СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ГИДРОПРИВОДА Российский патент 1994 года по МПК F15B19/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для испытания различных элементов гидропривода преимущественно в процессе их эксплуатации, например, с целью определения технического состояния и остаточного ресурса, а также при их изготовлении.

Известны стенды для испытания элементов гидроприводов машин и оборудования. Такие стенды предназначены для испытания конкретных элементов, например: отремонтированных насосов (а. с. N 1275130); обратных клапанов (а. с. N 1373880); гидрораспределителей (а. с. N 1442720); цилиндров (а. с. N 1551847), а также других элементов.

Основным недостатком известных стендов является их ориентация на испытание лишь отдельных гидроэлементов, что очевидно оправдано при массовом изготовлении или централизованном ремонте этих элементов на специализированных предприятиях. В условиях же предприятий, эксплуатационных гидрофицированное оборудование, иметь одновременно несколько специальных стендов нецелесообразно из-за низкой их эффективности по загрузке, значительным затратам на их приобретение или изготовление собственными силами и на эксплуатацию. Кроме того, в процессе эксплуатации оборудования, как правило, не требуется определения ряда показателей качества функционирования гидроэлементов (показатели переходных процессов и др. ). Таким образом, в условиях эксплуатации элементов гидропривода требуется не сложный, но одновременно универсальный стенд для их производственных испытаний.

В наибольшей степени указанному требованию удовлетворяют стенды, изображенные на рис. 11.8 (позиции "в" и "с") приведенного ниже в качестве источника справочника по станочным гидроприводам. Стенды предназначены для испытания гидроклапанов давления, предохранительных и редукционных клапанов, дросселей и регуляторов потока. В состав стендов входят: насос постоянной производительности; бак; предохранительный клапан; манометры; термометры; фильтр; аккумулятор; мензурка; дроссели; расходомер; гидрораспределитель. Указанные стенды позволяют в условиях эксплуатации элементов гидропривода проводить их испытание по таким показателям, как зависимость давления настройки от расхода; давление открывания; минимальный стабильный расход; зависимость расхода от разности давлений на входе и выходе.

Однако даже эти два, близких по конструкции, стенда не позволяют проводить испытания таких элементов гидропривода, как насосы, цилиндры, гидрораспределители, а также испытание гидроаппаратуры по показателям: внутренняя герметичность; максимальный расход при номинальном давлении (или перепаде давления); диапазон настройки; изменение редуцированного давления при изменении давления на входе испытуемого элемента.

Целью настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей стенда и повышение технологичности испытаний элементов гидропривода в условиях их эксплуатации. Указанная цель достигается тем, что нагнетательный коллектор насоса постоянной производительности снабжен регулятором расхода и выполнен с тремя гидролиниями. Одна из гидролиний соединена с элементами подключения испытуемого насоса, вторая - с элементами подключения гидроуправляемого распределителя, а третья гидролиния соединена через регулятор расхода с элементами подключения гидроцилиндра, управляющих и регулирующих гидроаппаратов и камерами управления гидроуправляемого распределителя. Распределитель же сливного коллектора соединен с другими элементами подключения гидроуправляемого распределителя и с первой гидролинией нагнетательного коллектора. Стенд комплектуется серийно выпускаемыми, или аналогичными испытываемым, гидроэлементами, а типы их принимаются по обычным критериям: номинальным значениям давления и расхода; методу присоединения; требуемой точности; чувствительности и др.

На чертеже представлена принципиальная схема стенда для испытания элементов гидропривода. Стенд состоит из бака 1, насоса 2, в нагнетательный коллектор которого включены фильтр 4, обратный клапан 5 (1), предохранительный клапан 6, датчик давления 8 (1) и трех гидролиний. В одну из гидролиний последовательно включены гидрораспределитель 9 (1), регулятор расхода 10, гидрораспределитель 9 (2), датчики давления 8 (2) и 8 (3), а также испытываемые гидроэлементы 14 (гидроцилиндр, обратный, предохранительный, редукционный и другие клапаны, регуляторы расхода. . . ) и камеры управления испытываемого гидроуправляемого распределителя, элементы подключения которого подключены к другой гидролинии. Третья гидролиния соединена с элементами подключения испытуемого насоса 14 через обратный клапан 5 (2) и гидрораспределитель 9 (3), а также с сливным коллектором, в который включены датчик давления 8 (4), расходомер 12 и дроссель 11 (2). Стенд снабжен охладителем 3, датчиком температуры 13 и панелями подключения элементов 7.

Испытание конкретных элементов гидропривода выполняется в соответствии с разработанными методиками, предусматривающими порядок включения, настройки стенда и испытываемых гидроэлементов, регистрации и обработки данных. При этом доступы как типовые, так и разработанные авторами методики испытаний.

В общем случае подготовка к работе и работа стенда заключаются в следующем. Перед началом испытаний испытываемый элемент подключается к соответствующим гидролиниям, а свободные гидролинии глушатся пробками. При этом нагнетательные коллекторы основного 2 и испытываемого 14 насосов соединены со сливом через гидрораспределитель 9 (1), а золотники гидрораспределителей 9 (2) и 9 (3) зафиксированы в средней позиции.

Рассмотрим процессы испытаний элементов гидропривода. Испытание обратного клапана. При включении насоса 2 масло поступит через фильтр 4, гидропанель 7 (1), гидрораспределитель 9 (1) в бак 1. После же установки регулятором расхода 10 заданной величины подачи масла и включения распределителей 9 (1) и 9 (2) масло поступит в гидролинию "а" или "б" - в зависимости от того, что исследуется: герметичность или давление открывания клапана. Избыток масла из нагнетательного коллектора поступит на слив через предохранительный клапан 6. При исследовании герметичности клапана по достижении заданной величины давления масла его подача в клапан прекращается отключением гидрораспределителя 9 (2), после чего производятся необходимые типовые замеры утечек и давления. При исследовании давления открывания клапана регистрация давления производится по датчику 8 (3).

Испытание распределителей с гидроуправлением. Перед испытанием распределителя его управляющие камеры подключаются к гидролиниям "а" или "б" гидропанели 7 (2), а другие элементы его подключения к гидролинии "с" нагнетательного коллектора и гидролинии "d" распределителя 9 (3) сливного коллектора. При испытании этого типа гидрораспределителей рекомендуется использовать регуляторы расхода типа МПГ-55-1, которые дают возможность устанавливать заданные значения расхода и давления масла в управляющих камерах испытываемого распределителя 14. Использование линии "с" нагнетательного коллектора при отключенном сливном коллекторе позволяет определять такие показатели гидрораспределителя, как внутренняя герметичность, диапазон давления управления, а одновременное использование линии "с" и сливного коллектора - максимальный расход при номинальном давлении; время срабатывания, максимальное число срабатываний; плавность регулирования и диапазон настройки. Таким образом линия регулятора расхода стенда используется для формирования управляющего сигнала, а линия расходомера - для определения, например, расходной характеристики.

Испытание гидроклапанов давления (редукционных, предохранительных, реле давления и т. п. ). Для определения таких показателей гидроклапанов давления как: внутренняя герметичность; зависимость давления настройки от расхода; пик давления в переходном режиме; плавность регулирования и диапазон настройки они подключаются к элементам присоединения гидропанели 7 (2) нагнетательного коллектора. При определении пика давления в переходном режиме в качестве датчика давления 8 (2) используются датчики сопротивления потенциометрического типа или тензодатчики.

Испытание насосов. Схема стенда позволяет проводить испытание как нерегулируемых, так и регулируемых насосов. В первом случае определяются такие показатели насосов как производительность испытуемого насоса при заданном давлении масла, объемный КПД. Во втором случае, дополнительно к указанным, статическая характеристика. Для этого испытуемый насос 14 подключают к первой гидролинии через обратный клапан 5 (2) и к сливному коллектору - через распределитель 9 (3), расходомер 12 и дроссель 11 (2). Гидросистема в этом случае будет защищена от перегрузок клапаном 6.

Испытание гидроцилиндров. На предлагаемом стенда можно проверять такие основные характеристики гидроцилиндров, как плавность хода при прямом и обратном ходе поршня, наружную и внутреннюю герметичность, нечувствительность. При дополнительном оснащении стенда известными устройствами могут быть определены и другие характеристики. Испытуемый гидроцилиндр подключают к третьей гидролинии нагнетательного коллектора через распределитель 9 (1), регулятор расхода 10, распределитель 9 (2). При этих испытаниях регулятором расхода 10 устанавливают необходимую подачу масла в цилиндр, а предохранительным клапаном 6 - давление испытания. При определении плавности хода поршня при его прямом и обратном ходе переключением электромагнита распределителя 9 (2) перераспределяют поток масла в линии "а" или "б". При определении наружной герметичности гидроцилиндра регулятором расхода 10 устанавливают минимальную подачу масла в цилиндр, а предохранительным клапаном 6 - необходимое давление. Возможность плавного регулирования давления в гидролинии до необходимого значения позволяет определить утечки в одной из полостей гидроцилиндра.

Таким образом, конструкция стенда позволяет испытывать поочередно различные элементы гидроприводов машин и оборудования, например станочного, обувного, прессового, литьевого в условиях его эксплуатации. Конструкция не сложна, стенд может быть изготовлен в условиях ремонтно-механического цеха предприятия. В качестве комплектующих элементов при изготовлении используются элементы, аналогичные испытываемым или другие, широко выпускаемые отечественной промышленностью. Все это говорит об универсальности стенда и одновременно его простоте. Внедрение его возможно даже на небольших предприятиях, а использование позволит увеличить долговечность и безотказность элементов гидроприводов различного оборудования, а тем самым и его быструю окупаемость. (56) Свешников В. К. и Усов А. А. Станочные гидроприводы. Справочник - 2-е изд. , перераб. и доп. М. : Машиностроение, 1988, с. 488, рис. 11.8 "ж".

Использование: для испытания элементов гидропровода с целью определения их технического состояния и остаточного ресурса. Сущность изобретения: в нагнетательный коллектор насоса 2 включены фильтр 4, обратный клапан 5 (1), предохранительный клапан 6, датчик 8 (1), давления и три гидролинии. В одну из гидролиний последовательно включены гидрораспределитель 9 (1), регулятор 10 расхода, гидрораспределитель 9 (2), датчики 8 (2) и 8 (3) давления, а также испытываемые гидроэлементы 14. Другая гидролиния соединена с элементами подключения испытуемого насоса 14 через обратный клапан 5 (2) и гидрораспределитель 9 (39, а также со сливным коллектором, в который включены датчик 8 (4) давления, расходомер 12 и дроссель 11 (2). Стенд снабжен охладителем 3, датчиком 3 температуры и панелями подключения элементов 7. 1 ил.

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ГИДРОПРИВОДА, содержащий насос с нагнетательным коллектором, соединенным с элементами подключения испытуемых насоса, гидроцилиндра, гидроуправляемого распределителя, а также управляющих и регулирующих гидроаппаратов, бак со сливным коллектором, соединенным с последовательно включенными распределителем и расходомером, и датчики давления и температуры рабочей жидкости, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения технологичности испытаний, нагнетательный коллектор снабжен регулятором расхода и выполнен с тремя гидролиниями, первая из которых соединена с элементами подключения испытуемого насоса, вторая - с элементами подключения гидроуправляемого распределителя и с третьей гидролинией, которая через регулятор расхода соединена с элементами подключения гидроцилиндра, управляющих и регулирующих гидроаппаратов и камер управления гидроуправляемого распределителя, при этом распределитель сливного коллектора соединен с другими элементами подключения гидроуправляемого распределителя и с первой гидролинией нагнетательного коллектора.