Диагностический блок для технического контроля гидростатической трансмиссии (ГСТ)
TEST BOX FOR TECHNICAL CONTROL OF HYDROSTATIC TRANSMISSION (HST)

Изобретение относится к мобильной сельскохозяйственной технике (зерно- и кормоуборочные комбайны), дорожно-строительной, коммунальной и складской технике (вилочных и фронтальных погрузчиках, бульдозерах, грейдерах, катках и т.п.), лесозаготовительной и специальной технике. А также к испытательной и диагностической технике.
В качестве прототипа выбран гидравлический тестер, состоящий из гидроблока, нагрузочного устройства, датчиков расхода жидкости, давления, температуры рабочей жидкости, электронный блок получающий сигналы от датчиков, также тестер в составе имеет датчик расхода жидкости, позволяющий подключаться к выходу и входу гидроагрегата, входом - с напорной камерой гидроблока, соединенным электровыводом с электронным блоком гидротестера (Патент РФ на полезную модель №123478, опубл. 27.12.2012, бюл. №36).
Недостаток прототипа в том, что его использование ограничено применением в пределах машинно-тракторных парков (МТП) и ремонтных мастерских, применение дополнительных рукавов высокого давления (РВД), необходимо разобщение рабочих линий и перенаправление потока рабочей жидкости (РЖ), для чего требуется проводить технические операции по внедрению устройства в контур ГСТ. Вышеперечисленное делает процесс значительно трудоемким как в целом, так и при получении данных о таком главном параметре как полном коэффициенте полезного действия (КПД) ГСТ.
Задача изобретения заключается в получении максимально точных диагностических параметров РЖ, определении технического состояния гидронасоса и гидромотора без применения дополнительных контуров РЖ и РВД или разобщения таковых для диагностики, оперативном контроле за техническим состоянием ГСТ в условиях эксплуатации при использовании программируемых электронных модулей с визуализацией выходных данных, получении актуальной в любой момент времени эксплуатации информации о состоянии агрегатов трансмиссии, обеспечении снижения трудоемкости и времени на определение неисправности ГСТ, снижении затрат на диагностирование и соответственно на ремонт гидростатической трансмиссии.
Техническая задача обеспечивается тем, что датчики давления и температуры вмонтированы в проставки, установленные на входе и выходе гидронасоса и гидромотора, для измерения давления и температуры рабочей жидкости в реальном времени в процессе эксплуатации в полевых условиях и получения информации о состоянии ГСТ, реализована возможность применения высокоточных датчиков, например, в качестве датчика температуры используется инфракрасный датчик, измеряющий тепловое излучение через тонкую стенку на дне глухого отверстия под датчик в проставке. Благодаря конструкции проставки делается возможным применение более точного датчика для измерения температуры в агрессивной среде - инфракрасного датчика, измеряющего тепловое излучение через тонкую стенку на дне глухого отверстия под датчик в проставке, также появляется возможность контактирования датчика давления с РЖ при ее рабочем давлении.
Сущность изобретения заключается в реализации термодинамического метода диагностирования в конструкции ГСТ с получением информации о температуре и давлении рабочей жидкости одновременно, при помощи предлагаемого диагностического блока с получением данных от интегрированных в проставку блока высокоточного инфракрасного датчика температуры рабочей жидкости, датчика давления, установкой проставки непосредственно на входе и выходе гидроприводов, что позволяет определять полный КПД гидропередач как наиболее информативного параметра при диагностировании ГСТ.
На фиг. 1 изображена схема проставки, на фиг. 2 - его продольное сечение, на фиг. 3 - место установки на гидронасосе, на фиг. 4 - место установки на гидромоторе.
Диагностический блок для технического контроля гидростатической трансмиссии (ГСТ) содержит металлическую проставку 1, датчики давления 2 и температуры 3 рабочей жидкости, плату с микроконтроллером 4 и монитор 5. В корпусе проставки 1 с выполнены главное отверстие 8 для прохождения РЖ, четыре отверстия 9 для крепления на корпусе гидромотора и гидронасоса, одно сквозное резьбовое отверстие 7 для установки датчика давления 2 с выходом в главное отверстие 8 и глухое резьбовое отверстие 6 для установки датчика температуры. Вокруг главного отверстия 8 на корпусе проставки 1 предусмотрена установка уплотнительного кольца (не показано).
Металлические проставки 1 устанавливаются на места соединения РВД РЖ гидронасоса 10 (2 шт.) и гидромотора 11 (2 шт.) под фланец-фитинг, таким образом, что паз (не показаны) с уплотнительным кольцом круглого сечения прилегает к корпусу гидропривода, обеспечивая надежную гидравлическую герметичность. Фланец-фитинг с собственным уплотнительным кольцом устанавливается поверх проставки, фланец-фитинг и проставка крепятся через отверстия 9 при помощи креплений полуфланца (скобы) и болтов крепления фланца-фистинга.
Диагностический блок для технического контроля гидростатической трансмиссии (ГСТ) работает следующим образом.
В проставках 1 устанавливаются инфракрасные датчики температуры 3 и тензометрические датчики давления 2. Отверстие 7 под датчик давления является сквозным, что обеспечивает непосредственный контакт датчика с РЖ для снятия прямых показаний давления в рабочей линии высокого и низкого давления. Отверстие 6 для датчика температуры 3 глухое и измерение температуры осуществляется с поверхности дна отверстия, которая согласно третьему роду граничных условий для процессов теплопроводности передается от РЖ к концентрической поверхности главного отверстия 8. Ввиду того что стенка дна отверстия имеет небольшую толщину и учитывая высокую теплопроводность металла, искажение передаваемой температуры минимально. Инфракрасный датчик измеряет излучаемую тепловую энергию дна отверстия даже при небольших изменениях температуры, т.к. излучение происходит в инфракрасном диапазоне. Измеряемые датчиками параметры преобразуются в выходные электрические сигналы, которые обрабатываются микроконтроллером платы 4 и передается в виде диагностических параметров на монитор 5 с определением полного КПД ГСТ.
Таким образом, происходит измерение диагностических параметров РЖ на входе и выходе гидромотора и гидронасоса, в которых жидкость совершает работу, позволяя оценить их состояние во время эксплуатации в полевых условиях без участия дополнительных контуров РЖ и РВД и необходимости разобщения таковых, сила давления и тепловая энергия.