RU2667850C1 - Device for maintaining the optimum level of cleanliness of the working liquid in the hydraulic system - Google Patents
Device for maintaining the optimum level of cleanliness of the working liquid in the hydraulic system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2667850C1 RU2667850C1 RU2017140091A RU2017140091A RU2667850C1 RU 2667850 C1 RU2667850 C1 RU 2667850C1 RU 2017140091 A RU2017140091 A RU 2017140091A RU 2017140091 A RU2017140091 A RU 2017140091A RU 2667850 C1 RU2667850 C1 RU 2667850C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tank
- pump
- working fluid
- hydraulic system
- liquid
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 title abstract description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 98
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 96
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 11
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 2
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000002637 fluid replacement therapy Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
- F15B21/04—Special measures taken in connection with the properties of the fluid
- F15B21/041—Removal or measurement of solid or liquid contamination, e.g. filtering
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к средствам для очистки рабочей жидкости и может быть использовано при обслуживании гидросистем стационарных и мобильных агрегатов, в частности, экскаваторов, тракторов и других видов транспорта, в том числе в полевых условиях.The invention relates to means for cleaning the working fluid and can be used in the maintenance of hydraulic systems of stationary and mobile units, in particular, excavators, tractors and other types of vehicles, including in the field.
Известно устройство для очистки рабочей жидкости, предназначенной для исполнительных механизмов гидравлической системы управления поворотом и/или гидравлической системы навесного устройства тракторов Кировец К-701, К-700А, К-700, К-744 (см. «Тракторы Кировец К-701, К-700А», В/О «Тракторэкспорт» СССР, Москва, стр. 69-81). Устройство для очистки содержит бак для рабочей жидкости, вход которого снабжен фильтрующим элементом, а выход соединен с всасывающим окном насоса. Нагнетающее окно насоса соединено с входом гидравлической системы, при этом выход гидравлической системы соединен с входом бака.A device for cleaning the working fluid intended for actuators of the hydraulic steering control system and / or the hydraulic system of the mounted device of the Kirovets K-701, K-700A, K-700, K-744 tractors (see "Tractors Kirovets K-701, K -700A ”, V / O“ Traktorexport ”of the USSR, Moscow, pp. 69-81). The cleaning device contains a tank for the working fluid, the inlet of which is equipped with a filter element, and the outlet is connected to the suction window of the pump. The pump discharge window is connected to the inlet of the hydraulic system, while the outlet of the hydraulic system is connected to the inlet of the tank.
Однако известное устройство обладает малым ресурсом вследствие быстрого загрязнения фильтрующих элементов и недостаточной надежностью поддержания требуемого уровня чистоты рабочей жидкости.However, the known device has a small resource due to the rapid contamination of the filter elements and insufficient reliability of maintaining the required level of purity of the working fluid.
Известна установка для отбора, очистки и выдачи рабочей жидкости при обслуживании агрегатов (см. патент на изобретение РФ №2059901, МПК: F15B 21/04, B01D 36/00). Установка предназначена для очистки рабочей жидкости гидравлической системы, содержащей исполнительные механизмы, бак и гидронасос, гидравлически соединенные между собой, и выполнена в виде отдельного универсального блока для временного подключения к различным гидравлическим системам. Установка включает два бака, первый является пустым и предназначен для слива загрязненной рабочей жидкости из гидросистемы, второй содержит чистую рабочую жидкость для заполнения гидросистемы; блок фильтров, предназначенный для очистки рабочей жидкости при перекачке из первого бака во второй; гидрораспределители и блок управления гидрораспределителями, снабженный датчиком контроля чистоты жидкости.A known installation for the selection, cleaning and dispensing of a working fluid during servicing of aggregates (see RF patent for invention №2059901, IPC:
Недостатками известной установки являются громоздкость и сложность – схема данной конструкции включает более 10 сложнейших устройств. Кроме того, данное решение не позволяет осуществлять постоянное поддержание оптимального уровня чистоты рабочей жидкости гидросистемы, что может привести к выходу из строя силовых органов гидросистемы при значительном загрязнении рабочей жидкости. При этом управляемый таймер расположен в блоке контроля чистоты жидкости.The disadvantages of the known installation are cumbersome and complexity - the scheme of this design includes more than 10 complex devices. In addition, this solution does not allow for the continuous maintenance of an optimal level of purity of the hydraulic fluid, which can lead to failure of the power system of the hydraulic system with significant contamination of the hydraulic fluid. In this case, the controlled timer is located in the control unit for the purity of the liquid.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство для поддержания оптимального уровня чистоты рабочей жидкости в гидравлических системах (см. патент на изобретение РФ №2616733, МПК: F15B 21/04), содержащее подключенный к баку гидросистемы блок дополнительной очистки, содержащий фильтрующее устройство, насос, блок управления насосом, при этом в блок управления насосом встроено программируемое реле времени, выполненное с возможностью регулирования непрерывного автоматического повторения циклов работы блока дополнительной очистки и настроенное на смену периодов цикла работы по следующей формуле: Т= tпаузы + tработы, где Т – время цикла работы, tпаузы ≤ tзагрязнения, а tработы ≥ 1,2 tочистки.Closest to the proposed technical solution is a device for maintaining an optimal level of purity of the working fluid in hydraulic systems (see RF patent No. 2616733, IPC:
Однако данное устройство обладает большими массогабаритными характеристиками, не позволяющими применять его на мобильных агрегатах. Необходимость измерения чистоты жидкости для подбора времени загрязнения, требует применения дополнительных приборов, что также усложняет конструкцию устройства и увеличивает его энергопотребление. Кроме того, высокая стоимость приборов контроля чистоты жидкости и недостаточная надежность для приборов контроля мобильных устройств практически исключают возможность их постоянного использования на мобильных устройствах.However, this device has large overall dimensions that do not allow its use on mobile units. The need to measure the purity of the liquid to select the time of pollution requires the use of additional devices, which also complicates the design of the device and increases its energy consumption. In addition, the high cost of liquid purity control devices and insufficient reliability for control devices of mobile devices practically exclude the possibility of their constant use on mobile devices.
