JP2000274378A - Operating condition diagnostic device for hydraulic rotating machine - Google Patents
Operating condition diagnostic device for hydraulic rotating machineInfo
- Publication number
- JP2000274378A JP2000274378A JP11080313A JP8031399A JP2000274378A JP 2000274378 A JP2000274378 A JP 2000274378A JP 11080313 A JP11080313 A JP 11080313A JP 8031399 A JP8031399 A JP 8031399A JP 2000274378 A JP2000274378 A JP 2000274378A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- casing
- pressure
- oil
- rotation
- hydraulic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 claims abstract description 24
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 35
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims description 12
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 abstract description 19
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 abstract description 8
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 8
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 83
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 210000004709 eyebrow Anatomy 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B2201/00—Pump parameters
- F04B2201/12—Parameters of driving or driven means
- F04B2201/1201—Rotational speed of the axis
Landscapes
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば建設機械用
の油圧ポンプまたは油圧モータとして用いて好適な液圧
回転機の作動状態診断装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for diagnosing the operating condition of a hydraulic rotary machine suitable for use as, for example, a hydraulic pump or a hydraulic motor for construction equipment.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、油圧ショベル等の建設機械に
は、油圧機器の油圧源として用いられる油圧ポンプ、走
行用または旋回用の駆動源として用いられる油圧モータ
等の液圧回転機が搭載されている。2. Description of the Related Art In general, a construction machine such as a hydraulic shovel is equipped with a hydraulic rotary machine such as a hydraulic pump used as a hydraulic source of hydraulic equipment and a hydraulic motor used as a driving source for traveling or turning. I have.
【0003】この種の従来技術による液圧回転機は、ケ
ーシングと、前記ケーシングに回転可能に設けられた回
転軸と、複数のシリンダが穿設され前記回転軸と一体に
回転するように前記ケーシング内に設けられたロータ
と、前記ロータの各シリンダ内に往復動可能に挿嵌され
た複数のピストンと、前記ロータと摺接するように前記
ケーシングに設けられ前記各シリンダと間欠的に連通す
る一対の給排ポートが形成された弁板等の弁部材とから
なり、例えば斜板式、斜軸式およびラジアルピストン式
の液圧回転機等として知られている。[0003] A hydraulic rotary machine of this type according to the prior art includes a casing, a rotating shaft rotatably provided on the casing, and a casing provided with a plurality of cylinders so as to rotate integrally with the rotating shaft. A plurality of pistons reciprocally inserted into respective cylinders of the rotor, and a pair of intermittently communicating with the respective cylinders provided on the casing so as to be in sliding contact with the rotor. And a valve member such as a valve plate in which a supply / discharge port is formed, and is known as, for example, a swash plate type, an oblique axis type, and a radial piston type hydraulic rotary machine.
【0004】そして、これらの液圧回転機にあっては、
例えば油圧ポンプとして使用する場合に、エンジン等の
原動機で前記回転軸を回転駆動すると、ケーシング内で
該回転軸と共にロータが回転するに伴って、前記ロータ
の各シリンダ内でピストンが往復動することになる。[0004] In these hydraulic rotary machines,
For example, when used as a hydraulic pump, when the rotating shaft is driven by a motor such as an engine, the piston reciprocates in each cylinder of the rotor as the rotor rotates with the rotating shaft in the casing. become.
【0005】これによって、前記ピストンは吸入行程と
吐出行程とを繰返すことになり、吸入行程では前記弁板
の給排ポートのうち一方のポート側からシリンダ内に作
動油を吸込み、吐出行程ではシリンダ内の作動油をピス
トンで加圧することにより他方のポート側から圧油とし
て吐出するものである。As a result, the piston repeats a suction stroke and a discharge stroke. In the suction stroke, hydraulic oil is sucked into the cylinder from one of the supply / discharge ports of the valve plate, and the cylinder is discharged in the discharge stroke. The working oil in the inside is pressurized by a piston, and is discharged as pressure oil from the other port side.
【0006】ところで、このような液圧回転機では、ロ
ータの各シリンダ内でピストンを摺動変位させるときに
ピストンを高速で往復動させるため、シリンダとピスト
ンとの摺動面には摩耗、損傷、カジリ等が生じ易く、こ
れに伴ってシリンダ内の圧油はピストンとの摺動面側か
らケーシング内へと漏洩する。In such a hydraulic rotary machine, the piston is reciprocated at a high speed when the piston is slid and displaced in each cylinder of the rotor. Therefore, the sliding surface between the cylinder and the piston is worn or damaged. In such a case, galling and the like are likely to occur, and with this, the pressure oil in the cylinder leaks into the casing from the sliding surface side with the piston.
【0007】また、ピストンの吸入行程等にあっては、
ピストンとシリンダとの間にカジリ等の原因で発生する
摺動抵抗によって、ロータを弁板等の弁部材から引離す
方向に開離力が生じることがあり、この開離力によりロ
ータと弁部材との摺接面側から圧油がケーシング内へと
漏洩する。[0007] In the piston suction stroke, etc.,
A sliding force generated between the piston and the cylinder due to galling or the like may cause a separating force in a direction in which the rotor is separated from a valve member such as a valve plate. Pressure oil leaks into the casing from the side of the sliding contact surface.
【0008】そして、このような漏洩油はドレン油とし
て、通常はドレン管路等を通じてタンク側に排出される
ものである。しかし、漏洩油の油量が急激に増大した場
合にはドレン管路等に多量の油液が流入するため、絞り
抵抗が発生してケーシング内の圧力が上昇し、これによ
りケーシング内の圧力が異常に高くなったときには、液
圧回転機のケーシングが内圧により損傷または破損され
る可能性が生じる。[0008] Such leakage oil is drained as drain oil to the tank through a drain pipe or the like. However, if the amount of leaked oil increases rapidly, a large amount of oil flows into the drain pipe, etc., causing throttling resistance and increasing the pressure inside the casing, thereby increasing the pressure inside the casing. When it becomes abnormally high, the casing of the hydraulic rotating machine may be damaged or broken by the internal pressure.
