Способ технического диагностирования элементов гидропривода шахтной крепи

 

Использование: испытание горных машин в условия шахтной эксплуатации. Сущность изобретения: способ технического диагностирования элементов гидропривода шахтной крепи включает статическое и динамическое нагружение полости испытуемого элемента гидропривода путем подачи в нее давления. Статическое нагружение полости осуществляют до давления насосной станции с помощью нагрузочного устройства . Динамическое нагружение нагружаемой полости осуществляют тестовым сигналом от нагрузочного устройства. Затем регистрируют форму кривой процесса нарастания и спада давления в течение периода времени , превышающего длительность тестового сигнала не менее чем в 10 раз. Сравнивая реальную кривую процесса с эталонной, определяют отношение тангенсов эталонной и реальной кривых на стадиях нарастания и спада и по ним судят о исправности элементов гидропривода. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (яю Е 21 0 15/44

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ.И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4872464/03 (22) 19;07.90 (46) 23;09.92. Бюл; М 35 (71) Подмосковный научно-исследовательский и проектно-конструкторский угольный институт (72) А,А.Подколзин, С.И.Швыряев и

В.M.Ñòåïàíîâ (56) Ермолов P.Ñ., Ивашев Р.А., Колесник

В,К., Морозов Г,Ф. Электроизмерительные устройства для диагностики машин и меха низмов. — Л,: Энергия, 1979, с.128.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 659794, кл. Е 21 0 15/44, 1979. (54) СПОСОБ ТЕХНИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ГИДРОПРИСОДА ШАХТНОЙ КРЕПИ (57) Использование: испытание горных машин в условия:. шахтной эксплуатации. СущИзобретение относится к гидроприводу горных машин и может быть использовано при тестовом способе диагностирования технического состояния элементов гидропривода шахтной крепи.

В техническом диагностировании известны способы диагностирования путем прдачи тестового сигнала с последующим анализом форм кривых в переходных режимах, полученных, например, при осциллографировании.

Известен способ испытания гидростоек шахтной крепи на герметичность, при котором гидростойку после предварительного распора подвергают воздействию динамического усиления, а затем проводят конт„„Sly „, 1763672 А1

2 ность изобретения: способ технического диагностирования элементов гидропривода шахтной крепи включает статическое и динамическое нагружейие йолости исйытуемого элемента гидропривода путем подачи в нее давления. Статическое нагружение полости осуществляют до давленйя насосной станции с помощью нагрузочного устройства. Динамическое нагружение нагружаемой . полости осуществляют тестовйм Сигналом . от нагрузочного устройства. Затем регист рируют форму кривой процесса нарастания и спада давления в течение периода времени, превышающего длительность тестового сигнала не менее чем в 10 раз. Сравнивая реальную кривую процесса с эталойной, определяют отношение тангенсов углов эталонной и реальной кривых на стадиях йарастания и спада и по ним судят о иСправ- ности элементов гидропривода. 2 ил.

©ь рольное измерение паденйя давления в (1 поршневой полости гидростойки. р

Недостатком данного способа испытания гидростоек является длительность процесса испытаний, относительно низкая точность контроля герметйчйбсти испытуемой поршневой полости гидростойки. ааааЬ

Наиболее близким к предлагаемому по сущности технической является способ испытания гидростоек шахгйой крепи на долговечность, в котором динамическое нагружение производят путем непрерывного возбуждения колебаний давления рабочей жидкости непосредственно в испытуемой поршневой полости гидростойки и через определенное количество циклов

1763672 нагружения проверяют герметичность сто- шахтной крепи осуществляют .следующим ечной системы (21. образом, Однако известный сйособ имеет недо- Техническое диагйостирование ведут статки, заключающиеся в малой точности на стенде (фйг,.1), содержащем в общем слуконтроля герметичности уплотнениИ стоеч- 5 чае гидронасос 1 с аппаратурой защиты 2, ной системй, особенно в области микроуте- гидрораснределитель 3 с отсекателем 4, начек, из-за облйтирации щели, в сложности грузочное устройство 5, аппаратуру регистреализацииданногоспособа вреальныхус- рации 6, испытуемую полость 7 элемента . ловияхшахтнойэксплуатациииз-занеобхо- гидропривода, линий связи 8,9,10. Нагрудимости специального стенда, 10 зочное устройство 5 состоит из корпуса 11, обеспечйвающего внешнее статическое на- " в котором размещены дифференциальный гружение гидростойки специальным прес- поршень 12, подвижный поршень 13, меха"сом; Кроме того, даннйй способ не низмфйксации14дифференциальногопорпозволяет осуществлять плайовое периоди- ш н я 1 2 во взведенном состоянии, ческое техничеСкое диагностирование в те- 15 управляемого гидроклапана 15, гидроклапачение всего срока .их .эксплуатации, на давления 16, гидрораспределителя 17, позволяющее прогнозировать остаточный линий связи 18,19,20. Дифференциальный ресурс гидростойки, а также диагностировать поршень 12 и подвижный поршень 13 раздругие элементы гидропривода (гидроклапа- деляют полость нагрузочного устройства 5 ны, гидрозамки, гидрораспределйтелй и т,п.) 20 на три частй: газовую камеру А; жидкостиз-за отсутствия возможности создать в них ную полость низкого давления Б, жидкостстатйческое нагружение с помощью внеш- Hye"ïîëîñòü âûñoêîroäàâëåíèÿ S. При этом