Технической проблемой заявляемого решения является создание малогабаритного устройства для поддержания оптимального уровня чистоты рабочей жидкости в гидравлических системах, которое можно было бы применять на мобильных транспортных средствах без вмешательства в схему гидросистемы, обладающего повышенным ресурсом до замены гидрожидкости и низким энергопотреблением. При этом заявляемое устройство исключает необходимость предварительного мониторинга времени загрязнения гидравлической системы. The technical problem of the proposed solution is the creation of a small-sized device to maintain the optimum level of purity of the working fluid in hydraulic systems, which could be used on mobile vehicles without interfering with the hydraulic system circuit, which has an increased resource before replacing a hydraulic fluid and low energy consumption. Moreover, the inventive device eliminates the need for preliminary monitoring of the time of contamination of the hydraulic system.
В результате соблюдения оптимального уровня чистоты жидкости в гидросистеме в несколько раз повышается ресурс и надежность всех элементов гидросистемы, а также оптимизируется срок замены гидрожидкости – практически он увеличивается от 2 до 4 раз. Например, по ГОСТу 28028 при повышении чистоты рабочей жидкости гидросистем с 14 до 9 класса, ресурс безотказной работы гидроагрегата повышается более чем в 10 раз – с 800 до 10000 моточасов.As a result of observing the optimum level of fluid purity in the hydraulic system, the resource and reliability of all elements of the hydraulic system are several times increased, and the fluid replacement period is optimized - it practically increases from 2 to 4 times. For example, according to GOST 28028, with an increase in the purity of the hydraulic fluid from
Решение технической проблемы обеспечивается тем, что устройство для поддержания оптимального уровня чистоты рабочей жидкости в гидравлической системе, содержащее блок очистки рабочей жидкости, включающий насос и, по меньшей мере, один фильтр, связанный с насосом; блок управления насосом; при этом блок очистки рабочей жидкости выполнен с возможностью подключения к баку гидравлической системы с образованием контура циркуляции рабочей жидкости через блок очистки, согласно предлагаемому техническому решению содержит датчик контроля температуры очищаемой жидкости, связанный с блоком управления насосом, при этом блок очистки рабочей жидкости выполнен с возможностью подключения к сливному отверстию бака гидросистемы, с обеспечением подачи очищенной жидкости в бак на уровне выше уровня отбора жидкости из бака в блок очистки, а блок управления насосом выполнен с возможностью включения/выключения насоса при достижении температуры очищаемой жидкости значения выше/ниже установленного, соответственно, с обеспечением цикла работы насоса, определяемого по формуле: The solution to the technical problem is provided by the fact that a device for maintaining the optimum level of purity of the working fluid in the hydraulic system, comprising a working fluid purification unit including a pump and at least one filter associated with the pump; pump control unit; wherein the working fluid cleaning unit is configured to connect to the hydraulic system tank with the formation of a working fluid circulation loop through the cleaning unit, according to the proposed technical solution, it contains a temperature control sensor for the liquid being cleaned connected to the pump control unit, while the working fluid cleaning unit is configured to connecting to the drain hole of the tank of the hydraulic system, ensuring the supply of purified liquid to the tank at a level higher than the level of fluid withdrawal from the tank to the cleaning unit and, and the pump control unit is configured to turn the pump on / off when the temperature of the liquid being cleaned reaches a value higher / lower than the set value, respectively, with a pump operating cycle determined by the formula:
, где where
Tn – время паузы внутри каждого цикла, мин;T n - pause time inside each cycle, min;
Tp – время работы насоса блока очистки внутри каждого цикла, мин; при этом
Блок управления насосом может включать контроллер с реле времени. The pump control unit may include a controller with a time relay.
Датчик контроля температуры очищаемой жидкости может быть расположен на выходе из сливного отверстия бака гидравлической системы. The temperature control sensor of the liquid being cleaned can be located at the outlet of the drain hole of the tank of the hydraulic system.
Соединение блока очистки рабочей жидкости с баком гидравлической системы может быть реализовано посредством узла, представляющего собой цилиндрический корпус, один конец которого выполнен с возможностью герметичного подключения к сливному отверстию бака, а другой снабжен подводящим и отводящим патрубками для подачи очищенной жидкости из блока очистки в бак и отвода жидкости из бака в блок очистки, соответственно, при этом внутри корпуса расположена трубка меньшего диаметра, один конец которой герметично подключен к подводящему патрубку, а другой – выполнен выступающим за пределы корпуса с обеспечением, при подключении корпуса к сливному отверстию, расположения конца трубки над поверхностью дна бака. The connection of the working fluid purification unit with the hydraulic tank can be realized by means of a unit that is a cylindrical body, one end of which is made with the possibility of tight connection to the tank drain hole, and the other is equipped with inlet and outlet pipes for supplying the cleaned liquid from the cleaning unit to the tank and liquid drainage from the tank to the cleaning unit, respectively, while inside the housing there is a tube of a smaller diameter, one end of which is hermetically connected to the inlet cartridge side, and the other is made protruding outside the housing with the provision, when connecting the housing to the drain hole, the location of the end of the tube above the surface of the bottom of the tank.