【0009】そこで、従来技術にあっては、ケーシング
内に異常圧力が発生するのを防止するため、弁板に設け
た一対の給排ポートのうち低圧側のポートをケーシング
のドレン室内に連通させる連通路を追加して設けると共
に、この連通路をケーシング内の圧力に応じて開,閉さ
せる構成とした液圧回転機の異常検出及び破損防止装置
が提案されている(例えば、実開昭63−17421号
公報)。Therefore, in the prior art, in order to prevent an abnormal pressure from being generated in the casing, a low pressure side port of a pair of supply / discharge ports provided on the valve plate is communicated with the drain chamber of the casing. An abnormality detection and breakage prevention device for a hydraulic rotary machine has been proposed in which a communication passage is additionally provided and the communication passage is opened and closed in accordance with the pressure in the casing (for example, Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 63-163). -17421).
【0010】そして、この従来技術によると、前記連通
路を常時は遮断状態に保持する遮断弁を設け、前記ケー
シング内の圧力が漏洩油の増大により異常に高くなった
場合には、前記遮断弁をスプリングに抗して開弁させる
ことにより、ケーシング内の異常圧力を低圧のポート側
へと開放させるものである。According to this prior art, a shut-off valve for keeping the communication passage closed at all times is provided, and when the pressure in the casing becomes abnormally high due to an increase in leakage oil, the shut-off valve is provided. By opening the valve against the spring, the abnormal pressure in the casing is released to the low-pressure port side.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による液圧回転機の異常検出装置では、ロータの
各シリンダからケーシング内に漏洩してくる漏洩油の絶
対量が増加して、ケーシング内の圧力が異常圧力となっ
たときに、遮断弁をスプリングに抗して開弁させる構成
としているため、下記のような不具合が生じる。However, in the above-described abnormality detecting apparatus for a hydraulic rotary machine according to the prior art, the absolute amount of oil leaking from each cylinder of the rotor into the casing is increased, so that the inside of the casing is increased. When the pressure becomes abnormal, the shut-off valve is opened against the spring, so that the following problems occur.
【0012】即ち、ロータの各シリンダから漏洩する圧
油の洩れ量(漏洩油量)は、正常動作時においても外部
からの負荷圧に影響され、後述の図3に例示する特性線
18の如く負荷圧が大きくなるに応じて二次曲線を描く
ように増大する。そして、液圧回転機に働く負荷圧が高
い状態では、正常動作時であっても漏洩油量が増加して
ケーシング内の圧力が高圧となる。In other words, the amount of pressure oil leaking from each cylinder of the rotor (leakage oil amount) is affected by external load pressure even during normal operation, as shown by a characteristic line 18 illustrated in FIG. It increases so as to draw a quadratic curve as the load pressure increases. When the load pressure acting on the hydraulic rotary machine is high, the amount of leaked oil increases even during normal operation, and the pressure in the casing becomes high.
【0013】このため、遮断弁の開弁圧を低い圧力値に
設定した場合には、負荷圧が高いときに漏洩油の油量が
正常範囲にあったとしても、異常と判定して遮断弁が開
弁することがあり、遮断弁の開,閉弁動作から漏洩油の
油量が異常に増大しているか否かを判別するのは困難と
なってしまう。For this reason, if the valve opening pressure of the shut-off valve is set to a low pressure value, it is determined that there is an abnormality even if the amount of leaked oil is in a normal range when the load pressure is high, and the shut-off valve May open, making it difficult to determine whether the amount of leaked oil is abnormally increased based on the opening and closing operations of the shut-off valve.
【0014】一方、シリンダとピストンとの間に摩耗に
よるカジリ等が発生したときにのみ遮断弁をスプリング
に抗して開弁させるため、遮断弁の開弁圧を高い圧力値
に設定するようにした場合には、液圧回転機に働く負荷
圧が高い状態でも、漏洩油の油量が異常に増大している
か否かを判別することは可能となる。On the other hand, in order to open the shut-off valve against the spring only when a galling or the like occurs due to wear between the cylinder and the piston, the opening pressure of the shut-off valve is set to a high pressure value. In this case, it is possible to determine whether or not the amount of leaked oil is abnormally increased even when the load pressure acting on the hydraulic rotating machine is high.
【0015】しかし、この場合には遮断弁が開弁して異
常検出を行ったときに、シリンダとピストンとの間の摩
耗は過度に進行してしている可能性が高く、ケーシング
またはシリンダ内には多量の摩耗粉等が発生し、他の構
成部品までもが摩耗粉で損傷されることにより、交換す
べき構成部品が増える上に、その後のメンテナンス作業
に手間がかかるという問題がある。However, in this case, when the shut-off valve is opened and an abnormality is detected, it is highly probable that the wear between the cylinder and the piston has progressed excessively, and the inside of the casing or the cylinder is likely to be worn. In this method, a large amount of abrasion powder is generated, and other components are damaged by the abrasion powder, so that the number of components to be replaced increases, and the subsequent maintenance work is troublesome.
【0016】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明の目的は、内部に発生した漏洩油
の絶対量ではなく、ロータの回転状態に対応したケーシ
ングの内圧変化に基づいて初期異常を検出でき、異常検
出後のメンテナンス作業等を簡略化できると共に、各構
成部品の耐久性や寿命を確実に延ばすことができるよう
にした液圧回転機の作動状態診断装置を提供することに
ある。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is not based on the absolute amount of leaked oil generated inside, but on the basis of a change in the internal pressure of a casing corresponding to the rotational state of a rotor. Provided is an operating state diagnostic device for a hydraulic rotating machine that can detect an initial abnormality, simplify maintenance work after the abnormality is detected, and reliably extend the durability and life of each component. It is in.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明は、ケーシングと、前記ケーシングに回
転可能に設けられた回転軸と、複数のシリンダが穿設さ
れ前記回転軸と一体に回転するように前記ケーシング内
に設けられたロータと、前記ロータの各シリンダ内に往
復動可能に挿嵌された複数のピストンと、前記ロータと
摺接するように前記ケーシングに設けられ前記各シリン
ダと間欠的に連通する一対の給排ポートが形成された弁
部材とからなる液圧回転機に適用される。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a casing, a rotating shaft rotatably provided on the casing, and a plurality of cylinders perforated to be integrated with the rotating shaft. A rotor provided in the casing so as to rotate, a plurality of pistons reciprocally inserted into respective cylinders of the rotor, and the respective cylinders provided in the casing so as to be in sliding contact with the rotor. And a valve member formed with a pair of supply / discharge ports intermittently communicating with the hydraulic rotary machine.
