AT386483B

AT386483B - Verfahren zum ermitteln des verschleisses von hydraulikpumpen sowie vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens

Info

Publication number: AT386483B
Application number: AT241586A
Authority: AT
Inventors: Eduard Dipl Ing Schellenberg; Gerhard Dipl Ing Steinbrucker
Original assignee: Voest Alpine Ag
Priority date: 1986-09-09
Filing date: 1986-09-09
Publication date: 1988-08-25
Also published as: ATA241586A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ermitteln des Verschleisses von Hydraulik- pumpen oder-motoren, insbesondere von Pumpen mit einstellbarem Schluckvermögen, bei welchem der Druck in der Hydraulikmittelzuleitung bzw. -ableitung und die Durchflussmenge des Hydraulik- mittels gemessen und ausgewertet werden, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses
Verfahrens.

Bei Hydraulikpumpen und-motoren tritt durch Abnutzungserscheinungen im Laufe der Zeit eine erhöhte Leckage auf. Diese Leckage bzw. der Wegfluss kann durch Defekte plötzlich ansteigen.
Die Leckage ist abhängig vom Druck der Hydraulikflüssigkeit auf der Druckseite und ebenso abhängig von der Belastung des Motors. Die blosse Messung von Druckdifferenzen vor und nach dem Motor, wie dies beispielsweise der GB-PS Nr. 2, 050, 611 entnehmbar ist, lässt zwar Rückschlüsse auf die Leckage, nicht aber auf den Verschleiss des Motors zu, da eine auf diese Weise festgestell- te Druckdifferenz oder auch eine auf diese Weise festgestellte Durchflussmengendifferenz bei Leerlauf und Belastung einer gleichsinnigen Änderung unterliegt. Es hat sich gezeigt, dass durch Differenz- wertbildungen von Druckmesswerten bzw.

Durchflussmengenmesswerten keine gültige Aussage über den Verschleiss von Hydraulikpumpen oder-motoren möglich ist.

Die Erfindung zielt nun darauf ab, ein Verfahren zu schaffen, mit welchem in einfacher und reproduzierbarer Weise eine Aussage über den Verschleiss bzw. den Zustand von Pumpen oder Motoren möglich ist. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht das erfindungsgemässe Verfahren im wesentlichen darin, dass in Abhängigkeit von den Druckmesswerten einem Leerlaufdruck entspre- chende und einem Vollastdruck entsprechende Durchflussmengenwerte gesondert gemittelt werden und dass die gemittelte Vollastdurchflussmenge durch die gemittelte Leerlaufdurchflussmenge dividiert wird. Dadurch, dass einem Leerlaufdruck entsprechende und einem Vollastdruck entsprechende
Durchflussmengenmesswerte gesondert erfasst und gemittelt werden, werden Betriebszustände erfasst, welche bestimmten charakterisierbaren Lastzuständen entsprechen.

Insbesondere bei Pumpen mit verstellbarer Volumenleistung ist eine derartige gesonderte Erfassung der Durchflussmenge bei
Leerlauf und bei Vollast von wesentlicher Bedeutung, da aus einfachen Differenzsignalen bei bei derartigen Pumpen keine Rückschlüsse gezogen werden können. Aus den jeweils vorliegenden Drücken kann der Lastzustand ermittelt werden und der Leerlaufdruck liegt naturgemäss unter dem Betriebsdruck bei Vollast.

Es kann somit in einfacher Weise zwischen Durchflussmengenmesswerten bei Leerlauf und bei Vollast unterschieden werden und dadurch, dass nun die auf diese Weise gesondert ermittelten und gemittelten Durchflussmengenmesswerte einer einfachen Division unterworfen werden, lässt sich ein dem Verschleiss bzw. dem Gesundheitszustand einer Pumpe bzw. eines Motors proportionales Signal gewinnen, welches in einfacher Weise angezeigt werden kann und Aufschluss über notwendig werdende Wartungsarbeiten oder notwendig werdenden Austausch einer Pumpe ergibt. In besonders einfacher Weise wird das Verfahren hiebei so durchgeführt, dass die gemittelten Durchflussmengenmesswerte für Vollast und Leerlauf gesondert vor der Division gespeichert werden und dass ein dem Quotienten entsprechendes Signal einer Anzeigevorrichtung zugeführt wird.

Ein derartiges Verfahren kann mit einer konstruktiv besonders einfachen Einrichtung, welche sich durch hohe Betriebssicherheit auszeichnet, durchgeführt werden. Ausgehend von einer Vorrichtung mit wenigstens einem in eine Hydraulikleitung eingeschalteten Drucksensor und wenigstens einem Durchflusssensor besteht die erfindungsgemässe Vorrichtung im wesentlichen darin, dass die Signale des Drucksensors bzw. der Drucksensoren einem Schalter zugeführt sind, welcher die Signale des Durchflussmengensensors in Abhängigkeit vom Druckmesswert auf wenigstens einen Speicher für Leerlaufdurchflussmengenmesswerte und wenigstens einen Speicher für Vollastdurchflussmengenmesswerte aufschaltet, und dass mit den Speichern eine Dividierschaltung für in verschiedenen Speichern gespeicherte Durchflussmengenmesswerte verbunden ist.

