CS257344B1

CS257344B1 - Device for signaling leakage of pressure fluid from hydraulic system

Info

Publication number: CS257344B1
Application number: CS869777A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Krnavek
Original assignee: Frantisek Krnavek
Priority date: 1986-12-22
Filing date: 1986-12-22
Publication date: 1988-04-15
Also published as: CS977786A1

Abstract

Zařízení pro signalizaci úniku tlakové kapaliny z hydraulického systému, například stavebních, lesních a zemědělských strojů, u kterého jsou do výtlaku hydrogenerátoru a do zpětné větve zásobníku kapaliny zařazeny průtokové elektrické snímače. Mezi pístový prostor dvojčinného přímočarého hydromotoru a rozvaděč je zařazen obousměrný průtokový elektrický snímač, který je elektricky napojen na dělič napětí, který elektrické napětí tohoto snímače redukuje na hodnotu Ureq = U3-(d2:DŽ), kde d je průměr pístnice a D je průměr pístu dvojčinného přímočarého hydromotoru. Elektrické napětí průtokového elektrického snímače se ve vyhodnocovacím zařízení srovnává s napětím sériově propojeného průtokového elektrického snímače a děliče napětí. Vznikne-li mezi svorkami vyhodnocovacího zařízení elektrické napětí, je vydán elektrický signál, například rozvaděči s elektrickým řízením, který propojí výtlak hydrogenerátoru do zásobníku kapaliny a současně odpojí hydrogenerátor od netěsného hydraulického systému. Elektrických napětí průtokových elektrických snímačů je možno současně využít i k palubní bezmontážní diagnostice. Řešení lze .využít i pro vícekruhové hydraulické systémy se zásobníky tlakové kapaliny.A device for signaling a leak of pressurized fluid from a hydraulic system, for example, construction, forestry and agricultural machinery, in which flow electric sensors are included in the discharge of the hydrogenerator and in the return branch of the liquid reservoir. A bidirectional flow electric sensor is included between the piston space of the double-acting linear hydraulic motor and the distributor, which is electrically connected to a voltage divider, which reduces the electrical voltage of this sensor to the value Ureq = U3-(d2:DŽ), where d is the diameter of the piston rod and D is the diameter of the piston of the double-acting linear hydraulic motor. The electrical voltage of the flow electric sensor is compared in the evaluation device with the voltage of the series-connected flow electric sensor and the voltage divider. If an electrical voltage arises between the terminals of the evaluation device, an electrical signal is issued, for example to a distributor with electrical control, which connects the discharge of the hydrogenerator to the liquid reservoir and simultaneously disconnects the hydrogenerator from the leaking hydraulic system. The electrical voltages of the flow sensors can also be used for on-board diagnostics without assembly. The solution can also be used for multi-circuit hydraulic systems with pressurized fluid reservoirs.

Description

Vynález se týká zařízení pro signalizaci úniku tlakové kapaliny z hydraulického systému, například k pohonu stavebních, zěmědělských a lesních strojů.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for signaling leakage of pressure fluid from a hydraulic system, for example to drive construction, agricultural and forestry machinery.

V současné době se k zamezení úniku tlakového kapaliny z hydraulického sytému používá zařízení s průtokovými elektrickými snímači zařazenými do hydraulického rozvodu na výtlak kapaliny z hydrogenerátoru a do zpětné větve od hydromotoru, jejichž údaje o průtoku se srovnávají ve vyhodnocovacím zařízení.At present, to prevent leakage of hydraulic fluid from the hydraulic system, a device is provided with flow electrical sensors incorporated into the hydraulic distribution system to discharge the hydraulic fluid and return to the hydraulic motor, whose flow data are compared in an evaluation device.

Dále jsou známé elektrické spínače ovládané plovákem v zásobníku kapaliny.Furthermore, electric switches operated by a float in the liquid reservoir are known.

Nevýhodou uvedených zařízení je, že jich nelze použít v hydraulickém systému s dvojčinnými přímočarými hydromotory, nebot signalizují únik kapaliny se zpožděním.The disadvantage of these devices is that they cannot be used in a hydraulic system with double-acting linear hydraulic motors, as they signal a leakage of the liquid with delay.