【0018】そして、請求項1の発明が採用する構成の
特徴は、前記各シリンダ内からの漏洩油による前記ケー
シング内の圧力変化を検出する内圧検出手段と、前記回
転軸またはロータの回転を検出する回転検出手段と、前
記内圧検出手段から出力される圧力検出信号と回転検出
手段から出力される回転検出信号とに従って前記漏洩油
の油量が正常範囲であるか否かを診断する漏洩診断手段
とを備えたことにある。The first aspect of the present invention is characterized in that an internal pressure detecting means for detecting a pressure change in the casing due to oil leaking from each of the cylinders, and a rotation of the rotary shaft or the rotor. Leak detecting means for diagnosing whether or not the amount of the leaked oil is within a normal range according to a pressure detection signal output from the internal pressure detecting means and a rotation detection signal output from the rotation detecting means. And that it had.
【0019】このように構成したことにより、ケーシン
グ内の圧力変化を内圧検出手段で検出しつつ、回転検出
手段で回転軸の回転数を検出することができ、漏洩検出
手段ではこれらの圧力検出信号と回転検出信号とに従っ
て漏洩油の油量が正常範囲を越えているか否かを早期に
判別することができる。With this configuration, the rotation number of the rotating shaft can be detected by the rotation detecting means while the pressure change in the casing is detected by the internal pressure detecting means. It is possible to determine at an early stage whether or not the amount of leaked oil exceeds the normal range according to the rotation detection signal.
【0020】また、請求項2の発明は、漏洩診断手段の
出力側に前記漏洩診断手段の診断結果を外部に報知する
報知手段を設ける構成としている。The invention according to claim 2 is configured such that a notifying means for notifying the diagnosis result of the leak diagnosis means to the outside is provided on the output side of the leak diagnosis means.
【0021】このように構成したことにより、漏洩検出
手段では圧力検出信号と回転検出信号とに従って漏洩油
の油量が正常範囲を越えているか否かを早期に判別する
ことができ、漏洩油の油量が異常に増大しているときに
は、報知手段を作動させることにより異常報知を早期に
行い、当該液圧回転機の作動を停止させて摩耗、カジリ
等の発生を抑えることができる。With this configuration, the leak detecting means can determine at an early stage whether or not the amount of leaked oil exceeds the normal range according to the pressure detection signal and the rotation detection signal. When the oil amount is abnormally increased, the notification unit is operated to notify the abnormality at an early stage, and the operation of the hydraulic rotary machine is stopped to suppress the occurrence of wear, galling, and the like.
【0022】さらに、請求項3の発明は、漏洩診断手段
を、回転検出手段から出力される回転検出信号によりロ
ータの回転周波数を特定すると共に、内圧検出手段から
出力される圧力検出信号を周波数分析することより前記
特定周波数における前記ケーシング内の圧力脈動レベル
を演算する信号処理回路と、前記信号処理回路で演算し
た圧力脈動レベルを予め設定された判定値と比較するこ
とにより前記漏洩油の油量が正常範囲であるか否かを判
定する判定回路とにより構成している。Further, according to a third aspect of the present invention, the leakage diagnosis means specifies the rotation frequency of the rotor based on the rotation detection signal output from the rotation detection means, and performs frequency analysis on the pressure detection signal output from the internal pressure detection means. A signal processing circuit for calculating the pressure pulsation level in the casing at the specific frequency, and comparing the pressure pulsation level calculated by the signal processing circuit with a predetermined determination value to thereby determine the oil amount of the leaked oil. Is in the normal range.
【0023】これにより、信号処理回路では回転検出手
段からの回転検出信号に従ってロータの回転周波数を特
定することができ、この状態で内圧検出手段からの圧力
検出信号を周波数分析することよって、ケーシング内の
圧力脈動が特定した周波数でどの程度の圧力脈動レベル
(圧力変動幅)になっているかを演算することができ
る。そして、判定回路では前記圧力脈動レベルを判定値
と比較することにより、ケーシング内の漏洩油量が正常
範囲を越えているか否かを早期に判定でき、例えばシリ
ンダとピストンとの摺動面等にこれ以上の摩耗、カジリ
等が発生するのを防ぐことが可能となる。Thus, the signal processing circuit can specify the rotation frequency of the rotor in accordance with the rotation detection signal from the rotation detection means. In this state, the frequency analysis of the pressure detection signal from the internal pressure detection means enables the signal inside the casing to be analyzed. It is possible to calculate how much pressure pulsation level (pressure fluctuation width) of the pressure pulsation at the specified frequency. Then, by comparing the pressure pulsation level with a determination value, the determination circuit can determine at an early stage whether or not the amount of leaked oil in the casing exceeds a normal range, for example, on a sliding surface between a cylinder and a piston. It is possible to prevent the occurrence of further abrasion, galling and the like.
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
液圧回転機の作動状態診断装置を可変容量型斜板式の油
圧ポンプに適用した場合を例に挙げ、添付図面の図1な
いし図6に従って詳細に説明する。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view of a hydraulic rotary machine according to an embodiment of the present invention, which is applied to a variable displacement swash plate type hydraulic pump. This will be described in detail according to 6.
【0025】図において、1はタンク2と共に油圧源を
構成する可変容量型斜板式の油圧ポンプで、この油圧ポ
ンプ1は、例えば油圧ショベル等の建設機械における建
屋カバー内に設けられ、原動機(いずれも図示せず)で
回転駆動されることにより、タンク2内の作動油(油
液)を高圧の圧油として後述の給排通路16B側から外
部に吐出させるものである。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a variable displacement type swash plate type hydraulic pump which constitutes a hydraulic source together with a tank 2. This hydraulic pump 1 is provided in a building cover of a construction machine such as a hydraulic shovel or the like, and has a motor ( (Not shown), the hydraulic oil (oil liquid) in the tank 2 is discharged to the outside from the supply / discharge passage 16B described later as high-pressure oil.