Устройство содержит датчик давления в гидросистеме, расположенный на входе в фильтр блока очистки, и электрически связанный с блоком управления насосом.The device contains a pressure sensor in the hydraulic system located at the inlet to the filter of the cleaning unit, and electrically connected to the pump control unit.
Блок очистки может содержать три фильтра, образующих трехступенчатый каскад по тонкости очистки – 40 микрон, 20 микрон и 6 микрон, соответственно.The cleaning unit may contain three filters, forming a three-stage cascade according to the fineness of cleaning - 40 microns, 20 microns and 6 microns, respectively.
Контур циркуляции рабочей жидкости через блок очистки содержит запорную арматуру, расположенную на входе и выходе из бака гидравлической системы. The circulation circuit of the working fluid through the cleaning unit contains shutoff valves located at the inlet and outlet of the hydraulic tank.
Устройство выполнено с возможностью подключения прибора контроля чистоты жидкости к контуру циркуляции рабочей жидкости.The device is configured to connect a fluid purity control device to the circulation circuit of the working fluid.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где на Фиг.1 представлена общая блок-схема предлагаемого устройства, подключенного к гидравлической системе; на Фиг.2 представлена гидравлическая схема одного из вариантов выполнения заявляемого устройства; на Фиг.3 – электрическая схема варианта выполнения блока управления насосом; на Фиг.4 – вариант выполнения устройства для подключения блока очистки рабочей жидкости к сливному отверстию гидравлического бака (узел подключения блока очистки рабочей жидкости к сливному отверстию).The claimed technical solution is illustrated by drawings, where figure 1 shows the General block diagram of the proposed device connected to a hydraulic system; figure 2 presents the hydraulic circuit of one of the embodiments of the inventive device; figure 3 is an electrical diagram of an embodiment of a pump control unit; figure 4 is an embodiment of a device for connecting a unit for cleaning the working fluid to the drain hole of the hydraulic tank (node connecting the unit for cleaning the working fluid to the drain hole).
Позициями на чертежах обозначены:The positions in the drawings indicate:
I – гидравлическая система (гидросистема) агрегата; 1 – насос гидросистемы; 2 – исполнительные механизмы (силовые элементы) гидросистемы; 3 – бак гидросистемы; 4 – узел подключения блока очистки рабочей жидкости к сливному отверстию бака гидросистемы; 5 – блок очистки рабочей жидкости; 6 – блок управления насосом 7 блока очистки 5; 7 – насос блока очистки рабочей жидкости; 8 – фильтры блока очистки рабочей жидкости; 9 – сливное отверстие бака гидросистемы; 10 - датчик температуры; 11 – датчик давления; 12 – выход рабочей жидкости из бака гидросистемы в очиститель 5; 13 – вход рабочей жидкости в бак гидросистемы из очистителя 5; 14 – запорная арматура (например, краны) в гидросистеме; 15 – корпус узла 4; 16 – трубка подвода жидкости из очистителя в бак, расположенная в корпусе 15; 17 – прибор контроля чистоты жидкости; 18 – трубопровод отвода жидкости из бака в блок очистки; 19 – трубопровод подвода жидкости из блока очистки в бак; 20 – подводящий патрубок; 21 – отводящий патрубок.I - hydraulic system (hydraulic system) of the unit; 1 - hydraulic system pump; 2 - actuators (power elements) of the hydraulic system; 3 - a tank of a hydraulic system; 4 - connection unit of the working fluid cleaning unit to the drain hole of the hydraulic tank; 5 - unit for cleaning the working fluid; 6 -
Элементы, показанные на схеме электрической Фиг.3:Elements shown in the electrical diagram of FIG. 3:
ASW-15D-G – тумблер ON-OFF (20А 12 ДС);ASW-15D-G - ON-OFF toggle switch (
CRM-91H – реле времени (12 ДС);CRM-91H - time relay (12 DS);
2TPM1 – регулятор-измеритель двухканальный;2TPM1 - regulator-meter two-channel;
CD5.243 – контроллер двухканальный;CD5.243 - two-channel controller;
ДТС055-50М.В3.100 – датчик температурный (10);DTS055-50M.V3.100 - temperature sensor (10);
ПД100-ДИ2,5-121-0,25 – датчик давления (11);PD100-DI2.5-121-0.25 - pressure sensor (11);
UP-3 12В – насос шестеренный (7).UP-3 12V - gear pump (7).
Заявляемое устройство предназначено для поддержания оптимального уровня чистоты рабочей жидкости в гидравлической системе I мобильного или стационарного агрегата, стандартными элементами которой являются гидронасос 1, исполнительные механизмы 2 и бак 3 гидросистемы, гидравлически соединенные между собой при помощи трубопроводных магистралей высокого давления. При этом выход бака 3 соединен с всасывающим окном гидронасоса 1, а нагнетающее окно насоса соединено с входом исполнительных механизмов 2.The inventive device is designed to maintain an optimal level of purity of the working fluid in the hydraulic system I of a mobile or stationary unit, the standard elements of which are a
Предлагаемое устройство содержит блок очистки рабочей жидкости 5, датчик температуры 11 очищаемой жидкости и блок управления очисткой (насосом) 6, электрически связанный с датчиком температуры 10 и блоком очистки 5. Блок очистки рабочей жидкости 5 выполнен с возможностью подключения к сливному отверстию 9 бака 3 гидросистемы с образованием контура циркуляции рабочей жидкости через блок очистки 5, при этом уровень подачи очищаемой жидкости в бак расположен выше уровня отбора жидкости из бака в блок очистки. Датчик температуры 10 установлен на выходе из сливного отверстия бака для измерения температуры очищаемой жидкости. Блок очистки включает последовательно установленные насос 7 и, по меньшей мере, один фильтр 8. При этом вход насоса 7 связан со сливным отверстием бака посредством отводящего трубопровода 18 с запорной арматурой 14, служащего для отбора рабочей жидкости из бака гидросистемы и подачи ее в блок очистки, а выход фильтра 8 очистителя связан со сливным отверстием бака посредством подводящего трубопровода 19 с запорной арматурой 14, служащего для отвода рабочей жидкости из блока очистки и ее подачи в бак гидросистемы. При этом запорная арматура 14 (например, краны) расположена на выходе 12 и входе 13 в бак гидравлической системы. The proposed device contains a unit for cleaning the
На трубопроводе, соединяющем выход насоса 7 и вход в фильтр 8, может быть расположен датчик давления 11 в гидросистеме, электрически связанный с блоком управления насосом. Устройство также может содержать прибор контроля чистоты жидкости 17, выполненный с возможностью подключения к контуру циркуляции. Прибор контроля чистоты жидкости может быть расположен на выходе из фильтра 8 и подключен к подводящему трубопроводу 19 посредством дополнительных трубопроводов с запорной арматурой. Блок управления насосом 7 соединен с блоком очистки 5, датчиками 10, 11 и прибором контроля чистоты жидкости посредством электрокабеля.On the pipeline connecting the outlet of the
В предпочтительном варианте осуществления изобретения блок очистки рабочей жидкости содержит трехступенчатый каскад фильтров с тонкостью фильтрации – 40 микрон, 20 микрон и 6 микрон, соответственно, позволяющий очистить жидкость до требуемой для надежной работы гидросистемы степени – 9 класс по нормам ГОСТа 17216-2001 на чистоту рабочей жидкости.In a preferred embodiment of the invention, the working fluid cleaning unit contains a three-stage cascade of filters with a filter fineness of 40 microns, 20 microns and 6 microns, respectively, which allows cleaning the fluid to the
Подключение блока очистки 5 к баку 3 гидросистемы может быть реализовано посредством узла, представляющего собой цилиндрический корпус 15, с одной стороны выполненный с возможностью герметичного соединения со сливным отверстием 9 бака 3, а с другой – снабженный подводящим 20 и отводящим 21 патрубками, выполненными с возможностью герметичного подключения к подводящему 19 и отводящему 18 трубопроводам, соответственно. При этом внутри корпуса расположена трубка 16 диаметром, меньше диаметра корпуса 15, предназначенная для нагнетания очищенной жидкости в бак. Один конец трубки 15 герметично подключен к подводящему патрубку, а другой – выполнен выступающим за пределы корпуса с обеспечением, при подключении корпуса к сливному отверстию 9, расположения конца трубки над поверхностью дна бака 3 (выше дна бака над сливным отверстием). Трубка 16 размещена в корпусе 15 с образованием зазора между внутренней поверхностью корпуса и внешней поверхностью трубки, который служит каналом для подачи жидкости из бака 3 в блок очистки 5 по отводящему трубопроводу с патрубком. Датчик температуры 10 может быть выполнен встроенным в корпус 15. Запорная арматура 14 может быть расположена в подводящем 20 и отводящем 21 патрубках.The connection of the
Узел подключения блока очистки 5 к баку 3 гидросистемы также может быть реализован в виде тройника, один конец которого герметично подключен к сливному отверстию бака, а два других – служат подводящим и отводящим патрубками, герметично подключаемыми к подводящему и отводящему трубопроводам, соответственно. При этом внутри тройника проходит трубка, одним концом герметично подключенная к подводящему трубопроводу, а другим - выполненная выступающей за пределы корпуса в бак выше его дна.The connection unit of the
Блок управления очисткой рабочей жидкости 8 может быть реализован в виде контроллера с функцией управления, который включает работу насоса после достижения температуры очищаемой жидкости значения выше установленной, и отключает насос при снижении температуры очищаемой жидкости ниже установленной. При этом контроллер подключен к насосу блока очистки через реле времени, обеспечивающее работу насоса по установленным временным режимам. Реле времени настроено на определенные временные интервалы отдельных стадий внутри каждого цикла работы насоса блока очистки и на их смену по следующей формуле:The control unit for cleaning the working
, где where
Т – время отдельного цикла работы насоса блока очистки;T is the time of a separate cycle of the pump of the cleaning unit;
Tn – время паузы внутри каждого цикла, в минутах;T n - pause time inside each cycle, in minutes;
Tp – время работы насоса блока очистки внутри каждого цикла, в минутах; при этомT p - operating time of the pump of the cleaning unit inside each cycle, in minutes; wherein
V – объем бака гидравлической системы, в литрах;V is the volume of the tank of the hydraulic system, in liters;
Q – производительность насоса блока очистки, в литрах в минуту.Q - pump capacity of the cleaning unit, in liters per minute.
Электрическая схема одного из вариантов выполнения блока управления представлена на Фиг.3 и включает контроллер двухканальный CD5.243, регулятор-измеритель двухканальный 2TPM1, передающий сигналы подключенных к нему датчиков на контроллер, реле времени CRM-91H (12 ДС) и тумблер ON-OFF ASW-15D-G (20А 12 ДС).The electrical circuit of one embodiment of the control unit is shown in Fig. 3 and includes a two-channel CD5.243 controller, a two-channel 2TPM1 controller-meter, transmitting signals from the sensors connected to it to the controller, a CRM-91H time relay (12 DS) and an ON-OFF toggle switch ASW-15D-G (
В одном из вариантов выполнения изобретения в качестве блока управления может быть использовано реле-регулятор с таймером ТРМ501 ОВЕН.In one embodiment of the invention, a relay controller with a timer TPM501 ARIES can be used as a control unit.