Dále se v současní době používají tak zvané hydraulické zámky, které jsou svým charakterem funkce hlavně bezpečnostním zařízením.Furthermore, so-called hydraulic locks are currently used, which by their nature are mainly a safety device.

Nevýhodou hydraulických zámků je, že běžnou dílčí netěsnost nesignalizují.The disadvantage of hydraulic locks is that they do not indicate a normal partial leak.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro signalizaci úniku tlakové kapaliny z hydraulického systému, sestávající z průtokových elektrických snímačů, zařazených do hydraulického rozvodu na výtlak kapaliny z hydrogenerátoru a do zpětné větve od hydromotoru, elektricky napojených na vyhodnocovací zařízení, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v hydraulickém systému je mezi pístový prostor dvojčinného přímočarého hydromotoru a rozvaděč zařazen obousměrný průtokový elektrický snímač, který je elektricky napojen na dělič napětí, jěhož dělící konstanta je rovna podílu druhé mocniny průměru pístnice a druhé mocniny průměru pístu dvojčinného přímočarého hydromotoru. Dělič napětí je elektricky sériově propojen s průtokovým elektrickým snímačem zařazeným do zpětné větve hydraulického rozvodu od dvojčinného přímočarého hydromotoru.The above-mentioned disadvantages are eliminated by a device for signaling leakage of pressure fluid from a hydraulic system, consisting of flow-through electric sensors, connected to the hydraulic distribution system for the discharge of the liquid from the generator and the return line from the hydraulic motor electrically connected to the evaluation device according to the invention. In the hydraulic system, a bi-directional flow electric sensor is connected between the piston space of the double-acting linear hydraulic motor and the distributor, which is electrically connected to a voltage divider whose dividing constant is equal to the square of the piston diameter. The voltage divider is electrically connected in series with a flow-through electric sensor connected to the return line of the hydraulic distribution system from a double-acting linear hydraulic motor.

Hlavni výhodou zařízení pro signalizaci úniku tlakové kapaliny podle vynálezu je, že jej lze použít v hydraulických systémech s dvojčinnými přímočarými hydromotor, přičemž nedochází ke zpoždění signálu a signalizuje i malou nětěsnost, čímž jsou zlepšeny podmínky pro ochranu životního prostředí, nebot úniku hydraulické kapaliny je zamezeno.The main advantage of the pressure leakage signaling device according to the invention is that it can be used in hydraulic systems with a double-acting linear hydraulic motor, avoiding signal delay and signaling a low leakage, thus improving environmental protection conditions because leakage of hydraulic fluid is prevented .

Další výhodou zařízení,je, že signalizuje i vnitřní netěsnost dvojčinných přímočarých hydromotorů.Another advantage of the device is that it also signals the internal leak of double-acting linear hydraulic motors.

Další výhodou,je, že údaje o průtoku kapaliny, vyjádřené hodnotou elektrického napětí na průtokových elektrických snímačích lze využít k diagnostickým účelům hydraulického systému.Another advantage is that the fluid flow data, expressed as the voltage value on the flow electrical sensors, can be used for diagnostic purposes of the hydraulic system.

Na výkresu je v příkladném provedení schematicky znázorněn předmět vynálezu u jednookruhového hydraulického systému s jedním dvojčinným přímočarým hydromotorem, kde hydraulický rozvod je znázorněn plnou čarou a elektrické zapojeni je znázorněno přerušovanou čarou.In the drawing, an exemplary embodiment schematically illustrates an object of the invention in a single circuit hydraulic system with one double-acting linear hydraulic motor, where the hydraulic line is shown in solid line and the electrical connection is shown in dashed line.

