчего происходит освобождение дифференна стадии спада давленияциального поршня 12 и Он под действием р Р1 - 3 Р 2 - Р 4давления газа начинает перемещаться впра- ТЯУ . 1 Я 71 - отношение131 ТЗ 11во, вытесняя при этом жидкость из жидкостной полости высокого давления В 50 л"г"ы" уют аклона эталонной кривойнагрузочного устройства 5, в испытуемую йк тангенсам углов наклона еальной к иполость 7 элемента гидропривода, при этомуправляемый гидроклапан 15 закрывается иК Яп 1 = - , - ,тЯа 1 91препятствует падению давления в испытуетяа 2 щ 1мой полости 7 элемента гидропривода 55 леме"т считается исправным, если ОтВ связи с этим в испытуемой поло 7 ношение К не более 1,2 т.е, К1,2), а отноЭлемента гидропривода начинает изменят - е ее 0,9 (т.е,гл 0,9),шение гп не менее 0,9 (т.е,гл0,9,я давление которбе записывает я аппара Предлагаемыи способ техни 1 еского диУрой регистрации 6 Переходный про е агностирования элементов гидроприводаизменения давления в испытуемой полости ша"тной крепи может быть использован настадиях производства, эксплуатации и ремонта элементов гидропривода.Использование предлагаемого способа технического диагностирования обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества:1) повышение эффективности диагностирования за счет получения более точной информации, не зависимой от действий оператора;2) автоматическое выполнение операций в процессе диагностирования позволяет обеспечить во всех случаях однотипный режим динамического нагружения исйытуемой полости элемента гидропривода, что позволит более точно оценить техническое состояние элемента и прогнозировать его остаточный ресурс,Формула изобретения Способ технического диагностирования элементов гидропривода шахтной крепи, включающий статическое и динамическое нагружение полости испытуемого элемента гидропривода путем подачи давления в нее,регистрацию формы кривой процесса нарастания и спада давления в полости испытуемого элемента гидропривода, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения 5 эксплуатационных возможностей за счет проведения технического диагностирования крепи в условиях шахтной эксплуатации, сначала осуществляют статическое ступенчатое нагружение полости до давления 10 насосной станции нагрузочным устройством, подключенным между гидрораспределителем гидропривода шахтной крепи и нагружаемой полостью, затем динамическое нагружение нагружаемой полости тестовым 15 сигналом о 1 нагрузочного устройства, регистрируя форму кривой процесса нарастания и спада давления в течение периода времени, превышающего длительность тестового сигнала не менее чем в 10 раз, после чего, 20 сравнивая реальную кривую процесса с эталонной, определяют отношение тангенсов углов эталонной и реальной кривых процесса на стадиях нарастания и спада и по их величинам судят о исправности элементов 25 гидропривода.б1763672 АГ ель АЯодколзи,Моргентал орректор М,Андрушенко остаехре дактор Произаодственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 каз 3439 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5