Способ диагностирования объемных насосов Советский патент 1989 года по МПК F15B19/00 

10

15

I11455072

I Изобретение относитвя к машино| ;троительной гидравлике, а именно области технической диагностики объемных насосов.

Цель изобретения - упрощение .процесса диагностирования путем исключения демонтажа насосов.

На чертеже показан вариант устройства, в котором реализуется указан- 1ьй способ.

Устройство, в котором реализует- :я указанньй способ, содержит диагно- :тируемый насос, состоящий из корпу- :а-гидробака 1, основного насоса 2, :1риводящего электродвигателя 3, на- Ьоса подпитки 4, подпитывающих клана- koB 5, системы управления подачей |насоса (если она ручная) 6, переливного клапана 7, гидролиний 8 и рас- кодомера остаточной подачи насоса тодпитки (датчика расхода). 9 о Все элементы насоса, кроме приводящего |электродвигателя 3 и расходомера, Заключены в корпус 1, служащий одно- |временно баком для рабочей жидкости ; Насос работает следующим образом. : Приводяпщй двигатель 3 вращает вал основного насоса 2 и насоса подпитки 4. Основной насос засасывает рабочую- жидкость из той гидролинии 8, Которая является в данньй момент вса- рывающей, и подает рабочую жидкость . IB напорную гидролинию 8 замкнутой Ьистемы гидропривода, т.е. к гидродвигателям (не показано). Иасос подпитки 4 в начале работы заполняет жидкостью основной насос 2, гидролинии 8 и всю гидросистему через под- литывакяше клапаны 5, а при работе насос 4 восполняет объемные потери в насосе 2, подавая через соответствующий клапан 5 жидкость в ту из гидролиний 8, которая в данный момент

Предлагаемый способ диагностир ния насосов 2 и 4 осуществляется мерением и оценкой остаточной под насоса 4.

Известно, что при работе насос со временем в них изнашиваются ме уплотнений рабочих органов - в ни увеличиваются зазоры, а следовате но, и утечки, которые в общем слу

20

25

пропорциональны кубу зазора и дав нию. Увеличение утечек приводит к снижению подачи насосов под нагру Возросшие объемные потери в насо восполняются за счет подачи насо подпитки рабочей жидкости через п питочный клапан 5 в гидролинию в вания, что приводит, в свою очер к уменьшению остаточной подачи н са 4. При износе насоса 4 подпит его подача также уменьшается, чт приводит к уменьшению его остато подачи. Следовательно, величина точной подачи насоса 4 подпитки вает объемные потери в насосах 2 и их техническое состояние. При ходимости она может быть пересчи в принятые показатели качества н са - коэффициент подачи или объ

30 КПД.

Процесс диагностирования по п лагаемому способу заключается в дующем.

Определение технического сост яния основного насоса.

Расходомером 9 измеряют остат подачу насоса 4 подпитки при раб основного насоса 2 на холостом х Q, и при заданной нагрузке Qf,p пер е паде давления /1 Р) и оценива объемные потери в насосе 2 как р ность этих величин

35

40

О

on

Qn.., -

Пр

.. , Коэффициент подачи насоса Кр

является всасывающей, и в ней давле- 45 ределяют по вьгражению ние ниже, чем давление в напорной гидролинии насоса 4,

опр ёделяемого

настройкой переливного клапана 7. Кроме того, часть подачи насоса 4 используется для питания системы уп- равления подачей 6 основного насоса 2 в период ее изменения. Избыток от подачи насоса 4 - остаточная подача - через переливной клапан 7, расходомер 9 возвращается обратно в 55 корпус 1 насоса. Переливной клапан 7 поддерживает заданное давление в системе подпитки и напорной гидролинии насоса 4.

к - KQ -

О

оп

QH

где QH подача насоса 2 при отс ствии нагрузки, т.ео при лР О оретическая, известная или измер ная ранее).

Объемные потери в насосе 4 по питки не изменяются от нагрузки новного насоса 2.и, следовательн не влияют на определение техниче го состояния основного насоса 2.

Определение технического сост яния подпиточного насоса.

5

Предлагаемый способ диагностирования насосов 2 и 4 осуществляется измерением и оценкой остаточной подачи насоса 4.

Известно, что при работе насосов со временем в них изнашиваются места уплотнений рабочих органов - в них увеличиваются зазоры, а следовательно, и утечки, которые в общем случае

0

5

пропорциональны кубу зазора и давлению. Увеличение утечек приводит к снижению подачи насосов под нагрузкой. Возросшие объемные потери в насосе 2 восполняются за счет подачи насосом 4 подпитки рабочей жидкости через под- питочный клапан 5 в гидролинию всасывания, что приводит, в свою очередь, к уменьшению остаточной подачи наео- са 4. При износе насоса 4 подпитки его подача также уменьшается, что приводит к уменьшению его остаточной подачи. Следовательно, величина остаточной подачи насоса 4 подпитки оценивает объемные потери в насосах 2 и 4 и их техническое состояние. При необходимости она может быть пересчитана в принятые показатели качества насоса - коэффициент подачи или объемный

0 КПД.

Процесс диагностирования по предлагаемому способу заключается в следующем.

Определение технического состояния основного насоса.

Расходомером 9 измеряют остаточную подачу насоса 4 подпитки при работе основного насоса 2 на холостом ходу Q, и при заданной нагрузке Qf,p (при пер е паде давления /1 Р) и оценивают объемные потери в насосе 2 как разность этих величин

5

0

О

on

Qn.., -

Пр

ОП-.

ределяют по вьгражению

к - KQ -

О

оп

QH

где QH подача насоса 2 при отсутствии нагрузки, т.ео при лР О (теоретическая, известная или измеренная ранее).

Объемные потери в насосе 4 подпитки не изменяются от нагрузки основного насоса 2.и, следовательно, не влияют на определение технического состояния основного насоса 2.

Определение технического состояния подпиточного насоса.

Основной насос 2 устанавливается в режим работы холостого хода ( Д Р О, Q О, если он регулируемый). Расходомером 9 измеряют остаточную .подачу насоса 4 подпитки при его работе на холостом ходу (Л Р 0) и при штатном давлении Р„п .настройки переливного клапана 7 Q ц,ь и оценивают объемные потери в насосе 4 подпитки 0„ как разность этих величин

- мпп нп., нпр

Коэффициент подачи насоса 4 подпитки может быть определен по выражению

Q

К

нп«х.

- Q

Hnf

Лнп

НПЯ.Х

Так как эти измерения производят при работе основного насоса 2 в режиме холостого хода, т.е. в режиме практического отсутствия и неизменности его потерь (объемных), то его работа не блияет на оценку технического состояния насоса 4 подпитки.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет оценивать техническое состояние отдельно каждого из насосов по их объемным потерям.

Пример. Определение технического состояния основного насоса.

Остаточная подача насоса. 4 подпитки при работе основного насоса 2 на холостом ходу

О 33,5 л/мин п.д

Остаточная подача насоса 4 подпитки при работе основного насоса 2 при перепаде давления ДР 40 кгс/см

д„ 32,6 л/мин

Подача основного насоса 2 Q 360 л/мин.

VA - nt, 33,5-32,6

СП ,

0,9 л/мин. Коэффициент подачи

- QO/I - 360 - 0,9

Ка

Пн

QH

360

0,997

Технико-экономические преимущества предлагаемого способа по сравнению с известным обуславливаются отсутствием необходимости демонтажа насоса с объекта и установки его на специально оборудованньй стационарный испытательный стенд, так как диагностирование насоса по предлагаемому способу проводится непосредственно в месте его эксплуатации, а также возможностью диагностирования одним способом как основного насоса, так и его насоса подпитки без дополнительного демонтажа и устройств.

Формула изобретения

Способ диагностирования объемных насосов, имеющих насос подпитки с линией слива, в которой установлен переливной клапан, путем измерения расходомером подачи насоса на холостом ходу и под нагрузкой, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса диагностирования путем исключения демонтажа насосов, расходомер устанавливают в линии слива насоса подпитки за переливным клапаном, измеряют им остаточную подачу насоса подпитки и по разности величин остаточной подачи насоса подпитки на хллостом ходу и под нагрузкой основного насоса и насоса подпитки определяют объемные потери и по их величине судят о техническом состоянии как основного насоса, так и насоса подпитки.

Изобретение позволяет упростить процесс диагностирования объемных на- совов путем исключения демонтажа. В насосе (Н) 4 подпитки,с линией слива установлен переливной клапан 7. Расходомер 9 устанавливают за клапаном 7, измеряют им остаточную подачу Н 4. По разности величин остаточной подачи на холостом ходу Н 4 и под нагрузкой основного Н 2 и Н 4 определяют объемные потери. По величине потерь судят о техническом состоянии Н 2, 4. 1 ил. сл 4 ел ел о го