Способ диагностирования технического состояния объемной гидромашины и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК F15B19/00 F04B51/00 

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано при диагностировании во время изготовления, эксплуатации ремонте объемных гидромашин и гидродвигателей.

Цель изобретения - повышение точности и степени автоматизации диагностирования.

На фиг. 1 изображена схема устройства для реализации способа диагностирования с пассивным контролем расхода теплоносителя; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг, 3 - схема устройства с активным контролем расхода теплоносителя.

Испытуемая объемная гидромашина 1 соединена с двигателем 2. В дренажную гидролинию 3 гидромашины 1 подключен теплообменный аппарат 4. Температуру рабочей жидкости на входе и выходе из теплообменного аппарата 4 определяют соответственно измерителями 5 и 6 температуры, температуру теплоносителя на входе и выходе теплообменного аппарата 4 определяют соответственно измерителями 7 и 8 температуры. Массовый расход контролируют, например, пассивно элементом контроля в виде измерителя 9 текущего значения расхода. Гидромашина 1 подключена к гидросистеме напорной магистралью 10.

Измерители подключены к схеме вычисления и индикации, выполненной в ййде схемы, включающей первый блок 11 вычитания, второй блок 12 вычитания, первый блок 13 деления, второй блок 14 деления, первый блок 15умножения, второй блок умножения, третий блок 17 умножения, четвертый блок 18 умножения, задатчик 19 численного значения теплоемкости рабочей жидкости,

оо

-л

со

задатчик 20 численного значения отношения теплоемкостей теплоносителя и рабочей жидкости, индикатор 21 численного значения массовых утечек рабочей жидкости, индикатор 22 численного значения сум марных потерь мощности гидромашииы, индикатор 23 отображения численного значения объемных утечек рабочей жидкости, задатчик 24 численного значения плотности рабочей жидкости. Входы первого блока 11 вычитания соединены с измерителями 5, б температуры рабочей жидкости, а выход соединен с первым входом первого блока 13 деления и входом первого блока 15 умножения, входы второго блока 12 вычитания соединены с измерителями 7 и 8 температуры теплоносителя, а выход соединен с вторым входом первого блока 13 деления, второй вход первого блока 15 умножения соединен с задатчиком 19 численного значения теплоемкости рабочей жидкости, а вход первого блока 15 умножения соединен с первым входом второго блока 16 умножения, первый вход третьего блока 17 умножения соединен с задатчиком 20 численного значения отпои имя теплоемкостей теплоносителя и рабочей жидкости, второй вход третьего блока 17 умножения соединен с измерителем 9 массового расхода теплоносителя, гг оды четвертого блока 10 умножения соединены соответственно с выходом первого блока 13 деления и выходом третьего блока 17 умножения, выход четвертого блока 18 - умножения соединен с вторым входом второго блока 16 умножения, индикатором 21 численного значения массовых утечек рабочей жидкости и первым входом второго блока 14 деления, выход второго блока 16 умножения соединен с индикатором 22 численного значения суммарных потерь мощности гидромашины 1, второй вход второго блока 14 деления соединен с задатчиком 24 численного значения плотности рабочей жидкости, а выход второго блока 14 деления соединен с индикатором 23 численного значения объемных утечек рабочей жидкости.

В случае активного контроля массового расхода теплоносителя устройство для его

контроля выполняют в виде стабилизатора 25 расхода, связанного с задатчиком 26 расхода теплоносителя. При этом вход блока 17 умножения соединяется с задатчиком 26 (фиг.З).

Устройство работает следующим образом, реализуя при этом способ диагностирования технического состояния объемной гидромашины.

Гидромашину 1, имеющую дренажную гидролинию 3, приводят во вращение двигателем 2, а измерителями 5 и 6 определяют

температуру рабочей жидкости на входе и выходе из теплообменного аппарата 4, блоком 12 определяют перепад температур теплоносителя на входе и выходе из

теплообменного аппарата 4, определяют перепады температур рабочей жидкости, измерителем 9 определяют или стабилизатором 25 контролируют массовый расход теплоносителя и по их численным значениям определяют величину утечек рабочей жидкости гидро ашины 1 и сум.,арные потери мощности, по которым судят о техническом состоянии гидромашины. Перепад температур теплоносителя может быть определен путем измерения измерителями 7 и 8 температуры нэ входе и выходе теплообменного аппарата 4,

При этом в стационарном режиме, когда температура рабочей жидкости сгабилизирована, потоки тейповой энергии, отдаваемой рабочей жидкостью N стенкам теплообменного аппарата 4 и отбираемой теплоносителем N , являются одинаковыми и определяются по следующим соотношениям:

N ( Ti-T2), (T4 ТЗ).

