Результат интеллектуальной деятельности: Энергосберегающий способ диагностирования регулируемого аксиально-поршневого насоса

Изобретение относится к гидромашиностроению, а именно к способам диагностирования регулируемых аксиально-поршневых насосов.

В качестве прототипа выбран статопараметрический способ диагностирования (Технические средства диагностирования: Справочник / В.В. Клюев и др. – М.: Машиностроение, 1989. –672с.), включающий измерение подачи при минимальном и номинальном давлениях на выходе насоса, постоянных частоте вращения и температуре рабочей жидкости, вычислении коэффициента подачи и сравнении его с эталонной величиной.

Из-за наличия в системе гидравлических сопротивлений минимально возможное давление р₀ может составлять 5-20% от номинального р_н. Возникающая при этом систематическая погрешность определения K_Q может быть исключена, тогда коэффициент подачи вычисляется следующим образом:

(1)

Сравнивая полученные значения коэффициента подачи с эталонным, дается заключение о техническом состоянии насоса.

Основной недостаток указанного способа – энергоемкость процесса диагностирования, так как мощность приводного двигателя должна быть как минимум равна мощности диагностируемого насоса.

Задача заявляемого изобретения заключается в создании энергосберегающего способа диагностирования регулируемого аксиально-поршневого насоса.

Технический результат заключается в сокращении затрат энергии при диагностировании.

Указанный технический результат достигается тем, что энергосберегающий способ диагностирования регулируемого аксиально-поршневого насоса, включающий измерение подачи при минимальном и номинальном давлениях на выходе насоса, постоянных частоте вращения и температуре рабочей жидкости, вычислении коэффициента подачи и сравнении его с эталонной величиной, согласно изобретению, с целью сокращения затрат энергии на диагностирование, рабочий объем насоса при номинальном давлении выбирают исходя из величины номинального давления в системе, номинальной угловой скорости насоса и мощности приводного двигателя:

(2)

где q_н – рабочий объем насоса при номинальном давлении, м³/р;

N_дв - мощность приводного двигателя, Вт;

w_н - номинальная угловая скорость насоса, р/с;

р_н - номинальное давление в системе, Па.

Отличием от прототипа является: рабочий объем насоса при номинальном давлении выбирают исходя из величины номинального давления в системе, номинальной угловой скорости насоса и мощности приводного двигателя. Уменьшение рабочего объема насоса согласно неравенству (2) снижает мощность приводного двигателя, сокращая затраты энергии при диагностировании, тем самым, обеспечивает поставленный технический результат.

Наличие отличительных признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию патентоспособности «новизна».

Анализ патентной и научно-технической информации не позволил выявить источники, содержащие сведения об известности отличительных признаков заявляемого изобретения, что свидетельствует о его соответствии условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Суть предлагаемого способа заключается в следующем.

Регулируемый аксиально-поршневой насос устанавливают на стенд, выводят рабочий объем насоса на максимальный, измеряют подачу при минимальном давлении на выходе насоса, постоянных частоте вращения и температуре рабочей жидкости. Если измеренная подача отличается от паспортного значения не более 3%, значит, в подвижных сопряжениях насоса отсутствуют грубые задиры и чрезмерный износ контактирующих поверхностей. Затем выставляют и фиксируют механическим способом рабочий объем насоса, полученный по зависимости (2), при помощи дросселя на выходе насоса поднимают давление до номинального значения и вновь измеряют подачу. Коэффициент подачи вычисляют по выражению (1).

Сравнивая полученные значения коэффициента подачи с эталонным, дают заключение о техническом состоянии насоса.

Пример расчета мощности при диагностировании регулируемого насоса фирмы Rexroth типа A4VSO: рабочий объем – 71см³/об; номинальная угловая скорость – 2200об/мин; номинальное давление в системе – 350 бар.

Номинальная мощность насоса:

Если мощность приводного двигателя составляет 40 кВт, то рабочий объем насоса следует уменьшить до: