RU220717U1 - Устройство для диагностики работоспособности гидравлических систем - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области диагностики технического состояния и испытания гидропривода строительно-дорожных, сельскохозяйственных, лесозаготовительных, коммунальных машин, машин транспортного строительства и других мобильных и стационарных машин и предназначена для оценки технического состояния и прогнозирования остаточного ресурса агрегатов гидропривода указанных машин.

В устройстве для диагностики работоспособности гидравлических систем, содержащем корпус 3 с входным 1 и выходным 2 патрубками, дросселирующее устройство, снабженное рукояткой 12, узел измерения расхода рабочей жидкости, датчик 5 температуры рабочей жидкости, установленный в муфту 4, и датчик давления 6, сигналы от которых поступают в электронный блок регистрации параметров. В качестве дросселирующего устройства использован гидравлический шаровый кран, расположенный между корпусом 3 устройства и выходным патрубком 2, выполняющий функцию дросселя и состоящий из корпуса 7, внутри которого расположен поворотный шар 8 со сквозным отверстием, соосным с отверстиями входного 1 и выходного 2 патрубков, штока 9, механизма передачи вращения от рукоятки 12 к дросселирующему устройству, выполненного в виде червяка 11 и червячного колеса 10, ось которого закреплена со штоком 9, закрепленным с одной стороны с поворотным шаром 8, а с другой - с червячным колесом 10, зубья которого находятся в зацеплении с червяком 11, соединенным с поворотной рукояткой 12. Между входным патрубком 1 и корпусом 3 устройства установлен узел измерения расхода рабочей жидкости, представляющий собой электромагнитный расходомер, состоящий из корпуса 13, на котором закреплены электромагнит 14 с обмотками возбуждения, концы которого радиально обхватывают корпус 13 расходомера с противоположных концов, и двух противоположно закрепленных на корпусе электродов 15, смещенных относительно концов электромагнита 14 на 90 градусов, сигнал от которых подается в электронный блок регистрации.

Технический результат при использовании заявляемого устройства заключается в упрощении его конструкции, повышении его надежности и достоверности диагностирования.

Description

Полезная модель относится к области диагностики технического состояния и испытания гидропривода строительно-дорожных, сельскохозяйственных, лесозаготовительных, коммунальных машин, машин транспортного строительства и других мобильных и стационарных машин и предназначена для оценки технического состояния и прогнозирования остаточного ресурса агрегатов гидропривода этих машин.

Из известных технических решений близким по технической сущности к заявляемому объекту является прибор КИ-1097-1 (Е.С. Локшин, С.Ф. Головин, В.М. Коншин, А.В. Рубайлов. Эксплуатация и техническое обслуживание дорожных машин, автомобилей и тракторов: учебник. М., 2002. С. 242-243]), который позволяет измерять расход и давление рабочей жидкости в гидроприводе машин.

Прибор КИ-1097-1 состоит из корпуса с входным и выходным патрубками и отвода, к которому подключен манометр, внутри корпуса размещена герметично установленная гильза, выполненная с радиально расположенным сквозным каналом в виде щели, которая соединяется с выходным патрубком, золотника установленного плотно и с возможностью вращения внутри гильзы, при этом гильза и золотник образуют дросселирующее устройство, снабженное с одного торца рукояткой с нанесенной шкалой, а с другого торца выполненное полым с винтовой спиралью на выходе, и имеющее упорную гайку для гильзы и золотника.

Однако с помощью этого прибора невозможно обеспечить высокую точность определения расхода в диапазоне малых по величине расходов. Это связано с формой пропускного сечения, образуемого дроссельной парой.

Винтовая форма торца золотника, сопрягаясь с дроссельной щелью, обеспечивает форму ее пропускного сечения в виде прямоугольной трапеции, что не позволяет обеспечить линейную зависимость между расходом, перемещением золотника и лимбом соответственно. Особенно это актуально при измерении малых расходов. Нелинейность этой зависимости требует непропорционального нанесения шкалы для измерения таких расходов. Кроме снижения точности измерения непропорциональность шкалы требует индивидуальной тарировки и выставления на ноль шкалы каждого прибора. Однако связь золотника с корпусом рассматриваемого прибора выполнена таким образом, что возможности его общей регулировки, пропорциональной для всего диапазона измерений шкалы, ограничена (составляет менее 360°) и цена делений этой шкалы высока. Поэтому прибор, обладая малой точностью, практически нечувствителен к малым по величине расходам.