В качестве датчика температуры 10 может быть использован датчик ДТС055-50М.В3.100, а в качестве датчика давления 11 – датчик ПД100-ДИ2,5-121-0,25. As a
В качестве насоса 6 блока очистки рабочей жидкости может выступать насос шестеренный UP-3 12В. В качестве фильтров – например, фильтры марки OMTI05 CNR – 20 микрон; OMTI05 GNR – 40 микрон.As a
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Блок очистки 5 заявляемого устройства располагают рядом с агрегатом (в случае, если он стационарный) или непосредственно на мобильном агрегате с гидравлической системой, например, на экскаваторе рядом с гидравлическим баком, расположенным на раме агрегата. Блок управления 6 размещают, например, в кабине оператора экскаватора или водителя трактора, и подключают к источнику питания 12 В (например, аккумуляторной батареи).The
Оператор вручную включает тумблер блока управления 6 при начале работы гидросистемы и выключает тумблер при прекращении работы гидросистемы. По желанию потребителя, включение и выключение блока очистки может производиться автоматически при включении работы гидросистемы агрегата, что оговаривается при заказе оборудования.The operator manually turns on the toggle switch of the
Информация о температуре очищаемой жидкости с датчика температуры 10 и давлении с датчика давления 11, поступает в блок управления 6 насосом, например, на регулятор-измеритель двухканальный, который передает ее на контроллер. При превышении температурой установленного значения, контроллер дает команду на включение насоса 7 блока очистки на работу по временным режимам, установленным на реле времени. При этом насос обеспечивает перекачку жидкости из бака 3 в блок очистки 5 и из блока очистки обратно в бак.Information about the temperature of the liquid being cleaned from the
Как правило, все современные очистители с фильтрами снабжаются также датчиками регистрации давления в гидросистеме очистки. Повышение давления в гидросистеме свидетельствует, что фильтры забились загрязнениями и больше не пропускают жидкость в систему. В этом случает обычно включается перепускной клапан фильтра, который пропускает неочищенную жидкость в гидросистему. As a rule, all modern cleaners with filters are also equipped with sensors for recording pressure in the cleaning hydraulic system. An increase in pressure in the hydraulic system indicates that the filters are clogged with impurities and no longer allow fluid to enter the system. In this case, the filter bypass valve is usually turned on, which passes the untreated fluid into the hydraulic system.
Гидросистема предлагаемого устройства также может включать датчик давления 11, установленный на входе в фильтр блока очистки 5. При этом сигнал с датчика давления 11 поступает в контроллер блока управления 6. Если величина давления превышает максимально допустимое значение, что свидетельствует о засорении фильтра, контроллер отключает блок очистки рабочей жидкости 5 и выдает сигнал на сигнальный элемент (например, светодиодный индикатор), сообщая оператору о необходимости замены или технического обслуживания фильтра.The hydraulic system of the proposed device may also include a
Параметры работы блока очистки 5 устанавливают исходя из следующих закономерностей. Температура очищаемой жидкости должна быть выше установленной, что определяет минимальную вязкость жидкости, при которой достигается номинальный расход рабочей жидкости в рабочих узлах гидросистемы. Для большинства гидравлических масел, в том числе для гидравлического масла по ISO VG46 или HL46, эта величина динамической вязкости составляет 200 мм2/с при температуре 150С. Данную температуру устанавливают в контроллере при сборке блока управления (при необходимости температура может быть изменена оператором). The operation parameters of the
При понижении температуры ниже установленного значения, фиксируемого датчиком температуры 10, и свидетельствующем о повышении вязкости рабочей жидкости, оператор мобильной системы до начала работы гидросистемы осуществляет снижение вязкости гидравлической жидкости, например, с помощью устройств, нагревающих жидкость, или ожидает нагрева жидкости до номинальных показателей за счет работы насоса, и лишь затем включает работу силовых органов гидросистемы. При достижении температуры жидкости значения, выше установленного, начинает работу блок очистки 5 и включается реле времени, которое осуществляет управление включением-выключением насоса 7 блока очистки по определенной закономерности. When the temperature drops below the set value detected by the
Программируемое реле времени настроено на конкретные временные интервалы работы и регулирует смену периода работы и периода остановки блока очистки по следующей циклограмме: время работы (очистки жидкости) – время паузы (остановки процесса очистки) – время работы (возобновление очистки) – время паузы (остановки процесса очистки) и т.д. цикл за циклом.The programmable time relay is configured for specific operating time intervals and controls the change of the operating period and the stop period of the cleaning unit according to the following sequence: operating time (liquid cleaning) - pause time (stopping the cleaning process) - working time (resuming cleaning) - pause time (stopping the process cleaning) etc. cycle by cycle.
При этом временные интервалы цикла работы блока очистки соответствуют следующим показателям времени:Moreover, the time intervals of the cycle of operation of the cleaning unit correspond to the following time indicators:
- от момента допустимого загрязнения рабочей жидкости до момента достижения оптимального уровня чистоты рабочей жидкости (время работы - очистки жидкости); - from the moment of permissible contamination of the working fluid to the moment of reaching the optimum level of purity of the working fluid (operating time - cleaning fluid);
- от момента достижения оптимального уровня чистоты рабочей жидкости до момента допустимого ухудшения уровня чистоты рабочей жидкости и ее загрязнения (время паузы – время загрязнения рабочей жидкости). Тем самым осуществляется цикл работы, который затем автоматически повторяется: и от момента допустимого ухудшения уровня чистоты рабочей жидкости начинается следующий цикл работы - до момента возвращения к оптимальному уровню чистоты рабочей жидкости (время работы – очистки жидкости) – и вновь наступлением времени паузы.- from the moment the optimum level of purity of the working fluid is reached until the moment of acceptable degradation of the level of cleanliness of the working fluid and its contamination (pause time - contamination time of the working fluid). Thereby, a work cycle is carried out, which is then automatically repeated: and from the moment of acceptable degradation of the working fluid cleanliness level, the next work cycle begins - until the working fluid reaches its optimum purity level (operating time - cleaning the fluid) - and again the onset of the pause time.