Zařízení pro signalizaci úniku kapaliny sestává z průtokového elektrického snímače _1, zařazeného v hydraulickém systému do výtlaku hydrogenerátoru b, z průtokového elektrického snímače 2, zařazeného do zpětné větve hydraulického systému před zásobník J_ kapaliny, z obousměrného průtokového elektrického snímače 2, který je zařazen mezi rozvaděč 5_ a pístový prostor 41 dvojčinného přímočarého hydromotoru 2 a dále s elektrického a elektronického zařízení, u něhož je obousměrný průtokový eletrický snímač 2 elektricky paralelně napojen na dělič 10 napětí redukující elektrické napětí Uj na obousměrném průtokovém elektrickém snímači 2 dle vztahu:The device for signaling leakage consists of a flow electrical sensor 1, connected in the hydraulic system to the discharge of the generator b, a flow electrical sensor 2, downstream of the hydraulic system in front of the fluid reservoir, of a bi-directional flow electrical sensor 2 5 and the piston chamber 41 of a double-acting linear hydraulic motor 2 and further an electrical and electronic device in which the bi-directional flow sensor 2 is electrically connected in parallel to a voltage divider 10 reducing the electric voltage Uj on the bi-directional flow sensor 2 according to

,^URED ^ϋ3 ^- ^2 ' kde d je průměr pístnice a D je průměr pístu dvojčinného přímočarého hydromotoru 2·, ^U RED ^ϋ 3 ^- ^ 2 'where d is the piston rod diameter and D is the piston diameter of the double-acting linear hydraulic motor 2 ·

Průtokový elektrický snímač £ je elektricky sériově propojen s vyhodnocovacím zařízením 2 a průtokovým elektrickým snímačem 2 ^a dále s děličem 10 napětí, ke kterému je elektricky paralelně zapojen obousměrný průtokový elektrický snímač 2· Vyhodnocovací zařízení 2 j® tvořeno například komparátorem 21/ integračním členem 92 a spínačem 93. Systematické chyby průtokových elektrických snímačů 1,2a obousměrného průtokového elektrického snímače 2 mohou být eliminovány sériovým vřazením nastavitelných rezistorů 11, 11/ 31 ♦The flow sensor 6 is electrically connected in series to the evaluation device 2 and the flow sensor 2 ^and further to a voltage divider 10 to which a bidirectional flow sensor 2 is electrically connected in parallel. The systematic faults of the flow-through electric sensors 1,2a of the bidirectional flow-through electric sensor 2 can be eliminated by series insertion of the adjustable resistors 11, 11/31 ♦

Výstupní elektrický signál z vyhodnocovacího zařízení je v příkladném provedení napojen na rozvaděč 2 ^s elektrickým řízením, který je hydraulicky napojen mezi výtlak, hydrogenerátoru j>, rozvaděč 2 dvojčinného přímočarého hydromotoru £ a zásobník T kapaliny.In the exemplary embodiment, the output electrical signal from the evaluation device is connected to ^an electrical control box 2, which is hydraulically connected between the displacement, the pump 10, the double-acting linear hydraulic motor 6 and the liquid reservoir T.

V případě použití většího počtu dvojčinných přímočarých hydromotorů £ je použit i příslušný počet obousměrných průtokových elektrických snímačů 2 ^s elektricky paralelně připojenými příslušnými děliči 10 napětí.In the case of using a plurality of double-acting rectilinear hydraulic motors 6, a corresponding number of bidirectional flow sensors 2 ^with corresponding voltage dividers 10 are also used.

V případě použití většího počtu výtlakem nepropojených hydrogenerátorů 2/ jsou všechny výtlačné větve napojeny na odpovídající počet průtokových elektrických snímačů £, které jsou elektricky sériově propojeny.In the case of using a plurality of displacement unconnected hydrogen generators 2 /, all the discharge branches are connected to a corresponding number of flow electrical sensors 6 which are electrically connected in series.

V případě použití zásobníků tlakové kapaliny je vstup a výstup ze zásobníku tlakové kapaliny napojen na dlaší průtokové eletrické snímače, přičemž průtokové elektrické snímače na vstupu do zásobníků tlakové kapaliny jsou eletricky sériově propojeny s průtokovým elektrickým snímačem 2 a průtokové elektrické snímače na výstupu ze zásobníků tlakové kapaliny jsou elektricky sériově propojeny s průtokovým elektrickým snímačem £.If pressure reservoirs are used, the inlet and outlet of the pressure reservoir are connected to a flow-through electrical sensor, with the flow sensors at the inlet of the pressure reservoirs electrically connected in series with the flow sensor 2 and the flow-through sensors at the outlet of the pressure reservoir. are electrically connected in series with the flow electrical sensor 6.