【0026】3は油圧ポンプ1のケーシングで、ケーシ
ング3は、底部4Aと筒部4Bとから有底筒状に形成さ
れたケーシング本体4と、筒部4Bの開口端側を施蓋し
た蓋体5とからなり、蓋体5はケーシング本体4との間
にドレン油室6を形成している。また、ケーシング本体
4の筒部4Bにはドレン口4Cが穿設され、ドレン口4
Cはドレン管路7を介してタンク2に接続されている。Reference numeral 3 denotes a casing of the hydraulic pump 1. The casing 3 is a casing body 4 formed in a bottomed tubular shape from a bottom 4A and a tubular portion 4B, and a lid covering the open end side of the tubular portion 4B. The lid 5 forms a drain oil chamber 6 between itself and the casing body 4. A drain port 4C is formed in the cylindrical portion 4B of the casing body 4, and the drain port 4C is formed.
C is connected to the tank 2 via a drain pipe 7.
【0027】8はケーシング3に回転可能に設けられた
回転軸、9は回転軸8により回転駆動されるロータとし
てのシリンダブロックで、シリンダブロック9は回転軸
8の外周側にスプライン結合され、ケーシング本体4の
筒部4B内で回転軸8と一体に回転するものである。そ
して、シリンダブロック9は一端側端面が後述の斜板1
3に対向し、他端側端面は後述する弁板15の表面に摺
接するものである。Reference numeral 8 denotes a rotating shaft rotatably provided on the casing 3, 9 denotes a cylinder block as a rotor that is driven to rotate by the rotating shaft 8, and the cylinder block 9 is spline-coupled to the outer peripheral side of the rotating shaft 8. It rotates integrally with the rotating shaft 8 in the cylindrical portion 4B of the main body 4. The cylinder block 9 has an end face on one end side which is a swash plate 1 described later.
3 and the other end surface is in sliding contact with a surface of a valve plate 15 described later.
【0028】10,10,…はシリンダブロック9に穿
設された複数のシリンダで、各シリンダ10は回転軸8
を中心にしてシリンダブロック9の周方向に一定の間隔
をもって離間し、シリンダブロック9の軸方向に延びて
いる。ここで、各シリンダ10の先端側はシリンダブロ
ック9の一端側端面に開口し、基端側には後述の給排ポ
ート15A,15Bと連通するシリンダポート10A,
10A,…が形成されている。Reference numerals 10, 10,... Denote a plurality of cylinders formed in the cylinder block 9.
Are spaced apart from each other at a constant interval in the circumferential direction of the cylinder block 9 and extend in the axial direction of the cylinder block 9. Here, the front end side of each cylinder 10 is opened at one end side end surface of the cylinder block 9, and the base end side is connected to cylinder ports 10A, 15A, 15B, which communicate with supply / discharge ports 15A, 15B described later.
10A,... Are formed.
【0029】11,11,…は各シリンダ10内に摺動
可能に挿嵌された複数のピストンを示し、これらのピス
トン11は、シリンダブロック9の回転に伴ってシリン
ダ10内を摺動変位(往復動)し、このときに給排通路
16A側からシリンダポート10Aを介してシリンダ1
0内に油液を吸込みつつ、吸込んだ油液を高圧の圧油と
して給排通路16B側に吐出させるものである。Numerals 11, 11,... Indicate a plurality of pistons slidably inserted into the respective cylinders 10, and these pistons 11 slide within the cylinders 10 as the cylinder block 9 rotates. At this time, the cylinder 1 is moved from the supply / discharge passage 16A through the cylinder port 10A.
While sucking the oil liquid into the chamber, the sucked oil liquid is discharged to the supply / discharge passage 16B side as high-pressure oil.
【0030】また、各シリンダ10から突出する各ピス
トン11の突出端側にはシュー12,12,…がそれぞ
れ揺動可能に取付けられ、これらのシュー12は斜板1
3に対して円軌道を描くように摺接するものである。Are mounted on the protruding ends of the pistons 11 projecting from the cylinders 10 so as to be swingable.
3 is slid in a circular orbit.
【0031】ここで、シリンダ10とピストン11との
間には、ピストン11の摺動特性を高めるために微小隙
間(図示せず)が形成され、シリンダ10内の圧油は一
部がこの微小隙間を介してケーシング3のドレン油室6
内ヘと漏洩する。そして、この漏洩油によりケーシング
3内のドレン油室6は油液でほぼ満たされた状態とな
り、ドレン油室6から溢れた油液はドレン管路7を介し
てタンク2側に戻されるものである。Here, a minute gap (not shown) is formed between the cylinder 10 and the piston 11 in order to enhance the sliding characteristics of the piston 11, and a part of the pressure oil in the cylinder 10 The drain oil chamber 6 of the casing 3 through the gap
It leaks into the inside. Then, the drain oil chamber 6 in the casing 3 is substantially filled with the oil liquid by the leaked oil, and the oil liquid overflowing from the drain oil chamber 6 is returned to the tank 2 through the drain pipe 7. is there.
【0032】13は蓋体5側に位置してケーシング3内
に設けられた斜板で、斜板13は蓋体5側の斜板支持部
材14に傾転可能に支持され、その表面側はシュー12
が摺接する平滑面となっている。そして、シュー12は
斜板13の平滑面上を円軌道を描くように摺接し、ピス
トン11をシリンダ10の摺動面に沿って往復動させる
ものである。Reference numeral 13 denotes a swash plate provided in the casing 3 on the side of the lid 5. The swash plate 13 is tiltably supported by a swash plate support member 14 on the side of the lid 5. Shoe 12
Have a smooth surface in sliding contact. The shoe 12 slides on the smooth surface of the swash plate 13 in a circular orbit, and reciprocates the piston 11 along the sliding surface of the cylinder 10.