Таким образом, блок управления обеспечивает циклический характер работы блока очистки и автоматическую смену отдельных стадий (очистка-пауза) каждого цикла без проверки уровня чистоты рабочей жидкости и предварительного расчета времени загрязнения и очистки, в результате чего поддерживается оптимальный уровень чистоты рабочей жидкости в баке гидросистемы.Thus, the control unit ensures the cyclic nature of the operation of the cleaning unit and the automatic change of the individual stages (cleaning-pause) of each cycle without checking the purity level of the working fluid and preliminary calculation of the contamination and cleaning time, as a result of which the optimum level of cleanliness of the working fluid in the hydraulic tank is maintained.
Время работы блока очистки внутри каждого цикла выбрано равным или более времени прохождения через очиститель всего объема жидкости, имеющегося в баке.The operating time of the cleaning unit inside each cycle is chosen equal to or more than the time passing through the cleaner of the entire volume of liquid available in the tank.
Время паузы внутри каждого цикла определяется временем загрязнения жидкости до критического уровня, индивидуально для каждой гидросистемы и зависит от очень многих факторов – условий работы, степени износа силовых элементов гидросистемы, технического состояния уплотнителей и др.The pause time within each cycle is determined by the time the liquid is contaminated to a critical level, individually for each hydraulic system and depends on very many factors - working conditions, the degree of wear of the power elements of the hydraulic system, the technical condition of the seals, etc.
Постоянное измерение загрязненности жидкости с анализом данных очень дорого и практически не применимо для мобильных устройств. Разработчики гидросистем рекомендуют замену гидрожидкости по истечении определенного времени наработки (моточасы) – от 500 часов до 1000 часов, что не соответствует реальным нормам в связи со слишком индивидуальным условием эксплуатации и степени износа механизмов гидросистем. В предлагаемом изобретении время паузы внутри каждого цикла Tn составляет менее 60 мин - для любого объема бака и заданной производительности насоса в 14 л/мин., что в сотни раз меньше времени смены всей жидкости, заданной разработчиками гидросистем. Это увеличивает ресурс работы и снижает затраты на эксплуатацию предлагаемого устройства в несколько раз по сравнению с аналогами.Continuous measurement of fluid contamination with data analysis is very expensive and practically not applicable for mobile devices. Hydraulic system developers recommend replacing the hydraulic fluid after a certain operating time (engine hours) - from 500 hours to 1000 hours, which does not correspond to real standards due to too individual operating conditions and the degree of wear of the hydraulic system mechanisms. In the present invention, the pause time inside each cycle T n is less than 60 minutes — for any tank volume and a given pump capacity of 14 l / min, which is hundreds of times less than the entire fluid change time specified by the hydraulic system developers. This increases the service life and reduces the operating costs of the proposed device several times in comparison with analogues.
В случае изменения параметров объема бака и производительности насоса имеется возможность скорректировать длительности интервалов работы и паузы в работе насоса с помощью блока управления. При этом рекомендуется сохранять постоянным отношение длительностей интервалов паузы и работы. Гидробаки с емкостью выше 300 литров практически не используются. In case of changing the parameters of the tank volume and pump capacity, it is possible to adjust the duration of the operation intervals and pauses in the pump using the control unit. At the same time, it is recommended to maintain a constant ratio of the durations of the intervals of pause and work. Tanks with a capacity above 300 liters are practically not used.
Заявляемое изобретение прошло апробацию на тракторе К-701 в КФХ Гресева Л.И. Лысогорского района Саратовской области. Гидросистема трактора включала бак с рабочей жидкостью объемом 240 литров, в качестве рабочей жидкости использовалось HL46. Предлагаемое устройство было подключено к сливному отверстию бака гидросистемы. Производительность насоса блока очистки составляла 14 л/мин. В процессе работы устройства осуществлялся контроль температуры очищаемой жидкости с помощью датчика ДТС055-50М.В3.100. В качестве блока управления использовалось реле-регулятор с таймером ТРМ501 ОВЕН, на котором была установлена температура 150С, соответствующая вязкости жидкости, при которой достигается номинальный расход рабочей жидкости в рабочих узлах гидросистемы. Блок очистки был настроен на цикл: 75 минут работы – 50 минут паузы – 25 минут работы. The claimed invention was tested on a tractor K-701 in the farm, Greseva L.I. Lysogorsky district of the Saratov region. The tractor hydraulic system included a tank with a working fluid of 240 liters, HL46 was used as a working fluid. The proposed device was connected to the drain hole of the hydraulic tank. The pump capacity of the cleaning unit was 14 l / min. During the operation of the device, the temperature of the liquid being cleaned was monitored using the sensor DTS055-50M. B3.100. As a control unit, a relay controller with a timer ТРМ501 ОВЕН was used, at which a temperature of 15 0 С was set, corresponding to the viscosity of the liquid at which the nominal flow rate of the working fluid in the working nodes of the hydraulic system is achieved. The cleaning unit was configured for the cycle: 75 minutes of operation - 50 minutes of pause - 25 minutes of operation.