Je nach Ausgestaltung des Drucksensors kann einer oder mehrere Drucksensoren eingesetzt werden, um die gewünschte Umschaltung der Signale des Durchflussmengensensors auf die beiden dem jeweiligen Betriebszustand der Pumpe bzw. des Motors zugeordneten Speicher zu ermöglichen. Für die nachfolgende Division von Durchflussmengenmesswerten aus verschiedenen Betriebszuständen, nämlich einem Vollastdurchflussmengenmesswert durch einen Leerlaufdurchflussmengenmesswert, sind zumindest zwei Speicherplätze für derartige verschiedene Durchflussmengenwerte erforderlich und in besonders einfacher Weise

für jeden dieser Durchflussmengenmesswerte gesonderte Speicher vorgesehen, welchen über den Schalter wahlweise die Durchflussmengenmesswerte und in vorteilhafter Weise die gemittelten Durchflussmengenmesswerte zuführbar sind.

Zu diesem Zweck ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, dass die Signale des Durchflussmengensensors dem Speicher über einen mittelwertbildenden Integrator zugeführt sind.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Druckdiagrammen und einem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. In dieser zeigen Fig. 1 die Abhängigkeit des Betriebsdruckes und der Durchflussmenge vom Lastzustand und Fig. 2 eine schematische Darstellung einer einfachen, für die Ermittlung des Verschleisses einer Pumpe oder eines Motors geeigneten Vorrichtung.

In Fig. 1 ist im oberen Teil eine Druckkurve eingezeichnet, welche neben einem ersten Druckniveau Pl, welches dem Leerlaufdruck entspricht, ein zweites Druckniveau P2, welches dem Vollastdruck entspricht, zeigt. Der Druckverlauf zwischen Leerlauf und Vollast ist naturgemäss bedingt durch Unregelmässigkeiten der Förderpumpe nicht linear. Diese Unregelmässigkeiten lassen sich auch in dem in Fig. 1 darunterliegenden Diagramm der Durchflussmengen erkennen. Diese systembedingten Schwankungen der Durchflussmenge zwischen einer Leerlaufdurchflussmenge und einer Vollastdurchflussmenge zeigen, dass die Bildung von Mittelwerten der Durchflussmengenmesswerte vorteilhaft ist. Naturbedingt beträgt die Leckage bei einer intakten Pumpe oder einem intakten Motor im Leerlauf etwa 2% und kann bei Vollast auf bis zu 20% ansteigen.

Ein derartiger Anstieg der Leckage ist durchaus zulässig und verdeutlicht, dass die blosse Erfassung von Differenzen noch keine Aussage über den Zustand bzw. Verschleiss eines Hydraulikmotors oder einer Pumpe ergibt.

Bei der Darstellung nach Fig. 2 ist nun eine Auswerteschaltung schematisch dargestellt, bei welcher Verbrauchern aus einem Reservoir --1-- über eine Pumpe --2-- Druckmittel über eine Druckmittelleitung --3-- zugeführt wird. In die Leitung --3-- sind ein Durchflussmengensensor --4-- und zwei Druckschalter--5 und 6--eingeschaltet. Die Signale der Druckschalter --5 und 6--, welche auf den Leerlaufdruck Pl und den Vollastdruck P2 ansprechen, werden
EMI2.1
--7-- zugeführt,tung --9-- oder eine Signalleitung --10-- zu entsprechenden Speichern --11 und 12-- umgeschaltet.

Die Durchflussmengenmesswerte gelangen über eine Signalleitung --13-- zu einem mittelwertbildenden Integrator --14-- und werden gleichfalls dem Schalter-8-zugeführt. Je nach Schaltposition des Schalters-8--in Abhängigkeit von dem gemessenen Druck gelangen somit die gemittelten Durchflussmengenmesswerte bei Leerlaufdruck über die Signalleitung --9-- zu einem Speicher-11und bei Vollastdruck über die Signalleitung --10-- zu einem Speicher --12--. Die auf diese Weise gesondert gespeicherten Mittelwerte der Durchflussmengenmesswerte werden anschliessend einer Dividierschaltung --15-- zugeführt und ergeben unmittelbar ein Signal, welches dem Quotienten aus den Mittelwerten der Durchflussmengenmesswerte bei Vollast und bei Leerlauf entspricht.

Ein derartiges Signal kann über eine Leitung --16-- einer Anzeigevorrichtung --17-- zugeführt werden, welche Aufschluss über den Verschleiss der Pumpe bzw. des Motors gibt.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Ermitteln des Verschleisses von Hydraulikpumpen oder-motoren, insbesondere von Pumpen mit einstellbarem Schluckvermögen, bei welchem der Druck in der Hydraulikmittelzuleitung bzw. -ableitung und die Durchflussmenge des Hydraulikmittels gemessen und ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von den Druckmesswerten einem Leerlaufdruck entsprechende und einem Vollastdruck entsprechende Durchflussmengenwerte gesondert gemittelt werden und dass die gemittelte Vollastdurchflussmenge durch die. gemittelte Leerlaufdurchflussmenge dividiert wird.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gemittelten Durchflussmengen- <Desc/Clms Page number 3> messwerte für Vollast und Leerlauf gesondert vor der Division gespeichert werden und dass ein dem Quotienten entsprechendes Signal einer Anzeigevorrichtung zugeführt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit wenigstens einem in eine Hydraulikleitung eingeschalteten Drucksensor und wenigstens einem Durchflusssensor, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale des Drucksensors bzw. der Drucksensoren (5,6) einem Schalter (8) zugeführt sind, welcher die Signale des Durchflussmengensensors (4) in Abhängigkeit vom Druckmesswert auf wenigstens einen Speicher (11) für Leerlaufdurchflussmengenmesswerte und wenigstens einen Speicher (12) für Vollastdurchflussmengenmesswerte aufschaltet, und dass mit den Speichern (11,12) eine Dividierschaltung (15) für in verschiedenen Speichern gespeicherte Durchflussmengenmesswerte verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale des Durchflussmengensensors (4) dem Speicher über einen mittelwertbildenden Integrator (14) zugeführt sind.