【0033】また、斜板13の裏面側には凸湾曲面から
なる一対の脚部13A(一方のみ図示)が形成され、斜
板支持部材14の表面側には、これらの脚部13Aに対
応した一対の凹湾曲部14A(一方のみ図示)が形成さ
れている。そして、斜板13は斜板支持部材14の凹湾
曲部14Aに沿って傾転アクチュエータ(図示せず)に
より図1中の矢示A,B方向に傾転駆動されるものであ
る。On the back side of the swash plate 13, a pair of legs 13A (only one is shown) formed of a convex curved surface are formed, and on the front side of the swash plate support member 14, corresponding to these legs 13A. A pair of concave curved portions 14A (only one is shown) are formed. The swash plate 13 is tilted and driven in the directions of arrows A and B in FIG. 1 by a tilt actuator (not shown) along the concave curved portion 14A of the swash plate support member 14.
【0034】15はシリンダブロック9の他端側端面に
摺接するようにケーシング本体4の底部4A側に固着し
て設けられた弁部材としての弁板で、弁板15には眉形
状をなす一対の給排ポート15A,15Bが形成されて
いる。そして、これらの給排ポート15A,15Bは、
シリンダブロック9内の各シリンダ10にシリンダポー
ト10Aを介して間欠的に連通し、給排通路16A側か
らタンク2内の油液をシリンダ10内に吸込ませつつ、
給排通路16B側から高圧の圧油を外部の油圧アクチュ
エータに向けて吐出させる。Reference numeral 15 denotes a valve plate as a valve member fixedly provided on the bottom portion 4A side of the casing body 4 so as to be in sliding contact with the end surface on the other end side of the cylinder block 9. The valve plate 15 has a pair of eyebrows. Supply and discharge ports 15A and 15B are formed. And these supply / discharge ports 15A, 15B are
Each cylinder 10 in the cylinder block 9 is intermittently communicated via a cylinder port 10A, and the oil liquid in the tank 2 is sucked into the cylinder 10 from the supply / discharge passage 16A side.
High-pressure oil is discharged from the supply / discharge passage 16B toward an external hydraulic actuator.
【0035】16A,16Bはケーシング本体4の底部
4A側に形成された一対の給排通路で、これらの給排通
路16A,16Bのうち、一方の給排通路16Aはタン
ク2に配管(図示せず)を介して接続され、他方の給排
通路16Bは油圧アクチュエータに向けて高圧の圧油を
供給するための油圧配管(図示せず)と接続されるもの
である。Reference numerals 16A and 16B denote a pair of supply / discharge passages formed on the bottom 4A side of the casing main body 4. One of the supply / discharge passages 16A and 16B is connected to the tank 2 by piping (not shown). ), And the other supply / discharge passage 16B is connected to a hydraulic pipe (not shown) for supplying high-pressure oil to the hydraulic actuator.
【0036】17はケーシング3内の圧力を検出する内
圧検出手段としての圧力センサで、圧力センサ17はケ
ーシング3の外部からドレン油室6内の圧力をケーシン
グ3の内圧Px として検出し、その圧力検出信号を後述
のコントローラ21に出力するものである。Reference numeral 17 denotes a pressure sensor as an internal pressure detecting means for detecting the pressure in the casing 3. The pressure sensor 17 detects the pressure in the drain oil chamber 6 from outside the casing 3 as the internal pressure Px of the casing 3, and detects the pressure. The detection signal is output to a controller 21 described later.
【0037】ここで、ケーシング3内でシリンダブロッ
ク9を回転駆動し、ピストン11をシリンダ10内で往
復動させている間は、シリンダ10内で発生した圧油の
一部がシリンダ10とピストン11との微小隙間を介し
てケーシング3のドレン油室6内ヘと漏洩する。Here, while the cylinder block 9 is driven to rotate in the casing 3 and the piston 11 is reciprocated in the cylinder 10, part of the pressure oil generated in the cylinder 10 is partially transferred to the cylinder 10 and the piston 11. And leaks into the drain oil chamber 6 of the casing 3 through the minute gap between them.
【0038】また、ピストン11の吸入行程等にあって
は、ピストン11とシリンダ10との間にカジリ等の原
因で発生する摺動抵抗により、シリンダブロック9を弁
板15から引離す方向に開離力が生じ、この開離力によ
ってもシリンダブロック9と弁板15との間の摺接面側
から圧油がドレン油室6内へと漏洩する。In the suction stroke of the piston 11, the cylinder block 9 is opened in a direction to separate the cylinder block 9 from the valve plate 15 due to sliding resistance generated between the piston 11 and the cylinder 10 due to galling or the like. Separation force is generated, and pressure oil leaks into the drain oil chamber 6 from the sliding contact surface side between the cylinder block 9 and the valve plate 15 due to the separation force.
【0039】そして、このような漏洩油はドレン油室6
内に一時的に溜められた状態で、通常はドレン管路7を
通じてタンク2側に排出されるものである。しかし、シ
リンダ10とピストン11との間に摩耗、カジリ等が発
生し、これによって漏洩油の油量が急激に増大した場合
にはドレン管路7内に多量の油液が流入するため、その
流路途中に絞り抵抗が発生してケーシング3の内圧Px
は急に上昇することになる。Then, such leakage oil is supplied to the drain oil chamber 6.
Usually, it is discharged to the tank 2 side through the drain line 7 while being temporarily stored in the inside. However, when abrasion, galling, etc. occur between the cylinder 10 and the piston 11 and the amount of leaked oil increases rapidly due to this, a large amount of oil flows into the drain line 7. A throttle resistance is generated in the middle of the flow path, and the internal pressure Px of the casing 3 is increased.
Will rise sharply.
【0040】また、給排通路16Bに前記油圧配管を介
して接続される油圧アクチュエータの負荷圧が増加する
場合にも、図3に示す特性線18の如くドレン油室6内
の漏洩油量は二次曲線を描くように増大し、これによっ
てもケーシング3の内圧Pxは変動するものである。Further, even when the load pressure of the hydraulic actuator connected to the supply / discharge passage 16B via the hydraulic pipe increases, the amount of oil leaking from the drain oil chamber 6 as shown by the characteristic line 18 in FIG. The internal pressure Px of the casing 3 also fluctuates so as to draw a quadratic curve.
【0041】そして、ケーシング3の内圧Px は、シリ
ンダブロック9の回転に応じて図4に示す特性線19の
如く周期的に変動し、前記負荷圧が低い低負荷圧状態で
は内圧Px のピーク値も相対的に低く、高負荷圧状態で
は内圧Px が相対的に高くなるものである。The internal pressure Px of the casing 3 fluctuates periodically as shown by a characteristic line 19 in FIG. 4 according to the rotation of the cylinder block 9. In the low load pressure state where the load pressure is low, the peak value of the internal pressure Px is obtained. Is relatively low, and the internal pressure Px becomes relatively high in the high load pressure state.
【0042】次に、20は回転軸8の回転を検出する回
転検出手段としての回転センサで、回転センサ20は電
磁ピックアップ式または光学式の回転検出器等により構
成され、回転軸8およびシリンダブロック9等の回転数
Nを検出し、その回転検出信号を図2に示すコントロー
ラ21に出力するものである。Reference numeral 20 denotes a rotation sensor as rotation detection means for detecting the rotation of the rotation shaft 8. The rotation sensor 20 is constituted by an electromagnetic pickup type or optical rotation detector, etc. The number of rotations N such as 9 is detected, and the rotation detection signal is output to the controller 21 shown in FIG.
【0043】21はマイクロコンピュータ等により構成
された漏洩診断手段としてのコントローラで、コントロ
ーラ21は、図2に示す如く信号処理回路21A、記憶
回路21Bおよび判定回路21C等からなり、信号処理
回路21Aは入力側が圧力センサ17および回転センサ
20等に接続されている。そして、信号処理回路21A
は回転センサ20の回転検出信号(回転数N)に従って
シリンダブロック9の回転周波数を、図6に示すステッ
プ2の如く特定周波数fn として算定する。Reference numeral 21 denotes a controller as a leakage diagnostic means constituted by a microcomputer or the like. As shown in FIG. 2, the controller 21 comprises a signal processing circuit 21A, a storage circuit 21B, a judgment circuit 21C, and the like. The input side is connected to the pressure sensor 17, the rotation sensor 20, and the like. Then, the signal processing circuit 21A
Calculates the rotation frequency of the cylinder block 9 as the specific frequency fn as shown in step 2 in FIG. 6 according to the rotation detection signal (rotation speed N) of the rotation sensor 20.
【0044】また、信号処理回路21Aは、圧力センサ
17からの圧力検出信号(図4に示す内圧Px )を、一
般にFFTと呼ばれる高速フーリエ変換により図5に示
す特性線22の如く周波数分析する機能を有している。
そして、信号処理回路21Aは、図5に示す特性線22
の如く周波数分析されたケーシング3内の圧力脈動が特
定周波数fn において、どの程度の圧力脈動レベルPa
になっているか、即ちどの程度の圧力変動幅を有してい
るかを演算する機能も有している。The signal processing circuit 21A also has a function of frequency-analyzing the pressure detection signal (the internal pressure Px shown in FIG. 4) from the pressure sensor 17 as a characteristic line 22 shown in FIG. 5 by a fast Fourier transform generally called FFT. have.
Then, the signal processing circuit 21A is connected to the characteristic line 22 shown in FIG.
The pressure pulsation in the casing 3 whose frequency has been analyzed as shown in FIG.
, That is, a function of calculating how much the pressure fluctuation width is.
【0045】一方、記憶回路21Bは図6に示す作動状
態診断処理用のプログラムを格納すると共に、前記圧力
脈動レベルPa の判定値Pb 等を格納し、この判定値P
b は実験データ等により当該油圧ポンプの特性に従って
予め決められ、前記回転数Nによって多少は増減するも
のである。On the other hand, the storage circuit 21B stores a program for operating state diagnosis processing shown in FIG. 6 and also stores a judgment value Pb of the pressure pulsation level Pa and the like.
b is predetermined according to the characteristics of the hydraulic pump based on experimental data and the like, and slightly increases or decreases depending on the rotation speed N.
【0046】さらに、判定回路21Cは、報知手段を構
成するディスプレイ等の表示器23およびブザー、ラン
プ等の警報器24に出力側が接続され、信号処理回路2
1Aから出力される圧力脈動レベルPa を判定値Pb と
比較することにより、ドレン油室6内の漏洩油量が正常
範囲を越えているか否かを判定する機能を有しているも
のである。Further, the output side of the determination circuit 21C is connected to a display 23 such as a display and an alarm 24 such as a buzzer and a lamp, which constitute the notification means.
By comparing the pressure pulsation level Pa output from 1A with the determination value Pb, it has a function of determining whether or not the amount of leaked oil in the drain oil chamber 6 exceeds a normal range.
【0047】本実施の形態による油圧ポンプ1の作動状
態診断装置は上述の如き構成を有するもので、次に、そ
の作動について説明する。The device for diagnosing the operating state of the hydraulic pump 1 according to the present embodiment has the above-described configuration. Next, the operation thereof will be described.
【0048】まず、ディーゼルエンジン等の原動機によ
り回転軸8を回転駆動すると、ケーシング3内でシリン
ダブロック9が回転軸8と一体に回転することにより、
シリンダ10内でピストン11が往復動を繰返し、吸入
行程と吐出行程とが順次行われる。First, when the rotating shaft 8 is driven to rotate by a prime mover such as a diesel engine, the cylinder block 9 rotates integrally with the rotating shaft 8 in the casing 3.
The piston 11 repeats reciprocating motion in the cylinder 10, and the suction stroke and the discharge stroke are sequentially performed.