Absolutní velikost elektrického napětí na průtokových elektrických snímačích 1,2 a obousměrném elektrickém snímači 3 je přímo úměrná okamžitému průtoku kapaliny. U obousměrného průtokového elektrického snímače £ i^e polarita elektrického napětí shodná s polaritou elektrického napětí průtokových elektrických snímačů £, 2 napojení obousměrného průtokového elektrického snímače 3 na vstupní větev hydraulického obvodu k dvojčinnému přímočarému hydromotoru £ rozvaděčem 2» ^při napojení obousměrného průtokového elektrického nsímače 2 rozvaděčem 2 ^na výstupní větev hydraulického obvodu z dvojčinného přímočarého hydomotoru £, je polarita jeho eletrického napětí opačná k polaritě elektrického napětí průtokových elektrických snímačů £, 2.The absolute magnitude of the voltage at the flow electrical sensors 1,2 and the bi-directional electrical sensor 3 is directly proportional to the instantaneous fluid flow. For bidirectional flow electric pickup £ i ^e polarity voltage equal to the polarity of a voltage instantaneous electrical sensors £ 2 connection bidirectional flow electric transducer 3 on the input branch of the hydraulic circuit to the double-acting rectilinear hydraulic motor £ distributor 2 ^»P s connection to the bidirectional flow of electrical nsímače 2 switchboard 2 ^{to the} output branch of the hydraulic circuit from the double-acting rectilinear hydraulic motor 6, the polarity of its electric voltage is opposite to the polarity of the electrical voltage of the flow electrical sensors 6, 2.

V okamžiku vzniku vnější netěsnosti v hydraulickém systému, v kterémkoliv místě mezi průtokovým elektrickým snímačem £ a průtokovým elektrickým snímačem 2, nebo v okamžiku vzniku vnitřní netěsnosti dvojčinného přímočarého hydromotoru £, dojde na vstupních svorkách vyhodnocovacího zařízení 9 k vytvoření elektrického napětí. Přesáhne-li četnost výskytu a doba trvání elektrického napětí běžné provozní stavy těsného hydraulického rozvodu, vydá vyhodnocovací zařízení 2 elektrický signál, v příkladném provedení rozvaděči 2 ^s elektrickým řízením, který propojí výtlak hydrogenerátoru 6 přímo do zásobníku £ kapaliny a současně odpojí výtlak hydrogenerátoru 2 od hydraulického rozvodu, v němž došlo k nětěstnosti.At the moment of an external leak in the hydraulic system, at any point between the flow electrical sensor 6 and the flow electrical sensor 2, or at the time of the internal leakage of the double-acting linear hydraulic motor 6, electrical voltage is applied to the input terminals of the evaluation device. Exceeds the frequency and duration of voltage current operating statuses tight hydraulic system will issue an evaluation device 2 an electrical signal in the embodiment of the switchgear 2 ^{to the} electric control which connects the displacement of the pump 6 directly to the tray £ fluid and simultaneously removes the displacement of the pump 2 from the hydraulic distribution system in which the distress occurred.

Zařízení pro signalizaci úniku tlakové kapaliny podle vynálezu je možno použít u stavebních, zemědělských a lesních strojů za účelem ochrany životního prostředí. Zvláště efektivní je využití vynálezu u strojů, kde jsou již průtokové snímače použity pro diagnostické účely.The pressurized fluid leak detector according to the invention can be used in construction, agricultural and forestry machinery for environmental protection purposes. Especially effective is the application of the invention to machines where flow sensors are already used for diagnostic purposes.

Claims

Apparatus for signaling leakage of hydraulic fluid from a hydraulic system, comprising flow-through electrical sensors, connected to a hydraulic manifold for the discharge of the hydraulic pump and a return line from a hydraulic motor, electrically connected to an evaluation device, characterized in that (41) a double-acting rectilinear hydraulic motor (4) and a distributor (5) incorporating a bidirectional flow electric sensor (3) electrically connected to a voltage divider (10) having a dividing constant equal to the square of the piston rod The voltage divider (10) is electrically connected in series to a flow-through electrical sensor (2) in the return line of the hydraulic distribution system from the double-acting linear hydraulic motor (4).