Способ диагностирования гидропривода и устройство для его осуществления

(54) СПОСПРИВОДА ИВПЕНИЯ Б 71фиг.2у ГОСУДАРСТВЕННЬ 9 НОМИТЕПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ( СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Киевский автомобильно-доролсныйинститут им. 60-летия Великой Октяской социалистической революции(56) Авторское свидетельство СССРФ 1178969, кл, У 15 В 19/00, 1982(57) Изобр достоверно испытаний п да (ГП) эк ми, Измеря давления р 18 диагнос эталонного ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ГИДРОТРОЙСТВО Д 1 Я ЕГО ОСУГЕСТтение позволяет повыситьть и точность результатоври нагружении гидропривоплуатационными нагрузкат н регистрируют изменениебочей среды в гидролинииируемого ГП 2 с помощьюГП 1, Процесс диагности1506184 рования проводят по принятому параметру, к-рый 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. ГПпредварительно тарируют в зависимости от нагрузки Сравнивают диаграммы изменения давления ГП 1, 2 и по результатамсравненич временных йнтервалов рабочего цикла судят о техническом состоянии ГП 2, Составные элементы ГП 2 15диагностируют с помощью ГП 1 попереИзобретение относится к испытаниям гидросистем и может быть использовано при диагностике гидроприводов,в частности подъемных гндроприводов. 25Цель изобретения - повышение достоверности и точности результатов испытаний при нагружении гидропривода эксплуатационными нагрузками.На фиг. 1 представлена диаграм - 30 ма изменения давления Р 1 в на - поркой гидролинии гидронасоса для эталонного и диагностируемого гидро- приводов при их сопоставлении, на которой приняты обозначения: 1, 2 - ди аграммы изменения давления для эталонного и диагностируемого гидроприводов соответственно; С - момент времени пуска гидронасоса; с ;время достижения давления в напорной 40 гидролинии диагностируемого и эталонного гидроприводов значений Р 9=Р,и Р=Рсоответственно; 1, й - время достижения давления в напорной гидро- линии эталонного и диагностируемого 45 гидроприводов значений Р =Рн Рд=Р, соответственно, что соответствует перемещению нагруженного исполнительного гидроцилиндра на максимальную высотую- время достижения давления в напорной гидролинии эталонного и диагностируемого гидроприводов значения Р Р=О, что соответствует приведению гидропривода в исходное состояние; А, - точка диаграмм 1,5 2 в начальный момент запуска гидро- приводов; Б , Б, - точки диаграмм 2 гидроприводов з начальный момент перемещения штока исполнительного менным подключением обоих гидронасосов Я, 28 каждого ГП к противоположному ГП, Автоматическая система 14измерения выполнена в виде последовательно связанных между собой датчика45 давления, к входу 46 к-рого подклн,чан выход 44 запорно-распределительного блока 17, блока 49 запрета,преобразователя 50 сигнала, индикатора т, 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. иэ,п. ф-лы2 и.т,гидроцилиндра; А, А - точки диаграмм 1, 2 гидроприводов, соответствующие максимальному давлению Р=Р и Р =Р ,развиваемому эталонным и диагностируемым гидронасосами соответственно; А, А - точки диаграмм2, соответствующие моменту перемещения на максимальную высоту штока нагруженных эталонного и диагностируемого исполнительных гидроцилиндров;.А , А- точки диаграмм 1, 2, соответствующие приведению эталонного и диагностируемого гидроприводов в исходное состояние; 1 1,- перно. ды времени с момента пуска 1до момента начала перемещения штоков исполнительных гидроцилиндров нагруженных эталонного и диагностируемого гидроприводов; 11 т- рабочие интервалы времени перемещения штоков исполнительных гидроцилиндров нагруженных эталонного и диагностируемого гидроприводов; 1 , 1 - интервалы времени перемещения штоков исполнительных гидроцилиндров нагруженных эталонного н диагностируемого гидроприводов в исходное положение; В 1 - 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 по 15061мощью эталонного гидропривода, процесс диагностирования проводят попринятому параметру диагностирования, который затем сравнивают с ана 5логичным параметром для эталонногогидропривода, который предварительно тарируют на стенде, при этом диагностируют гидропривод по диаграммам изменения давления в напорной 1 Огидролинии для полного рабочего цикла нагружения при перемещении штоканагруженного исполнительного гидроцилиндра, Предварительное тарирование эталонного гидропривода проводят 5в зависимости от нагрузки, в процессе диагностирования сравнивают соответствующие диаграммы изменениядавления диагностируемого и эталонного гидроприводов и по результатам сравнения временных интерваловрабочего цикла судят о техническомсостоянии диагностируемого гидропривода, составные элементы которого диагностируют с помощью эталонного гидропривода попеременным подключениемобоих гидронасосов каждого гидропривода к противоположному гидроприводу.