;. нихустройств :... -:, :.::,-.::::.:. : ."", дйаметрподвижногопоршня13идиаметры

Целью изобретения является расшире-: обоих концов дифференциального поршня

"ние эксплуатационных возможностей за 25 12 выполйены в соо гношении Д1>Д2>Д3, счетпроведения технического диагностиро- . где Д1-диаметр подвижного поршня 13. Д2

" вания крейи в условиях шахтной эксплуата- - диаметр конца дифференциального пореции; Применение данного изобретения ня 12, контактирующего с газовой камерой позволяет повысить эффективность диагно- " А, ДЗ вЂ” диаметр конца дифференциального стйрования за счет получения более точной 30 поршня 12, контактирующего с жидкостной информации.:::. ..::::: -::: -:- ---:: - полостью высокого дав@ения В нагрузочноПоставленная цель. достигается тем; что го устройства 5. Такое соотношение диаметв известном способе испытания гидростоек ров поршней позволяет получйть различные сначала: осущеСтвляют статическое ступен- уровни давления or Pp до Р„ьк в .газовой чатое нагружеййе полости до давления на- 35 камере А и жидкостных полостях высокого сосной станции нагрузочным уСтройством, . В и низкого 5 давлений в процессе техни-. подключенным между гидрораспределите - .. ческого диагностирования и его реализалем гидропривода шахтной крепи и йагру- цию по намеченной программе нагружения жаемой полостью, затем динамическое и уменьшить габариты устройства. йагружение нагружаемой полости тестовым 40 сигналом от нагрузочного устройства, реги-: В исходном положении. отсекатель 4 стрируя форму кривой йроцесса нарастания гйдрораспределителя 3 закрыт, напорная и спада давления в течение периода време- . полость гидронасоса 1 аппаратурной защини, превышающего длительность тестового ты 2 соединена со сливом. Жидкостная посигнала не менее, чем в 10 раз, после чего, 45 лость высокого давления В нагрузочного сравнивая реальную кривую процесса с эта- устройства 5 и испытуемая полость 7 элелонной, определяют отношение тангенсов мента гидропривода соединены с управляеуглов эталонной и реальной кривых процес- мым гидроклапаном 15 линиями связи 9 и

"ca на стадиях нарастания и спада и по их 18. Нагрузочное устройство 5 соединено с величинам судят о исправности элементов 50 гидрораспределителем 3 линией связи 8. Гагидропривода, .: . - -. зовая камера А нагрузочного устройства 5

На фиг. 1 изображена схема стенда; заправлена газом с начальным давлением .осуществляющего предлагаемый способ Ро, Давлением газа а газовой камере А натехническогодиагностирования," на фиг.2- — грузочного устройства 5 подвижный порграфики изменения давления в испытуемой 55 шень 13 установлен в крайнее левое полости герметичного (кривая 1) изношен- положение, а дифферЕнциальный поршень ного(кривая 2) элемента гидропривода шах- 12 установлен в крайнее правое положение. тной крепи. Гидрораспределитель 17 нагрузочного устПредлагаемый способ технического ди- . ройства5 установлен в положение 1, в котоагностирования элементов гидропривода ром жидкостная полость низкого давления

1763672

Б соединена с гидроклапаном давления 16 7 характеризуется скоростью нарастания и линиями связи 20 и 19. спада давлений в ней, величиной пиковых

