Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ГИДРОПРИВОДА

Изобретение относится к машиностроению в области технической диагностики и может быть использовано для контроля технического состояния гидравлической системы путевых машин для ремонта и текущего содержания железных дорог во время их эксплуатации.

Известен способ диагностирования гидроприводов, позволяющий проводить диагностирование гидропривода в целом и отдельных его элементов без снятия их с машины с применением встроенных средств диагностики гидропривода или встраиваемых приборов и приспособлений (гидротестеров, расходомеров и т.п.), входящих в комплект передвижных диагностических станций («Механизация строительства. Организация диагностирования строительных и дорожных машин. Диагностирование гидроприводов.» МДС 12-20-2004. Москва 2004 г. п.п.8.4, 8.6, 8.7 рис.2.3.4).

Недостатком известного способа является необходимость установки дополнительных приборов и датчиков, увеличивающих расходы и трудоемкость в эксплуатации транспортных средств.

Известен способ определения технического состояния гидропривода, принятый в качестве прототипа, заключающийся в том, что регистрируют переходный процесс изменения давления и сравнивают полученные характеристики с эталонными, устанавливают аккумулятор на выходе насоса, а датчик давления - на входе в распределитель, задают время переходного процесса подбором объема аккумулятора, при этом оценку технического состояния проводят по величине утечки, определяемой расчетным путем (RU, патент №2052675, кл. Р15В 19/00, 1996 г.).

Недостатками способа являются:

- не обеспечивается определение потерь рабочей жидкости, в том числе внезапных потерь в случае, например, нарушения гермитичности гидросистемы;

- отсутствует контроль зарядки газовой полости гидроаккумулятора и в случае утечки газа снижается давление в газовой полости гидроаккумулятора Рзар. и искажаются расчетные показатели утечек рабочей жидкости, что снижает надежность и эффективность работы способа.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности и эффективности работы способа за счет введения контроля потерь рабочей жидкости и контроля давления в газовой полости гидроаккумулятора.

Указанный технический результат достигается тем, что способ диагностирования гидропривода с баком, гидроакумулятором и датчиком давления, заключающийся в том, что регистрируют процесс изменения давления в гидроприводе и сравнивают полученные характеристики с эталонными; способ оснащают дополнительным датчиком, которым контролируют уровень жидкости в баке, а также определяют потери рабочей жидкости в гидроприводе, а датчик давления устанавливают в газовой полости гидроаккумулятора, при этом контролируют не только давление зарядки газовой полости, но и рабочее давление жидкости.

На фиг.1 представлена принципиальная схема предлагаемого способа диагностирования гидропривода; на фиг.2 представлена диаграмма изменения давления при загрузке гидроаккумулятора.

Устройство для реализации предлагаемого способа (фиг.1) содержит насос 1 с предохранительным клапаном 2, сообщенный гидролинией 3 с клапаном разгрузки 4. Выход клапана разгрузки 4 магистралью 5 соединен с гидроаккумулятором 6 и гидрораспределителем 7, который связан с полостями 8 и 9 гидроцилиндра 10. Сливная линия 11 сообщает распределитель 7 с баком 12. Магистраль 13 соединяет клапан разгрузки 4 с баком 12.

Устройство также содержит датчик 14 оборотов вала насоса 1, датчик 15 температуры рабочей жидкости, датчик 16 давления в газовой полости гидроаккумулятора 6, датчик 17 уровня рабочей жидкости в баке 12, датчик 18 расхода на выходе насоса 1. Все датчики подключены своими выходами 19, 20, 21, 22 и 23 к иформационным входам блока 24 компьютерной обработки, обеспечивающего автоматическую регистрацию показателей, обработку данных, оценку результатов записи, а также передачу оценки на диспетчерский пункт.

На фиг.2 кривая 25 (фиг.1 и 2) илюстрирует нарастание давления при загрузке гидроаккумулятора 6, при нормальной работе насоса 1, предохранительного клапана 2 и клапана разгрузки 4; кривая 26 уменьшения давления разгрузки гидроаккумулятора 6 при нормальной работе гидрораспределителя 7 и гидроцилиндра 10; кривая 27 - загрузка гидроаккумулятора при отклонениях в работе насоса или клапана разгрузки; кривая 28 - разгрузка гидроаккумулятора при отклонениях в работе распределителя или гидроцилиндра.

Работа способа осуществляется следующим образом.

Перед включением насоса 1 регистрируют давление Р_зар. датчиком 11 в газовой полости гидроаккумулятора 10. Это давление газа и общий объем гидроаккумулятора определяются расчетным путем при проектировании гидропривода и связаны с условиями работы гидропривода.

После включения гидропривода происходит автоматическое включение и выключение клапана разгрузки 4, причем включение клапана происходит при минимальном рабочем давлении P_min.paб., превосходящем давление Рзар., а выключение - при максимальном рабочем давлении Р_max.раб, меньшем давления настройки предохранительного клапана 2. При номинальных параметрах настройки гидропривода время загрузки гидроаккумулятора Δt_{загр.норм.} и его разгрузки Δt_{загр.норм.} соответствуют эталлонным показателям. В случаях изменения условий работы (появление утечек в гидроцилиндре, распределителе, предохранительном клапане, клапане разгрузки, а также падение давления газа зарядки гидроаккумулятора меняются параметры Δt_загр, Δt_разгр, принимая значения Δt_{загр.не.норм.}, Δt_{загр.не.норм.}, кривая 22 отображает ненормальное состояние как гидраппаратов, так и состояние насосной установки (контролируемой датчиком оборотов и расходомером).

Таким образом, анализируя кривые переходного процесса при работающем гидроприводе непосредственно на действующей машине, можно определить уровень технического состояния отдельных элементов гидропривода.

При подаче питания на блок 24 компьютерной обработки происходит анализ состояния герметичности гидросистемы за счет установленного датчика 17 уровня жидости в баке 12. При работе гидропривода датчик 17 позволяет определять скорость падения уровня жидкости в баке (в случае разрыва герметичности) и тем самым дает возможность принять механику машины то или иное решение.

Технический результат предложенного способа осуществляется за счет того, что, зная исходное состояние насоса (по датчику оборотов, датчику расхода и датчику давления рабочей жидкости, установленному в газовой полости гидроаккумулятора), а зная также исходное состояние гидроаккумулятора (по датчику давления в газовой полости) и путем анализа кривых загрузки и разгрузки гидроаккумулятора, можно более точно определить отклонения в работе того или иного элемента гидропривода, тем самым сократив время поиска неисправности, или отказаться от снятия гидроаппарата с машины для проведения планово-предупредительного ремонта, в случае его нормальной работы. Установка датчика уровня жидкости в гидробаке позволяет вовремя определять разгерметизацию гидросистемы и тем самым сократить потери рабочей жидкости. В том и другом случае это приводит к уменьшению затрат на ремонт и обслуживание машины.