В результате использования предлагаемого устройства удалось добиться уровня чистоты рабочей жидкости 9 класса по ГОСТ 17216. В течение 3-х месяцев испытаний с 1 июля 2017 г. не было ни одного случая отказа в гидросистеме агрегата К-701. As a result of using the proposed device, it was possible to achieve a cleanliness level of
Исследования степени загрязненности реальных гидрожидкостей в рабочих условиях показали, что время загрязнения до существенного уровня составляет от 90 минут на абразивной зачистке на АО «НПК «Уралвагонзаводе» до нескольких часов в условиях эксплуатации тракторов в Саратовской области.Studies of the degree of contamination of real hydrofluids under operating conditions showed that the time of contamination to a significant level is from 90 minutes on abrasive cleaning at JSC NPK Uralvagonzavod to several hours under operating conditions of tractors in the Saratov Region.
Таким образом, предлагаемое устройство обладает следующими преимуществами.Thus, the proposed device has the following advantages.
1. Легко встраивается в любое мобильное устройство без вмешательства в схему гидросистемы за счет подключения к сливному отверстию бака. 1. Easily integrates into any mobile device without interfering with the hydraulic circuit by connecting to the tank’s drain hole.
2. Потребляет значительно меньше энергии, чем аналоги, что позволяет использовать его без существенного увеличения нагрузки на источники постоянного напряжения в мобильных агрегатах: аккумуляторы, генераторы. Оптимизация качества очистки гидрожидкости производится при минимальных затратах энергии и исключении затрат на контроль чистоты рабочей жидкости. Становится возможным осуществить оптимизацию за счет питания от бортовой сети мобильных устройств (тракторов, экскаваторов и др.) без посторонних источников энергопитания.2. Consumes significantly less energy than analogues, which allows you to use it without a significant increase in the load on constant voltage sources in mobile units: batteries, generators. The optimization of the quality of the cleaning of the hydraulic fluid is carried out with minimal energy and eliminating the cost of controlling the purity of the working fluid. It becomes possible to carry out optimization due to the power supply from the on-board network of mobile devices (tractors, excavators, etc.) without extraneous energy sources.
3. Имеет длительный ресурс работы блока очистки (фильтров, насосов и др. элементов) за счет периодической очистки всего объема жидкости бака, достаточной для поддержания оптимального уровня чистоты рабочей жидкости.3. Has a long service life for the cleaning unit (filters, pumps, and other elements) due to the periodic cleaning of the entire volume of the tank liquid, sufficient to maintain the optimum level of purity of the working fluid.
4. Работает только при достижении рабочей жидкости гидросистем оптимальных значений динамической вязкости, необходимых для работы силовых органов гидросистем, за счет контроля температуры рабочей жидкости в баке гидросистем. 4. It works only when the working fluid of the hydraulic systems reaches the optimum dynamic viscosity values necessary for the work of the power organs of the hydraulic systems, by controlling the temperature of the working fluid in the hydraulic tank.
5. Позволяет повысить ресурс до замены гидрожидкости не менее, чем в два раза, ресурс и надежность дорогостоящих гидроагрегатов, тракторов и др. мобильных агрегатов не менее, чем в 1,5 раза.5. Allows you to increase the resource before replacing the hydraulic fluid by at least two times, the resource and reliability of expensive hydraulic units, tractors and other mobile units not less than 1.5 times.
6. Обеспечивает постоянный оптимальный уровень чистоты рабочей жидкости гидросистем без контроля качества очистки в т.ч. за счет рационального выбора фильтроэлементов. 6. Provides a constant optimum level of purity of the hydraulic fluid without cleaning quality control, including due to the rational choice of filter elements.
7. Позволяет подключать прибор контроля чистоты жидкости или производить отбор пробы жидкости для анализа ее загрязненности или иных параметров. 7. Allows you to connect a liquid purity control device or to take a liquid sample to analyze its contamination or other parameters.
8. Подключается к гидросистеме мобильного или стационарного агрегата в то время и на тот период, который определит заказчик. Например, в случае использования одного устройства на несколько агрегатов - в конце каждой смены, что позволяет улучшить ситуацию с поддержанием оптимального уровня чистоты гидросистем при отсутствии возможности установки устройства на каждый агрегат.8. Connects to the hydraulic system of a mobile or stationary unit at that time and for the period that the customer determines. For example, in the case of using one device for several units - at the end of each shift, which improves the situation with maintaining the optimal level of cleanliness of hydraulic systems in the absence of the ability to install the device on each unit.