Известен дроссель-расходомер (МПК G01F 1|22, RU №91759 от 03.11.2009 г.), взятый в качестве прототипа, и состоящий из корпуса, входного и выходного патрубков, гильзы, фиксирующего винта, золотника, рукоятки, эпициклической шестерни, сателлитов, солнечной шестерни, водила (конической шестерни), конической шестерни, потенциометрического датчика, датчика давления, муфты и датчика температуры, сигналы от которых поступают в электронный блок регистрации параметров. Передача вращения у данного прибора от рукоятки к исполнительным и измерительным элементам осуществляется за счет введения в конструкцию планетарного механизма, что позволяет более плавно изменять проходное сечение дроссельного отверстия за счет уменьшения скорости поворота золотника. Применение в конструкции прибора потенциометрического датчика и датчика давления позволяет повысить точность измеряемых величин расхода рабочей жидкости и давления, а датчика температуры - снизить трудоемкость процесса диагностирования.

Недостатками прототипа является сложность конструкции, что приводит к повышению стоимости его изготовления. Кроме того, с увеличением времени эксплуатации прибора происходит ухудшение точности измерений расхода рабочей жидкости, из-за механического износа резистивной дорожки при перемещении по ней подвижного контакта, что приводит к некорректному формированию сигнала.

Задачей заявляемого устройства для диагностики работоспособности гидравлических систем является упрощение конструкции прибора и повышение его надежности за счет использования бесконтактного электромагнитного расходомера для определения расхода рабочей жидкости и гидравлического шарового крана в качестве дросселирующего устройства для перекрытия потока жидкости, для плавности регулировки закрытия напора вместо планетарной передачи устанавливается червячная пара.

Устройство для диагностики работоспособности гидравлических систем состоит из корпуса с входным и выходным патрубками, дросселирующего устройства, снабженное рукояткой, узла измерения расхода рабочей жидкости, датчика температуры рабочей жидкости, установленного в муфту, и датчика давления, сигналы от которых подаются в электронный блок регистрации параметров, отличающееся тем, что в качестве дросселирующего устройства использован гидравлический шаровый кран, расположенный между корпусом устройства, внутри которого размещены муфта с датчиком температуры и датчик давления, и выходным патрубком, выполняющий функцию дросселя и состоящий из корпуса, внутри которого расположен поворотный шар со сквозным отверстием, соосным с отверстиями входного и выходного патрубков, штока, механизма передачи вращения от рукоятки к дросселирующему устройству, выполненного в виде червяка и червячного колеса, ось которого закреплена со штоком, закрепленным с одной стороны с поворотным шаром, а с другой - с червячным колесом, зубья которого находятся в зацеплении с червяком, соединенным с поворотной рукояткой, между входным патрубком и корпусом устройства установлен узел измерения расхода рабочей жидкости, представляющий собой электромагнитный расходомер, состоящий из корпуса, на котором закреплены электромагнит с обмотками возбуждения, концы которого радиально обхватывают корпус расходомера с противоположных концов, и двух противоположно закрепленных на корпусе расходомера электродов, смещенных относительно концов электромагнита на 90 градусов, сигнал от которых подается в электронный блок регистрации.

Предлагаемая конструкция может пропускать объемы рабочей жидкости в широком диапазоне и производить измерения с небольшой погрешностью, что повышает ее надежность.

Полезная модель поясняется прилагаемым чертежом, где на фиг. 1 приведен общий вид устройства для диагностики работоспособности гидравлических систем.