Устройство для диагностирования 30гидропривода содержит эталонный гидропривод 1 и связанный с ним диагностируемый гидропривод 2, состоящийиз связанных между собой гидролиниями 3-6 связи емкости 7 с рабочейжидкостью, гидронасоса 8, распределительного устройства 9 и исполнительного гидроцилиндра 10, систему контроля в виде двух датчиков 11 и 2давления, которые подключены к напорным гидролиниям 13 и 4 в эталонном и диагностируемом гидроприводах1 и 2, при этом устройство снабженоавтоматической системой 14 измерениягидроприводов 1 и 2, тремя запорнораспределительными блоками 15-17,вспомогательной гидролинией 18 связи напорньм гидролиний 13 и 4 обоихгидроприводов 1 и 2, а диагностируемый гидропривод 2 снабжен датчиком19 частоты вращения вала (не обо"значен) гидронасоса 8, датчиком 20перемещения, подключенным к штоку21 исполнительного гидроцилиндра1 О, дроссельным устройством 22,снабженным датчиком 23 контроля давления и установленным между распределительным устройством 9 и исполнительным гидроцилиндром 10, причем 84 бдиагностируемый гидропривод 2 связанс эталонным, выполненным аналогичнодиагностируемому гидроприводу 2,посредством трех запорно-распределительных блоков 15-17, т.е. эталснныйгидропривод состоит из связанных между собою гидролиниями связи 13, 24-26емкости 27 с рабочей жидкостью, гидронасоса 28, распределительного устройства 29, дроссельного устройства30, снабженного датчиком 31 давления,исполнительного тидроцилиндра 32,датчика 33 частоты вращения гидронасоса 28, запорно-распределительныйблок 15, два входа 34 и 35 которогоподключены к емкостям 7 и 27 с рабочей жидкостью, а два выхода 36 и 37к 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-распределительный блок 16, у которогоодна пара первых входа 38 и выхода 39и другая пара вторых входа 40 и выхода 41 подключены каждая к одной изнапорных гидролиний 4, 13 эталонногои диагностируемого гидроприводов 1 н2, сообщает гидронасос 8 диагностируемого гидропривода 2 с напорноигидролинией 13 эталонного гидропривода 1 перед его распределительнымустройством 29, а гидронасос 28 эталонного гидропривода 1 - с напорнойгидролинией 4 диагностируемого гид -ропривода 2 перед его распределительным устройством 9, третий эапорнораспределительный блок 17 установлс:.во вспомогательной гидролинии 18,связан каждым из двух своих входов42 и 43 с одной из напорных гидролиний 4, 13 между каждым из распределительных устройств 9 и 29 и соответствующими им дроссельными устройствами 22 и 30, а своим выходом 44с автоматической системой 14 измерения, с которой он сообщает напорныегидролинии 4 и 13 обоих гидроприводов 1 и 2, а два датчика 11 и 12давления системы контроля установлены каждый во вспомогательной гидролинии 18 связи между каждой напорнсйгидролинией 4 и 13 и одним из входов42 и 43 третьего эапорно-распредели-.тельного блока 17,Автоматическая система 14 измерения выполнена в виде последовательно связанных между собой датчика 45давления, к входу 46 которого подклк 1506184чен выход 44 третьего запорно-распределительного блока 17, реле 47 пуска,блока 48 пуска, управляющего блока49 запрета преобразователя 50 сиг 95нала, индикатора 51 и подключенныхк блоку 49 запрета генератора 52меток и связанных последовательнореле 53 и датчика 20 перемещения, связанного входными клапанами 54 и 55соответственно с диагностируемым 2и аналогично с эталонным гидроприводом 1,В состав каждого распределительного устройства 9 и 29 входят соответствующие обратные клапаны 56 и 57 ипереливные клапаны 58 и 59, исполнительные гидроцилиндры 10 и 32 со штоком 60 нагружают с помощью тарированных грузов 61 и 62.20Устройство для диагностированиягидропривода работает следующим образом.Перед тарированием эталонного гидропривода 1 при различных нагрузках 25в 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, входы38 и 40 и выходы 39 и 41 второго запорно-распределительного блока 16,При пуске гидронасоса 28 эталонногогидропривода 1 и включении распределительного устройства 29 рабочая жидкость иэ емкости 27 через вход 35 ивыход 37 по гидролинии 24 подаетсячерез обраюный клапан 57 в напорную 40гидролинию 13 при закрытом дроссельном устройстве 30, Частоту вращениявала гидронасоса 28 контролируют податчику 33 частоты вращения а изменение давления - по датчику 12, установленному во вспомогательной гидролинии 18, При достижении максимального давления в напорной гидролинии13 рабочая жидкость через переливнойклапан 59 гидролннни 26 слива поступает в емкость 27. Гидронасос 8 отключают.1Для эталонного гидропривода при тарировании в процессе рабочего цикла нагружения полностью открывают55 дроссельное устройство 30, сообщают вход 35 и выход 37 первого запор- но-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 13эталонного гндропривода 1 систему14 автоматического контроля параметров. При пуске гндронасоса 28 и включении распределительного устройства 29 рабочая жидкость из емкости 27 через вход 35 и выход 37 первого запор- но-распределительного блока 15 поступает по гидролинии 24 в гидронасос 28, далее в распределительноеустройство 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 гидро- цилиндре 32 контролируют по датчику 31 давления дроссельного устройства 30, а также с помощью автоматической системы 14 контроля по сигналу отдатчика 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 генератораФ 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 Ана фиг. 1, судят об изменении давления в гидроприводе 1 за рабочий цикл, Интервал времени 1 зт 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 6095061 исполнительного гидроцилиндра 32 перемещается в обратном направлении.