Устройство для контроля целостности гидропривода Советский патент 1990 года по МПК G01M3/26 

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет контролировать целостность гидропривода и автоматически отключать исполнительные органы от нагнетательной магистрали гидронасосов в случае нарушения герметичности системы и учета малых утечек рабочей жидкости.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения длительного контроля малых утечек при пульсирующем режиме работы гидропривода и исключение слива жидкости при аварийной разгерметизации.

На фиг.1 изображена схема связи устройства с элементами гидроаппаратуры;на фиг.2 - блок-схема устройства.

Устройство для контроля целостности гидропривода содержит датчик 1 расхода, установленный во всасывающей магистрали гидронасоса 2 и датчик 3 прихода, установленный в сливной магистрали перед гидробаком, двухканальные блоки 4 и 5 формирования сигналов аварийных и маггых утечек, соответственно, запорный клапан 6. Последний 6 выполнен с перепускным клапаном 7 в одном корпусе, установленном в напорной магистрали гидронасоса.2 перед гидрораспределителем 8, причем входы блоков 4 и 5 соединены с датчиками расхода и прихода, а выходы - с запорным клапаном 6.

Друхканальный блок 4 формирования сигналов аварийных утечек содержит два преобразователя 9 и 10 напряжения, входы которых соответственно соединены с датчиками 1 и 3 расхода и прихода, а выходы - с входами схемы 11 сравнения. Выход последней соединен с управляющим входом запорного клапана 6. Преобразователь 9 соединен с индикатором 12 расхода. Для установки порога аварийной утечки рабочей жидкости третий вход схемы 11 сравнения соединен с задатчиком 13 установки порога аварийных утечек.

Двухканальный блок 5 формирования сигналов малых утечек содер : ит два реверсивных счетчика 14 и 15, суммирующие входы которых соединены соответственно с датчиками 1 и 3 расхода и прихода, цифро- аналоговые преобразователи (ЦАП) 16 и 17, входы которых соединены соответственно с выходами реверсивных счетчиков 14 и 15, а 9ЫХОДЫ - с входами второй схемы 18 срав- нения, выходы которой соединены с запорным клапаном 6 и индикатором 19 малых утечек. Выходы ЦАП 16 и 17 соединены через компаратор 20 с электронным ключом 21. Генератор 22 импульсов соединен через ключ 21 с входами реверсивных счетчиков 14 и 15. Управление 21 осуществляется компаратором 20. Для установки порога малых утечек схема 18 сравнения снабжена задатчиком 23 установки порога малых утечек.

Перед работой устройства необходимо в гидросистеме экскаватора или другого механизма установить датчики расхода 1 и прихода 3, а в напорную магистраль после насоса 2 установить запорный клапан 6, присоединить датчики 1 и 3 и клапан 6 к блокам 4 и 5 формирования сигналов аварийных и малых утечек, в сливной магистрали между гидрораспределителями 8 и клапаном 7 установить обратный клапан 24. Устройство контроля герметичности гидросистем работает следующим образом. Импульсные сигналы напряжения, частота которых пропорциональна скорости

потока жидкости в гидросистеме, через дат-, чики расхода 1 и прихода 3 подаются на два двухканальных блока 4 и 5 формирования сигналов аварийных утечек и малых утечек. В блоке 4 формирования сигналов аварийных утечек импульсный сигнал каждого датчика 1 и 3 с помощью преобразователей

9и 10 напряжения преобразуется в постоянное напряжение, величина которого пропорциональна расходу рабочей жидкости, проходящей через соответствующие датчики 1 и 3.

Напряжения из преобразователей 9 и

10подаются на схему 11 сравнения, где их величины сравниваются с выходным напряжением задатчика 13 аварийной утечки.

При нормальной работе гидросистемы величины этих напряжений примерно равны. В случае аварийной утечки расход жидкости превыщает приход на величину этой утечки. Следовательно, величины напряжений на входе схемы 11 сравнения отличаются на величину, соответствующую разности прихода и расхода жидкости. Если эта разность превышает заранее установленный допустимый уровень, заданный задатчйком 13, то на выходе схемы 11 сравнения появляется сигнал управления запорным клапаном 6, который перекроет выход жидкости на гидрораспределитель 8 к исполнительным органам. В этом случае жидкость через перепускной клапан 7 поступает через сливную магистраль в гидробак.

Контроль за расходом жидкости осуществляется по индикатору 12 расхода, соединенному с преобразователем 9 напряжения. Это позволяет по объемному КПД, определяемому отношением измеренного расхода к номинальному, контролировать техническое состояние гидронасоса.

Для исключения возможности попадания жидкости при закрытом запорном клапане 6 в область разгерметизации в систему установле н обратный клапан 24. Для предотвращения открытия запорного клапана 6 в момент перепускания жидкости через клапан 7 устройство снабжено блокировкой.

В блоке 5 формирования сигналов малых утечек сигналы от датчиков 1 и 3 подаются на суммирующие входы реверсивных счетчиков 14 и 15. Цифровые коды реверсивных счетчиков 14 и 15 ЦАП 16 и 17 преобразуются в постоянные напряжения, которые подаются на схему 18 сравнения. Величина выходного напряжения схемы 18 сравнения пропорциональна разности суммарного прихода и расхода жидкости. Когда эта разность превысит установленную величину, заданную задатчйком 23, схема 18

сравнения выдаст команду на закрытие запорного клапана 6.