(1) (2)

где М, М и С, С - массовые расходы и теплоемкости соответственно рабочей жидкости и теплоносителя через аппарат 4; Т, 12 и Тз Та температуры на входе и

5 выходе из теплообменного аппарата 4 соответственно рабочей жидкости и теплоносителя.

Таким образом, измеряя массовый расход теплоносителя и его температуру на вхо0 де и выходе,можно определить суммарные потери мощности, по которым судят о тех- ничьском состоянии гидромашины 1.

Решая совместно соотношения (1) и (2) относительно М, получим

5

Т4-Тз

М

(3)

Таким образом, контролируя массовый расход теплоносителя, температуры рабочей жидкости и теплоносителя на входе и выходе теплообмениого аппарата, определяют массовые утечки М в дренажной гидролинии 3.

Формула изобретения 1. Способ диагностирования технического состояния объемной гидромашины, заключающийся в том, что при вращении

гидромашины измеряют температуру рабочей жидкости в дренажной гидролинии на входе и выходе теплообменного аппарата и по результатам измерений определяют перепад температур рабочей жидкости на последнем для вычисления диагностического параметра гидромашины, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности и степени автоматизации диагностирования, определяют перепад температур теплоносителя теплообменного аппарата и контролируют массовый расход теплоносителя, а в качестве диагностического параметра по значениям массового расхода и перепадов температур вычисляют величину утечек и суммарные потери мощности гидромашины.

2.Способ по пЛ, отличающийся тем, что для определения перепада температур теплоносителя измеряют значения температуры на соответствующих входе и выходе теплообменного аппарата.

3.Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й- ся тем, что массовый расход теплоносителя контролируют путем измерения его текущего значения.

4.Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что массовый расход теплоносителя контролируют путем стабилизации его заданного значения.

5.Устройство для диагностирования технического состояния объемной гидромашины, содержащее измерители температуры рабочей жидкости на входе и выходе тепло- обменного аппарата, установленного в дренажной гидролинии гидромашины, а также подключенную к измерителям схему вычисления и индикации диагностического параметра, отличающееся тем, что оно снабжено двумя измерителями температуры и элементом контроля массового расхода теплоносителя, подключенными к схеме автоматического вычисления и индикации.

6.Устройство по п.5, отличающее- с я тем, что измерители температуры теплоносителя установлены на соответствующих входе и выходе теплообменного аппарата.

7, Устройство по пп. 5 и 6, о т л и ч a tout e e с я тем, что схема автоматического вычисления и индикации выполнена в виде двух блоков вычитания, двух блоков деле5 ния, четырех блоков умножения, задатчиков теплоемкости и плотности рабочей жидкости, задзтчмка отношения теплоемкостей теплоносителя и рабочей жидкости и индикаторов значений массовых утечек, объем0 ных утечек и суммарных потерь мощности, при этом входы первого блока вычитания соединены с измерителями температуры рабочей жидкости, а выход - с первым входом первого блока деления и первым вхо5 дом первого блока умножения, входы второго блока вычитания соединены с измерителями температуры теплоносителя, а выход - с вторым входом первого блока деления, второй вход первого блока умно0 жения соединен с задатчиком теплоемкости, а выход - с первым входом второго блока умножения, первый вход третьего блока умножения соединен с задатчиком отношения теплоемкостей, а второй вход - с

5 элементом контроля массового расхода, входы четвертого блока умножения соединены с выходами первого блока деления и третьего блока умножения, а выход - с первым входом второго блока деления, индика0 тором значения массовых утечек и вторым входом второго блока умножения, выход которого подключен к индикатору значения суммарных потерь мощности, второй вход второю бпока деления соединен с задатчи5 ком плотности, а выход - с индикатором значения объемных утечек.

8.Устройство по пп. 5-7, отличающееся тем, что элемент контроля массового расхода теплоносителя выполнен в ви0 де измерителя его текущего значения.

9.Устройство по пп. 5-7, отличающееся тем, что элемент контроля массового расхода теплоносителя выполнен в виде стабилизатора расхода, включенного в поток

5 теплоносителя, и связанного с ним задатчика расхода теплоносителя, соединенного с вторым входом третьего блока умножения.

Сущность изобретения: определяют перепад т-р теплоносителя теплообменного аппарата и контролируют массовый расход теплоносителя. В качестве диагностического параметра по значениям массового расхода и перепадов т-р вычисляют величину утечек и суммарные потери мощности гидромашины. Т-ру измеряют на входе и выходе теплообменного аппарата. Массовый расход контролируют путем измерения его текущего значения. Измерители т-ры установлены в дренажной гидролинии гидромашины. К измерителям подключена схема вычисления и индикации диагностического параметра. Два измерителя т-ры и элемент контроля расхода подключены к схеме автоматического вычисления и индикации. 2 с. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил. сл с

фиг1

Ј

дЛ

&TI

Фаг. 2