9. Может использоваться в качестве заправщика жидкости в гидросистему мобильного агрегата в полевых условиях (устройство позволяет осуществить через него заправку гидробака гидросистемы при смене жидкости) с одновременной очисткой жидкости, что обеспечивает работу гидросистемы на чистой рабочей жидкости с первых минут работы и далее весь цикл эксплуатации. Как правило, новые гидрожидкости при заправке не соответствуют требованиям по чистоте. При этом для осуществления заправки закрывают кран, расположенный на выходе жидкости из бака, предварительно слив отработанную жидкость, трубопровод подвода жидкости к очистителю подключают к емкости с заправляемой жидкостью, включают насос блока очистки и заливают необходимое количество гидрожидкости в бак с контролем по уровню жидкости в гидробаке. После заправки трубопровод подвода жидкости подключают обратно к сливному отверстию бака в соответствии с заявляемым устройством.9. It can be used as a liquid refueling device in the hydraulic system of a mobile unit in the field (the device allows refueling of the hydraulic tank of the hydraulic system when changing the liquid) with simultaneous cleaning of the liquid, which ensures that the hydraulic system works on clean working fluid from the first minutes of operation and then the entire operation cycle . As a rule, new hydraulic fluids do not meet cleanliness requirements when refueling. At the same time, to refuel, close the valve located at the liquid outlet from the tank, pre-discharge the spent liquid, connect the liquid supply pipeline to the purifier to the tank with the liquid to be filled, turn on the pump of the purification unit, and fill in the required amount of hydraulic fluid in the tank with a level control of the liquid in the hydraulic tank . After refueling, the fluid supply pipe is connected back to the tank drain hole in accordance with the claimed device.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017140091A RU2667850C1 (en) | 2017-11-17 | 2017-11-17 | Device for maintaining the optimum level of cleanliness of the working liquid in the hydraulic system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017140091A RU2667850C1 (en) | 2017-11-17 | 2017-11-17 | Device for maintaining the optimum level of cleanliness of the working liquid in the hydraulic system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2667850C1 true RU2667850C1 (en) | 2018-09-24 |
Family
ID=63668948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017140091A RU2667850C1 (en) | 2017-11-17 | 2017-11-17 | Device for maintaining the optimum level of cleanliness of the working liquid in the hydraulic system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2667850C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4296438A4 (en) * | 2021-03-19 | 2025-02-26 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Work machine |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4089621A (en) * | 1974-11-21 | 1978-05-16 | Pettibone Corporation | Selectively pressurized tank for hydraulic fluid |
| US5001901A (en) * | 1988-10-04 | 1991-03-26 | Sundstrand Corporation | Hydraulic fluid circuit for full case hydraulic unit |
| RU2059901C1 (en) * | 1994-02-08 | 1996-05-10 | Акционерное общество "Производственно-конструкторский центр "МОРЖ" | Unit for sampling, cleaning and output of working fluid while sets are attended |
| RU2554176C2 (en) * | 2013-10-24 | 2015-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Технологии энергосбережения и экологии" | Device for cleaning of hydraulic system work liquid |
| RU2616733C1 (en) * | 2016-01-22 | 2017-04-18 | Общество с ограниченной ответственностью "НИЦ "Теас-МО" (ООО "НИЦ "Теас-МО") | Way of fluid optimal working purity maintaining in hydraulic systems and device for its implementation |
-
2017
- 2017-11-17 RU RU2017140091A patent/RU2667850C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4089621A (en) * | 1974-11-21 | 1978-05-16 | Pettibone Corporation | Selectively pressurized tank for hydraulic fluid |
| US5001901A (en) * | 1988-10-04 | 1991-03-26 | Sundstrand Corporation | Hydraulic fluid circuit for full case hydraulic unit |
| RU2059901C1 (en) * | 1994-02-08 | 1996-05-10 | Акционерное общество "Производственно-конструкторский центр "МОРЖ" | Unit for sampling, cleaning and output of working fluid while sets are attended |
| RU2554176C2 (en) * | 2013-10-24 | 2015-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Технологии энергосбережения и экологии" | Device for cleaning of hydraulic system work liquid |
| RU2616733C1 (en) * | 2016-01-22 | 2017-04-18 | Общество с ограниченной ответственностью "НИЦ "Теас-МО" (ООО "НИЦ "Теас-МО") | Way of fluid optimal working purity maintaining in hydraulic systems and device for its implementation |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4296438A4 (en) * | 2021-03-19 | 2025-02-26 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Work machine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5150100B2 (en) | Method and system for monitoring and analyzing fluid processes of multiple machines | |
| RU1829968C (en) | Device for flushing hydraulic pipe systems made up of small-diameter pipes | |
| US6752159B1 (en) | Dynamic oil flusher cleaning system | |
| JP2014001012A (en) | Methods and systems for performing, monitoring, and analyzing multiple machine fluid processes | |
| CN211477811U (en) | Oily sewage water sample pretreatment system suitable for automation | |
| US6619303B2 (en) | Method and arrangement for cleaning filters | |
| RU2667850C1 (en) | Device for maintaining the optimum level of cleanliness of the working liquid in the hydraulic system | |
| US20180133631A1 (en) | Systems and methods for servicing a fluid filtration system | |
| US20130133750A1 (en) | Fully automated emergency generator fuel oil system and method for operation thereof | |
| CN114109555A (en) | Engine oil maintenance system, engineering machinery and engine oil maintenance method | |
| GB2202460A (en) | Installation for flushing out a unit | |
| RU2221166C2 (en) | Pumping station | |
| CN220819766U (en) | Nuclear power water filter high temperature resistance test system | |
| CN211951054U (en) | Hydraulic system and excavator | |
| KR101766677B1 (en) | Engine oil replacement apparatus and engine oil replacement method using the same | |
| RU2554176C2 (en) | Device for cleaning of hydraulic system work liquid | |
| RU2676779C2 (en) | Automated system of corrosion inhibitor solution injection for wells | |
| CN214888766U (en) | Gearbox Lubricant Automatic Filtration System | |
| RU2616733C1 (en) | Way of fluid optimal working purity maintaining in hydraulic systems and device for its implementation | |
| CN111963905B (en) | Automatic blocking liquid pressure regulating system for pressure double sealing | |
| RU2837977C1 (en) | System for automatic well filling with process fluid | |
| CN209783987U (en) | Water inlet device for water quality analyzer | |
| CN209405831U (en) | A water dispenser with remote maintenance function | |
| CN220566356U (en) | Waste oil recovery device and hydraulic pump performance test bed | |
| CN203513259U (en) | Diesel oil purifying and refueling device |