После этого протарированный эталонный гидропривод 1 подключают к5 , 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 5 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 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 дроссельно устройство 22, сообщают вход 34 и выход 36 при перекрытых входе 35 и выходе 37 первого запорно-распреде 35 лительного блока 15, перекрывают вход 40 и выход 41 второго запорнораспределительного блока 16, сообщают вход 43 и выход 44 третьего запор- но-распределительного блока 17, 40При включении гидронасоса 8, распределительного устройства 9 рабочая жидкость поступает в исполнительный гидроцилиндр 10, давление в которомконтролируют 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 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 1 Одатчика 20 перемещения, связанноговходным каналом 54 с перемещающимсяштоком 21 с тарированным грузом 61,Этот интервал 1 является критерием технического состояния диагностируемого гидропривода 2, который затем сравнивают с интервалом 1 поафлученным для эталонного гидропривода 1, Износ диагностируемого гидропривода 2 оценивают по приращениюинтервала времени В 1.После проведенных измерений ипосле слива рабочей жидкости в емкость 7 гидропривод 2 переводят вначальное состояние.Для раздельного диагностированияэлементов диагностируемого гидропривода 2 открывают вход 34 и выход 37при закрытых входе 35 и выходе 36первого запорно-распределительногоблока 15, открывают вход 38 и выход41 при закрытых входе 40 и выходе39 второго запорно-распределительного блока 16, сообщают вход 43 и выход44 при закрытом входе 42 третьего запорно-распределительного блока 17,Запускают гидронасос 28 эталонногогидропривода 1, включают распределительное устройство 9, открываютдроссельное устройство 22. При этомработа диагностируемого гидропривода2 происходит аналогично предыдущему,но от подачи эталонного гидронасоса28,С помощью автоматической системы4 измерений получают диаграмму изменения давления (на фиг, 1 не показана), по которой определяют интервал времени 1 который больше, чем1 на разницу д 1, что соответствуетизносу исполнительного гидроцилиндра 10, а разница интервалов времени1 и 1 составляющая д 1", соответствует износу днагностируемого гидронасоса 8, т,е. 11 1 Я 11 а 1 1где 1 - интервал времени перемещеф 1 .ния груза на максимальноерасстояние по высоте диагностируемого гидропривода приподаче от гидронасоса эталонного гидропривода;/1 - то же, но от подачи гидронасоса диагностируемого гидропривода;84 где Д 1 - приращение интервала вре 3мени перемещения груза засчет износа элементов гидронасоса диагностируемогогидропривода;61 - интервал времени перемещеФгния груза при подаче отгидронасоса диагиостируемого гидропривода,Сравнение приращений времени д 1 ги д 1 э дает возможность оценить ошибку предыдущих экспериментов,35 40 Формула изобретения 1Способ диагностирования гидро- привода, 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 й с я 50 55 150611 - интервал времени перемещеэгния груза для эталонногогидропривода;д 1 - суммарное приращение време 5ни перемещения груза эа счетизноса всех элементов диагностируемого гидропривода;Ь 1, - приращение интервала времени перемещения груза за счет 10износа элементов исполнительного гидроцилиндра диагностируемого гидропривода;Л 1 г - приращение интервала времениперемещения груза за счет 15износа элементов гидронасоса,Для выявления ошибки, возможной при измерениях, характеризующих гидронасос 8, его запускают и с его по 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 грузаЦ 3011 з 19 г 1 эгф3 15061 каждый к емкости с рабочей жидкостью, а два выхода - каждый к гидро- насосу одного иэ гидроприводов, сообщает каждую иэ двух емкостей с каждым из двух гидронасосов, второй эа 5 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 гидро- привода перед распределительным уст ройством, 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 1 мсн сообщает напорные гндролинии обоих гидроприводив, а два датчика давления системы контроля установлены каждый во вспомогательной гидро.тинии связи между каждой напорной гидролинией и одним иэ входов третьего запорно-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 запорно-распределительного блока, бло :;а запрета, преобразователя сигнола, индикатора и подключенных к блоку запрета генератора меток и связанных последовательно реле и датчика перемещения, связанного соответствующими входными каналами с диагностируемьм и аналогично с эталонным гидроприводами.