CN116591948A - 一种用于液压泵的异常磨损监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于液压泵的异常磨损监测装置。包括螺套，螺套内腔沿轴向依次设有螺堵、磁性元件和弹簧组件，螺套的内腔壁沿轴向设置有锥度角θ，腔壁上沿周向设有通油窗口；磁性元件的顶端与螺堵固定连接，底端与弹簧组件抵靠；螺堵插入螺套时，磁性元件与通油窗口在螺套轴向上位置对应；螺堵从螺套拔出时，连带磁性元件一道拔出，同时弹簧组件的弹簧伸长将弹簧组件的弹簧座沿螺套轴向顶起，并且弹簧座因锥度角θ的存在被卡在螺套内腔，将通油窗口与外界密封隔离。本发明能够及时发现液压泵泵腔内出现的铁基磨损物，以此来判断磨损程度，及液压泵内部是否发生异常磨损，对液压泵早期健康监测和维护，及提高其性能和使用寿命具有重要意义。
Description
技术领域
本发明属于液压泵异常磨损监测技术领域，具体涉及一种用于液压泵的异常磨损监测装置。
背景技术
众所周知，油液的清洁度对液压系统中液压元件的性能和寿命尤为重要。特别是对于液压柱塞泵，其内部摩擦副较多，磨损程度不易评估，早期的健康监测和故障预警较为困难。目前，在液压泵的使用维护过程中，主要通过检查液压系统压力、密封性、油滤等方法对液压泵工作情况进行判断。对于液压泵早期故障缺乏有效的监控手段，发现故障时液压泵已失效，对飞行安全影响较大。传统的方法是采取在液压泵壳体上粘贴测温贴片的方法进行液压泵状态监控，虽取得了一定的效果，但该监控措施只能体现液压泵最高温度，不能实时反应温度变化情况，存在一定的局限性。近年来，虽已涌现出一些油液污染在线监测装置，但其结构复杂、成本高、可靠性低，此外，也难以与液压泵相集成。
发明内容
本发明的目的是：提供了一种用于液压泵的异常磨损监测装置。本发明能够及时发现液压泵泵腔内出现的铁基磨损物，以此来判断磨损程度，及液压泵内部是否发生异常磨损，对液压泵早期健康监测和维护，以及提高其性能和使用寿命具有重要意义。
本发明的技术方案是：一种用于液压泵的异常磨损监测装置，包括螺套，螺套内腔沿轴向依次设有螺堵、磁性元件和弹簧组件，螺套的内腔壁沿轴向设置有锥度角θ，腔壁上沿周向设有通油窗口；磁性元件的顶端与螺堵固定连接，底端与弹簧组件抵靠；螺堵插入螺套时，磁性元件与通油窗口在螺套轴向上位置对应；螺堵从螺套拔出时，连带磁性元件一道拔出，同时弹簧组件的弹簧伸长将弹簧组件的弹簧座沿螺套轴向顶起，并且弹簧座因锥度角θ的存在被卡在螺套内腔，将通油窗口与外界密封隔离。
前述的用于液压泵的异常磨损监测装置中，螺堵与螺套间经双道密封圈密封。
前述的用于液压泵的异常磨损监测装置中，通油窗口数量为3个。
前述的用于液压泵的异常磨损监测装置中，螺堵插入螺套后通过卡圈实现轴向限位，拆卸卡圈后实现螺堵的快速拆卸。
前述的用于液压泵的异常磨损监测装置中，磁性元件的顶端与螺堵固定连接结构为：通过螺堵底端的凸台与磁性元件6形成过盈配合后连接为一体。
前述的用于液压泵的异常磨损监测装置中，螺套的外壁上设有密封圈，将液压泵内部空间与外界密封隔离。
前述的用于液压泵的异常磨损监测装置中，所述的异常磨损监测装置通过螺套外壁上的螺纹结构螺接于液压泵壳体上，通油窗口处于液压泵泵腔内，并相互连通。
前述的用于液压泵的异常磨损监测装置中，所述的异常磨损监测装置通过转接接头连入液压泵回油油路系统；所述的转接接头的内腔呈T型通道，T型通道的同轴通道分别接液压泵回油口的油路A和系统回油管路的油路B，垂直通道用于装入螺套；油路A、通油窗口和油路B依次连通。
本发明的优点是：本发明提出了一种能有效监测液压泵磨损严酷程度的监测装置，从而使得维修人员能够及时对液压泵摩擦副异常磨损进行监测，健康管理，亦能对液压泵故障进行预警，及时作出维护。