Предлагаемая конструкция устройства для диагностики работоспособности гидравлических систем состоит из входного 1 и выходного 2 патрубков, корпуса 3, внутри которого размещены муфта 4 с датчиком температуры 5 и датчик давления 6, передающие сигнал на электронный блок регистрации параметров (на фигуре не указан). Между выходным патрубком и корпусом устройства установлен гидравлический шаровый кран, выполняющий функцию дросселя и состоящий из корпуса 7, поворотного шара 8 со сквозным отверстием, соосным с отверстиями входного и выходного патрубков, штока 9, закрепленного с одной стороны с шаром 8, а сдругой - с червячным колесом 10, зубья которого находятся в зацеплении с червяком 11, соединенным с поворотной рукояткой 12. Между входным патрубком и корпусом устройства установлен электромагнитный расходомер, состоящий из корпуса 13, на котором закреплены электромагнит 14 с обмотками возбуждения, концы которого радиально обхватывают корпус расходомера с противоположных концов, и двух противоположно закрепленных на корпусе электродов 15, смещенных относительно концов электромагнита на 90 градусов, сигнал от которых поступает в электронный блок регистрации, одновременно с сигналами от датчиков температуры и давления, позволяющего сохранять информацию, производить статистическую обработку данных при многократных измерениях и выводить показатели на экран.

Отличиями предлагаемой конструкции устройства от прототипа является изменение конструкции дросселирующего устройства путем замены золотника с приводом планетарного типа на гидравлический кран шарового типа с приводом от рукоятки через червячную пару, а также замены узла измерения расхода рабочей жидкости с потенциометрическим датчиком на бесконтактный электромагнитный расходомер рабочей жидкости, что позволяет упростить конструкцию устройства, повысить его надежность и достоверность диагностирования.

Устройство для диагностики работоспособности гидравлических систем устанавливается последовательно в гидролинию диагностироуемой машины или оборудования. Его работа осуществляется следующим образом. Перед измерением расхода рабочей жидкости рукоятка 12 гидравлического крана должна находиться в открытом положении, а температура рабочей жидкости прогрета до необходимой температуры (50±5°С), которая регистрируется при помощи датчика 5. После выполнения указанных условий оператор-диагност для замера расхода рабочей жидкости поворачивает рукоятку 12 гидравлического крана, которая через червячный механизм и шток 9 передает вращение на шар 8. Уменьшение площади дроссельного отверстия приводит к увеличению давления рабочей жидкости внутри устройства. Вращение рукоятки производят до тех пор, пока давление жидкости внутри устройства не достигнет предельного (или необходимого) значения. При достижении указанного значения давления, контролируемого при помощи датчика давления 6, оператор-диагност фиксирует значение расхода рабочей жидкости с помощью показаний электромагнитного расходомера, принцип действия которого основан на изменении электродвижущей силы на электродах 15 при воздействии на рабочую жидкость однородного магнитного поля электромагнитом 14, в зависимости от величины ее расхода.

Технический результат при использовании заявляемого устройства заключается в упрощении его конструкции, повышении его надежности и достоверности диагностирования.

Claims (1)

1. Устройство для диагностики работоспособности гидравлических систем, состоящее из корпуса с входным и выходным патрубками, дросселирующего устройства, снабженного рукояткой, узла измерения расхода рабочей жидкости, датчика температуры рабочей жидкости, установленного в муфту, и датчика давления, сигналы от которых подаются в электронный блок регистрации параметров, отличающееся тем, что в качестве дросселирующего устройства использован гидравлический шаровый кран, расположенный между корпусом устройства, внутри которого размещены муфта с датчиком температуры и датчик давления, и выходным патрубком, выполняющий функцию дросселя и состоящий из корпуса, внутри которого расположен поворотный шар со сквозным отверстием, соосным с отверстиями входного и выходного патрубков, штока, механизма передачи вращения от рукоятки к дросселирующему устройству, выполненного в виде червяка и червячного колеса, ось которого закреплена со штоком, закрепленным с одной стороны с поворотным шаром, а с другой - с червячным колесом, зубья которого находятся в зацеплении с червяком, соединенным с поворотной рукояткой, между входным патрубком и корпусом устройства установлен узел измерения расхода рабочей жидкости, представляющий собой электромагнитный расходомер, состоящий из корпуса, на котором закреплены электромагнит с обмотками возбуждения, концы которого радиально обхватывают корпус расходомера с противоположных концов, и двух противоположно закрепленных на корпусе расходомера электродов, смещенных относительно концов электромагнита на 90 градусов, сигнал от которых подается в электронный блок регистрации.

Images