В жидкостных полостях низкого давле- давлений, По окончанию процесса диагнония Б и высокого давления В и в испытуе- стирования гидрораспределитель 17 нагрумой полости 7 элемента гидропривода 5 зочного устройства 5 устанавливается в давление отсутствует. положение И и жидкость из жидкостной поУстановкой гидрораспределителя 3 в лости низкого давления Б нагрузочного устположение И иоткрытиемотсекателя4под- ройства 5 под действием остаточного ают рабочую жидкость под давлением от давления газа в газовой камере А, воздейстгидронасоса 1 по линиям связи 8,18,9 в ис- 10 вующего на подвижный поршень 13,вытеспытуемую полость 7 элемента гидроприво- няется по линии связи 21 на слив. Таким да и жидкостную полость высокого образм, нагрузочное устройство 5 вновь давления В нагрузочного устройства 5. При подготовлено к проведению диагностироваэтом дифференциальный поршень 12 негру- ния. зочного устройства 5 перемещается влево, 15 В том случае, если процесс диагностигидроклапан 16 закрыт и не пропускает рования нужно прекратить, то для сброса жидкость в жидкостную камеру низкого дав- давления из испытуемой riîëoñòè 7 и жидколения Б, давление газа в газовой камере А стной полости высокого давления В нагруповышается. При достижении давления в зочного устройства 5 гидрораспределитель жидкостной полости высокого давления В 20 4 устанавливают в положение !Ц, При этом величины P 1 происходит срабатывание ме- жидкость по линии связи 22 поступает под ханизма фиксации 14 дифференциального толкатель управляемого клапана 15, открыпоршня 12 so взведенной состоянии и диф- вая его. Давление из испь1туемой полости 7 ференциальныйпоршень12устанавливает- элемента гидропривода по "лийиям связи ся в свое фиксированное, крайнее левое 25 9,8,10 сбрасывается на слив. положение. После этого давление в испыту- Анализ технического. состояния эле. емой полости 7 элемента гидропривода и в мента и прогнозирование его остаточного жидкостной полости высокого давления В ресурса производится сравнением форм повышается до величины Р2, соответствую- кривых переходного процесса изменения щей величине статического нагружения ис- ЗО давления в испытуемой полости 7 элемента и ы туе мой и ол ости 7 элемента гидропривода, полученйых в процессе диаггидропривода. На это же давление настро- ностирования, с формой кривой переходноен гидроклапан давления 16, который, от- го процесса изменения давления в . крываясь, передает давление от заведомо исправном элементе, полученной гидронасоса 1 в жидкостную камеру низко- 35 ранее этим же способом диагностирования. го давления Б, При этом анализируется (см.фиг.2) угол

Под действием давления жидкости по- (а1,а2) наклона кривой в момент нарастания движной поршень 13 начинает смещаться давления, величины давлений Р1, Р2, Р3, Р4, вправо, вызывая дополнительное сжатие время — i1, t2, т3 и угол уу1 кривой в моменгаза в газовой камере А нагрузочного уст- 40 ты спада давления, взаимное расположение ройства 5. При достижении давления газа в кривых, вычисляются тангенсы углов наклогазовой камере А величины РЗ подвижный на кривых к оси абсцисс на стадии нарастапоршень 13 контактирует с механизмом ния давления фиксации 14 дифференциального поршня Р1. Р 2

12 во взведенном состоянии, в результате 45 чего происходит освобождение дифферен- на стадии спада давления циального поршня 12 и он под действием р р

1 3, Р2 Р4 давления газа начинает перемещаться впра- 197 - ИУ1

13 — 11 13 — 11 во, вытесняя при этом жидкость из жидко- тангенсов углов наклона эталонной кривой нагрузочного устройства 5, в испытуемую ойк тангенсам углов наклона еальной к иполость 7 элемента гидропривода, при этом управляемый гидроклапан 15 закрывается и

1Ца1, tg)препятствует падению давления в испытуе19сУ2- Щ1 лемент считается исправным, если отВ связи с этим в исп;е о олост 7 ношение К не более1,2(т.е, К< 1,2), а отноэлемента гидропривода начинает изменять" П шение m не менее 0,9 (т.е.гл > 0,9, ся давление, которое запи„вает„-я аппара- Предлагаемый способ ехн" ческого д агностирования элементов гидропривода шахтной крепи может быть использован на

1763672 стадиях производства, эксплуатации и ремонта элементов гидропривода.

Использование предлагаемого способа технического диагностирования обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества:

1) повышение эффективности диагностирования за счет получения более точной информации, не зависимой от действий оператора;

2) автоматическое выполнение операций в процессе диагностирования позволяет обеспечить во всех случаях однотипный режим динамического нагружения исйытуемой полости элемента гидропривода, что позволит более точно оценить техническое состояние элемента и прогнозировать его остаточный ресурс, Формула изобретения

Способ технического диагностирования элементов гидропривода шахтной крепи, включающий статическое и динамическое нагружение полости испытуемого элемента гидропривода путем подачи давления в нее, регистрацию формы кривой процесса нарастания и спада давления s полости испытуемого элемента гидропривода, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения

5 эксплуатационных возможностей за счет проведения технического диагностирования крепи в условиях шахтной эксплуатации, сначала осуществляют статическое ступенчатое нагружение полости до давления

10 насосной станции нагрузочным устройством, подключенным между гидрораспределителем гидропривода шахтной крепи и нагружаемой полостью, затем динамическое нагружение нагружаемой полости тестовым

15 сигналом о нагрузочного устройства, регистрируя форму кривой процесса нарастания и спада давления в течение периода времени, превышающего длительность тестового сигнала не менее чем в 10 раз, после чего, 20 сравнивая реальную кривую процесса с эталонной, определяют отношение тангенсов углов эталонной и реальной кривых процесса на стадиях нарастания и спада и по их величинам судят о исправности элементов

25 гидропривода.

1763672

Составитель АЯодколзйн

Техред M.Mîðãåíòçë Корректор M.ÀHäðóøåíêî

Редактор

Произаодственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3439 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5