本发明的液压泵异常磨损监测装置，利用磁性元件的磁力对导磁金属物的吸附作用，收集泵腔内的金属磨损物。通过拆卸本异常磨损监测装置进行检查即可以发现液压泵泵腔内出现的铁基磨损物，以此来判断磨损程度，及液压泵内部是否发生异常磨损。这对液压泵早期健康监测和维护，以及提高其性能和使用寿命具有重要意义。
本发明能更有效地对液压泵泵腔污染情况进行定量监测，使得维护人员对液压泵摩擦副磨损情况进行及时、准确诊断，进而能够及时的对液压泵故障进行早期预警。
本发明装卸方便，成本低，不仅可用于液压泵异常磨损程度的监测，也可广泛用于其它液压元件油液需要污染监测的场合。
本发明有效提升了液压泵的健康监测水平，改善了液压系统的使用工况，故而提高液压系统及其附件乃至整个设备的可靠性、安全性和使用寿命。
本发明的异常磨损监测装置经过密封性试验、吸附性试验、拆卸试验，性能及工艺性均能保证，可靠性较高。且在经过180小时加速耐久试验后，拆卸异常磨损监测装置，发现磁性元件上吸附有少量金属粉末，再拆卸液压泵，发现上述金属粉末主要来至液压泵轴承的磨损物，从而验证了本发明的有效性。
附图说明
图1是本发明异常磨损监测装置结构示意图；
图2是本发明异常磨损监测装置另一安装结构示意图；
图3是螺套结构示意图；
图4是螺堵结构示意图。
附图标记：1-螺套、2-密封圈、3-转接接头、4-弹簧座、5-弹簧、6-磁性元件、7-双道密封圈、8-螺堵、9-液压泵壳体、A-液压泵回油口的油路、B-系统回油管路的油路、C-泵腔、D-通油窗口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例1。一种用于液压泵的异常磨损监测装置，构成如图1-4所示，包括螺套1、密封圈2、转接接头3、弹簧座4、弹簧5、磁性元件6、双道密封圈7、螺堵8，接液压泵回油口的油路A，接系统回油管路的油路B。
其中，转接接头3内腔为T形结构，设置有接液压泵回油口的油路A，接系统回油管路的油路B，以及为了安装螺套1的内孔。
进一步地，在转接接头3内腔中部则通过螺纹连接有螺套1。螺套1上设有螺纹密封槽，该密封槽内设有密封圈2，从而可避免内腔油液通过螺套1和转接接头3间的配合间隙渗漏至腔体外。
此外，螺套1的内孔角度为θ的圆锥孔，该角度太小，接触变形不够，密封效果欠佳；角度太大，接触应力及变形较大，容易导致衬套擦伤或拆卸不便，兼顾密封效果和拆卸工艺性，异常磨损监测装置的螺套(1)θ角取值0.3～0.6°。当外场拆卸螺堵8检查磁性元件6上是否吸附金属屑时，弹簧座4在弹簧5弹力的作用下回弹，弹簧座4外圆与螺套1圆锥面之间形成密封面，可防止油液泄漏。螺套1作为本异常磨损监测装置内部结构的约束元件，在外端设置了保险丝孔，用于保险。
进一步的，螺套1上安装有螺堵8。螺堵8作为辅助元件，其功能主要是固定磁性元件6，即螺堵8底端凸台与磁性元件6形成过盈配合后连接为一体，在外场使用时，作为快卸部分，以便检查磁性元件6上的吸附物。为保证本异常磨损监测装置安装的密封性，螺堵8外圆上设有两密封槽用来安装双道密封圈7，既而与螺套1形成双道密封，避免油液通过螺套1和螺堵8的配合间隙向外渗漏。此外，在螺堵8螺母台阶外圆处设置了环形卡圈槽，装入卡圈后可防止螺堵8松动或脱落，也可实现快速拆装。
优选的，为保证油液的流通性，螺套1上设置有3个通油窗口。将其装配入螺套1后磁性元件6将被限制在通油窗口区域，使得磁性元件6能充分接触液压系统循环油液，并吸附油液中的导磁金属磨损物。
弹簧座4主要是支撑磁性元件6，同时，拆卸时在弹簧5弹力的作用下回弹。由于螺堵8内孔设置了一定锥度，当弹簧挤压弹簧座时，其外圆可与转接接头内孔精密贴合，形成密封面，保证其密封性能。
磁性元件5是利用材料的磁性作用，吸附泵腔回油至螺堵8窗口附近的导磁类物质，如铁、钴、镍等元素组成的金属颗粒物。