【0049】そして、ピストン11の吸入行程では、タ
ンク2内の油液を給排通路16A側からシリンダ10内
に吸込み、吐出行程ではシリンダ10内の油液を高圧の
圧油として加圧し、この圧油を給排通路16B側から外
部の油圧アクチュエータに向けて吐出させる。In the suction stroke of the piston 11, the oil liquid in the tank 2 is sucked into the cylinder 10 from the supply / discharge passage 16A side, and in the discharge stroke, the oil liquid in the cylinder 10 is pressurized as high-pressure oil. The pressure oil is discharged from the supply / discharge passage 16B toward an external hydraulic actuator.
【0050】この場合、シリンダ10内で発生した圧油
の一部は、シリンダ10とピストン11との微小隙間を
介してケーシング3のドレン油室6内ヘと漏洩する。ま
た、ピストン11の吸入行程等にあっては、ピストン1
1とシリンダ10との間に発生する摺動抵抗により、シ
リンダブロック9を弁板15から引離す方向に開離力が
生じ、この開離力によってもシリンダブロック9と弁板
15との摺接面側から圧油がドレン油室6内へと漏洩す
る。In this case, a part of the pressure oil generated in the cylinder 10 leaks into the drain oil chamber 6 of the casing 3 through a minute gap between the cylinder 10 and the piston 11. In the suction stroke of the piston 11, the piston 1
A sliding force generated between the cylinder block 1 and the cylinder 10 generates a separating force in a direction in which the cylinder block 9 is separated from the valve plate 15, and the separating force causes the sliding contact between the cylinder block 9 and the valve plate 15. Pressure oil leaks into the drain oil chamber 6 from the surface side.
【0051】そして、このような漏洩油はドレン油室6
内に一時的に溜められた状態で、通常はドレン管路7を
通じてタンク2側に排出される。しかし、シリンダ10
とピストン11との間に摩耗、カジリ等が発生し、これ
によって漏洩油の油量が急激に増大した場合にはドレン
管路7内に多量の油液が流入するため、その流路途中に
絞り抵抗が発生してケーシング3の内圧Px は急に上昇
し、これを放置しておくと、油圧ポンプ1のケーシング
3等に亀裂またはクラックが発生する原因となってしま
う。[0051] Such leakage oil is supplied to the drain oil chamber 6.
Usually, it is discharged to the tank 2 side through the drain pipe 7 while being temporarily stored in the tank. However, cylinder 10
When the amount of leaked oil increases sharply due to wear, galling, etc. between the piston and the piston 11, a large amount of oil flows into the drain pipe 7, so Throttling resistance causes the internal pressure Px of the casing 3 to rise rapidly, and if left unchecked, this may cause cracks or cracks in the casing 3 of the hydraulic pump 1 or the like.
【0052】そこで、本実施の形態では、コントローラ
21による油圧ポンプ1の作動状態診断処理を図6に示
すプログラムの如く行うことにより、油圧ポンプ1の異
常を早期に検出し、その後のメンテナンス作業等を簡略
化できるようにしたものである。Therefore, in the present embodiment, the operation state diagnosis process of the hydraulic pump 1 by the controller 21 is performed as shown in the program of FIG. Can be simplified.
【0053】即ち、コントローラ21の信号処理回路2
1Aは、エンジンの始動により処理動作スタートする
と、ステップ1で圧力センサ17からケーシング3の内
圧Pxを読込むと共に、回転センサ20から回転軸8の
回転数Nを読込む。そして、ステップ2では回転数Nに
基づいてシリンダブロック9等の回転周波数を特定する
演算を行い、これを特定周波数fn として算定する。That is, the signal processing circuit 2 of the controller 21
When the processing operation is started by starting the engine, 1A reads the internal pressure Px of the casing 3 from the pressure sensor 17 and reads the rotation speed N of the rotating shaft 8 from the rotation sensor 20 in step 1. In step 2, an operation for specifying the rotation frequency of the cylinder block 9 or the like is performed based on the rotation speed N, and this is calculated as the specific frequency fn.
【0054】次に、ステップ3では一般にFFTと呼ば
れる高速フーリエ変換により、圧力センサ17から読込
んだ図4に示す如き内圧Px を、図5に示す特性線22
のように周波数分析し、周波数分析されたケーシング3
内の圧力脈動が、回転数Nによる特定周波数fn におい
て、どの程度の圧力脈動レベルPa になっているかを算
出する。Next, in step 3, the internal pressure Px as shown in FIG. 4 read from the pressure sensor 17 by the fast Fourier transform generally called FFT is applied to the characteristic line 22 shown in FIG.
The frequency analysis of the casing 3
Of the pressure pulsation in the inside at a specific frequency fn based on the rotation speed N is calculated.
【0055】次に、ステップ4では記憶回路21B内に
予め格納した判定値Pb を読出し、ステップ5に移って
圧力脈動レベルPa を判定値Pb と比較し、ドレン油室
6内の漏洩油量が正常範囲内にあるか否かを判定する。Next, at step 4, the judgment value Pb stored in advance in the storage circuit 21B is read, and the routine proceeds to step 5 where the pressure pulsation level Pa is compared with the judgment value Pb, and the amount of oil leakage in the drain oil chamber 6 is determined. It is determined whether it is within the normal range.
【0056】この場合、図5中に実線で示す特性線22
の如く、特定周波数fn での圧力脈動レベルPa が判定
値Pb よりも小さいときには、回転軸8を回転数Nで回
転駆動している状態で圧力脈動レベルPa が正常レベル
の範囲内にあり、ドレン油室6内の漏洩油量が正常範囲
内にあると判定できるから、ステップ6に移って表示器
23により油圧ポンプ1が正常に動作していると表示さ
せ、ステップ1以降の処理を繰返すようにする。In this case, the characteristic line 22 shown by a solid line in FIG.
When the pressure pulsation level Pa at the specific frequency fn is smaller than the determination value Pb, the pressure pulsation level Pa is within the range of the normal level while the rotating shaft 8 is driven to rotate at the rotation speed N, and Since it can be determined that the amount of leaked oil in the oil chamber 6 is within the normal range, the process proceeds to step 6, where the display 23 indicates that the hydraulic pump 1 is operating normally, and the processing after step 1 is repeated. To
【0057】また、図5中に仮想線で示す特性線22A
の如く、特定周波数fn での圧力脈動レベルPa が判定
値Pb を越えたときには、回転軸8を回転数Nで回転駆
動している状態で圧力脈動レベルPa が異常に上昇して
いるため、油圧ポンプ1のシリンダ10とピストン11
との間に摩耗、カジリ等が発生してドレン油室6内の漏
洩油量が急に増大し、この油量が正常範囲を越えている
と判定できる。The characteristic line 22A shown by a virtual line in FIG.