Во избежание переполнения счетчиков 14 и 15, выхода из нормального режима ра- 5 боты ЦАП 16 и 17 схемы 18 сравнения компаратор 20 следит за величиной напряжения на выходах ЦАП 16 и 17. Как только напряжение превысит величину, установленную задатчйком 23, компаратор 20

0 открывает ключ 21 и импульсы от генератора 22 подаются на вычитающие входы реверсивных счетчиков 14 и 15. Показания счетчиков 14 и 15 синхронно уменьшаются. По достижении напряжения на выходе од5 ного из ЦАП (16 или 17) нулевого уровня компаратор 20 закрывает ключ 21 и обратный счет прекращается, в этом случае напряжение на другом из ЦАП (16 или 17) характеризует величину утечки жидкости из

0 системы, которая регистрируется индикатором 19 малых утечек.

В связи с тем, что гидроцилиндры, исполнительных органов имеют различные объемы поршневой и штоковой полостей,

5 расход и приход жидкости из бака гидросистемы будет различным. Эти колебания расхода и прихода жидкости учитывает задатчик 23 установки порога малых утечек, поэтому показатель утечки определяется по

0 минимальной разности между расходом и приходом жидкости.

Наличие связи преобразователя 9 с индикатором 12 расхода позволяет диагностировать техническое состояние

5 гидронасоса по параметру расход - работа вращения двигателя.

Использование устройства контроля герметичности гидросистем при эксплуатации гидрофицированной техники позволяет

0 предотвратить аварийный слив жидкости из гидросистемы в случаях разгерметизации системы, контролировать техническое состояние гидронасоса и уплотнительных элементов. При достижении допустимого

5 предела малых утечек требуется заменить уплотнительные элементы подвижных сопряжений.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля целостности

0 гидропривода, содержащее датчики расхода и прихода, генератор импульсов, схему сравнения, блок аварийного выключения и индикатор, отличающееся тем, что, с целью расширения эксплуатационных воз5 можностей путем обеспечения длительного контроля малых утечек при пульсирующем режиме работы гидропривода, блок аварийного выключения выполнен в виде запорного клапана, а устройство снабжено первым и вторым реверсивными счетчиками, первым и вторым цифроаналогбвыми преобразователями, компаратором, ключом и эадат- чиком установки порога малых утечек, выход датчика прихода соединен с суммирующим входом первого счетчика, выход которого соединен с входом первого цифро- аналогового преобразователя, выход которого соединен с первым входом схемы сравнения и с первым входом компаратора, выход которого соединен с управляющим входом ключа, выход последнего соединен с вычитающими входами первого и второго счетчиков, выJ(oд датчика расхода соединен С суммирующим входом второго счетчика, выход которого соединен с входом второго цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с вторым входов схемы сравнения и с вторым входом комларатора, выход задатчика установки порога малых утечек соединен с третьим входом схемы сравнения, первый выход которой соединен с управляющим входом запорного клапана, а второй - с индикатором, а выход генератора импульсов соединен с входом ключа.

2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что. с целью исключения слива жидкости при аварийной разгерметизации, оно содержит первый и второй преобразователи напряжения, вторую схему сравнения и задатчик установки порога аварийной утечки, выход датчика прихода соединен с входом первого преобразователя напряжения, выход которого соединен с первым входом второй схемы сравнения, выход которой соединен с управляющим входом запорного клапана, выход датчика расхода соединен с входом второго преобразователя напряжения, выход которого соединен с

вторым входом второй схемы сравнения, выход задатчика установки порога аварийной утечки соединен с третьим входом второй схемы сравнения.

3. Устройство по п.2, ртличающее- с я тем. что оно снабжено индикатором расхода, вход которого соединен с вторым выходом первого преобразователя напряжений.

Изобретение позволяет расширить эксплуатационные возможности устройства и исключить слив жидкости при аварийной разгерметизации. Устройство содержит датчик 1 расхода и датчик 3 прихода, соединенные с блоком 4 формирования сигналов аварийных утечек и блоком 5 формирования сигналов малых утечек. Последний содержит два реверсивных счетчика 14 и 15, вычитающие входы которых через ключ 21 соединены с компаратором 20. Последний управляется с выходов цифроаналоговых преобразователей (ЦАП) 16 и 17, соединенных соответственно с выходами счетчиков 14 и 15. Имеется задатчик 23 установки порога малых утечек, соединенный со схемой 18 сравнения, входы которой соединены с выходами ЦАП 16 и 17, а выходы - с запорным клапаном 6 и индикатором 19. Генератор 22 соединен с входом ключа 21. Блок 4 содержит два преобразователя 9 и 10 напряжения, выходы которых соединены с входами схемы 11 сравнения. Выход схемы 11 соединен с запорным клапаном 6. Задатчик 13 установки порога аварийных утечек соединен с третьим входом схемы 11 сравнения. Сигналы с датчиков 1 и 3 сравниваются блоками 4 и 5. При аварийной разгерметизации срабатывает блок 4 и перекрывает клапан 6. При наличии малых утечек их учитывает блок 5. При переполнении счетчиков 14, 15 компаратор 20 открывает ключ 21 и по сигналам генератора 22 показания счетчиков 14, 15 синхронно уменьшаются. При достижении на одном из ЦАП 16 или 17 нулевого уровня ключ 21 закрывается и счет прекращается. При достижении малых утечек заданного уровня блок 5 подает сигнал на клапан 6 и он закрывается. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Padowe opsaf/6f