本异常磨损监测装置主要是吸附导磁类金属屑，液压泵内的磨损物主要随回油排出，本异常磨损监测装置安装于泵腔回油接头上后，液压泵回油直接流入本异常磨损监测装置内腔，本异常磨损监测装置内的磁性元件能充分接触到油液并吸附油液中的导磁类金属屑，该转接接头的设计及连接方式能满足本异常磨损监测装置的设计原理需求。转接接头3安装至液压泵壳体后，可通过压紧螺母进行固定，可保证连接的可靠性。
作为本发明的实施例之一，根据本异常磨损监测装置的工作原理，异常磨损监测装置可直接集成在液压泵壳体9上(见图2)，安装于液压泵泵腔，并能充分接触液压泵泵腔C回油，吸附导磁类磨损颗粒，从而实现污染监测的效果。
由于液压泵结构紧凑，泵腔内零件布局紧密，无法直接将本异常磨损监测装置安装至泵腔区域，也可采用本发明的实施例之二的方式，设计一转接接头3，再通过换装回油管接头的形式连接液压泵与异常磨损监测装置相连接，使液压泵回油从泵腔直接流向异常磨损监测装置后，再流入回油管路。为此，转接接头3接口A与液压泵壳体连接部分外螺纹，转接接头与系统连接侧接口B也设有外螺纹，同时设计了匹配异常磨损监测装置的安装接口。
当液压泵壳体上无直接安装本异常磨损监测装置的空间，通过转接接头安装本异常磨损监测装置后，可对液压泵再开展功能性能试验、环境适应性试验和耐久试验，亦可达到实施例一的效果。且不需在泵体上设计特定安装孔，还可以更广泛地应用于其它场合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前体下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的发明范围内。
Claims (8)
1.一种用于液压泵的异常磨损监测装置,其特征在于，包括螺套(1)，螺套(1)内腔沿轴向依次设有螺堵(8)、磁性元件(6)和弹簧组件，螺套(1)的内腔壁沿轴向设置有锥度角θ；腔壁上沿周向设有通油窗口(D)；磁性元件(6)的顶端与螺堵(8)固定连接，底端与弹簧组件抵靠；螺堵(8)插入螺套(1)时，磁性元件(6)与通油窗口(D)在螺套(1)轴向上位置对应；螺堵(8)从螺套(1)拔出时，连带磁性元件(6)一道拔出，同时弹簧组件的弹簧(5)伸长将弹簧组件的弹簧座(4)沿螺套(1)轴向顶起，并且弹簧座(4)因锥度角θ的存在被卡在螺套(1)内腔，将通油窗口(D)与外界密封隔离。
2.根据权利要求1所述的用于液压泵的异常磨损监测装置,其特征在于，螺堵(8)与螺套(1)间经双道密封圈(7)密封。
3.根据权利要求1所述的用于液压泵的异常磨损监测装置,其特征在于，通油窗口(D)数量为3个。
4.根据权利要求1所述的用于液压泵的异常磨损监测装置,其特征在于，螺堵(8)插入螺套(1)后通过卡圈实现轴向限位，拆卸卡圈后实现螺堵(8)的快速拆卸。
5.根据权利要求1所述的用于液压泵的异常磨损监测装置,其特征在于，磁性元件(6)的顶端与螺堵(8)固定连接结构为：通过螺堵(8)底端的凸台与磁性元件6形成过盈配合后连接为一体。
6.根据权利要求1所述的用于液压泵的异常磨损监测装置,其特征在于，螺套(1)的外壁上设有密封圈(2)，将液压泵内部空间与外界密封隔离。
7.根据权利要求1所述的用于液压泵的异常磨损监测装置,其特征在于，所述的异常磨损监测装置通过螺套(1)外壁上的螺纹结构螺接于液压泵壳体(9)上，通油窗口(D)处于液压泵泵腔(C)内，并相互连通。
8.根据权利要求1所述的用于液压泵的异常磨损监测装置,其特征在于，所述的异常磨损监测装置通过转接接头(3)连入液压泵回油油路系统；所述的转接接头(3)的内腔呈T型通道，T型通道的同轴通道分别接液压泵回油口的油路A和系统回油管路的油路B，垂直通道用于装入螺套(1)；油路A、通油窗口(D)和油路B依次连通。
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