When the pressure pulsation level Pa at the specific frequency fn exceeds the determination value Pb, the pressure pulsation level Pa abnormally rises while the rotating shaft 8 is being driven to rotate at the rotation speed N. Cylinder 10 and piston 11 of pump 1
It is possible to determine that the amount of leaked oil in the drain oil chamber 6 suddenly increases due to abrasion, galling, etc. during this period, and that this oil amount exceeds the normal range.
【0058】そこで、この場合にはステップ7に移って
表示器23により異常表示を行い、油圧ポンプ1のシリ
ンダ10とピストン11との間に摩耗、カジリ等が発生
していることを報知すると共に、ステップ8では警報器
24を作動させ、例えばブザー音または警報ランプ等に
より異常報知を行う。Therefore, in this case, the process proceeds to step 7 to display an abnormality on the display 23 to inform the operator of the occurrence of wear, galling, etc. between the cylinder 10 and the piston 11 of the hydraulic pump 1. In step 8, the alarm 24 is actuated, and the abnormality is notified by, for example, a buzzer sound or an alarm lamp.
【0059】かくして、このように構成される本実施の
形態では、ケーシング3の内圧Pxを検出する圧力セン
サ17と、回転軸8の回転数Nを検出する回転センサ2
0とを設け、これらの圧力センサ17および回転センサ
20からの検出信号に従ってコントローラ21により、
シリンダブロック9の回転状態に対応させて漏洩油の油
量が正常範囲にあるか否かを判定するようにしている。Thus, in the present embodiment configured as described above, the pressure sensor 17 for detecting the internal pressure Px of the casing 3 and the rotation sensor 2 for detecting the rotation speed N of the rotating shaft 8
And the controller 21 according to the detection signals from the pressure sensor 17 and the rotation sensor 20.
It is determined whether or not the amount of leaked oil is within a normal range in accordance with the rotation state of the cylinder block 9.
【0060】そして、コントローラ21の信号処理回路
21Aでは、回転センサ20からの回転検出信号に従っ
てシリンダブロック9の回転数Nに基づく特定周波数f
n を算定すると共に、圧力センサ17による内圧Px の
変動を周波数分析することよって、ケーシング3内の圧
力脈動が特定周波数fn でどの程度の圧力脈動レベルP
a になっているかを演算し、判定回路21Cでは圧力脈
動レベルPa を判定値Pb と比較する構成としている。In the signal processing circuit 21 A of the controller 21, the specific frequency f based on the rotation speed N of the cylinder block 9 is determined according to the rotation detection signal from the rotation sensor 20.
n and frequency analysis of the fluctuation of the internal pressure Px by the pressure sensor 17, the pressure pulsation in the casing 3 can be reduced by the pressure pulsation level P at a specific frequency fn.
a, and the judgment circuit 21C is configured to compare the pressure pulsation level Pa with the judgment value Pb.
【0061】これにより、ケーシング3内の漏洩油量が
正常範囲を越えているか否かを早期に判定でき、例えば
シリンダ10とピストン11との摺動面等における初期
異常を早期に検出でき、これらの摺動面での摩耗、カジ
リ等がこれ以上に広がるのを防止できる。そして、初期
異常の発生時にはコントローラ21からの制御信号によ
り警報器24を作動させて、周囲の作業者等に異常報知
を早期に行うことができ、その後の修理、点検等のメン
テナンス作業を迅速に行うことができる。As a result, it can be determined at an early stage whether or not the amount of oil leaking from the casing 3 exceeds the normal range. For example, an initial abnormality in the sliding surface between the cylinder 10 and the piston 11 can be detected at an early stage. Can be prevented from spreading further on the sliding surface. Then, when an initial abnormality occurs, the alarm 24 is activated by a control signal from the controller 21 so that the nearby workers can be notified of the abnormality at an early stage, and the maintenance work such as repair and inspection can be quickly performed. It can be carried out.
【0062】即ち、従来技術では、洩れ量を圧力センサ
からの出力のみで捉えていたので、油圧ポンプの負荷圧
によって増減する洩れ量変化を加味して、油圧ポンプの
摩耗、損傷等による異常判定を行う必要があった。これ
に対し、本実施の形態では、ケーシング3の内圧Px の
変動を周波数分析することにより、回転数Nに対応した
特定周波数fn における圧力変動幅(圧力脈動レベルP
a )で洩れ量を捉えることができる。That is, in the prior art, since the amount of leakage is detected only by the output from the pressure sensor, an abnormality judgment due to wear, damage, etc. of the hydraulic pump is taken into account in consideration of a change in the amount of leakage which increases or decreases according to the load pressure of the hydraulic pump. Had to do. On the other hand, in the present embodiment, the frequency fluctuation of the internal pressure Px of the casing 3 is analyzed to determine the pressure fluctuation width (the pressure pulsation level P) at the specific frequency fn corresponding to the rotation speed N.
In a), the amount of leakage can be captured.
【0063】従って、本実施の形態によれば、ケーシン
グ3内に発生する漏洩油の絶対量ではなく、シリンダブ
ロック9の回転状態に対応したケーシング3の内圧変化
に基づいてシリンダ10とピストン11との間の摩耗、
カジリ等を早期に検出でき、異常検出後のメンテナンス
作業等を簡略化できると共に、摩耗粉等がこれ以上発生
するのを抑え、シリンダブロック9、ピストン11、斜
板13および弁板15等の各構成部品の耐久性や寿命を
確実に延ばすことができる。Therefore, according to the present embodiment, the cylinder 10 and the piston 11 are not connected to each other on the basis of the internal pressure change of the casing 3 corresponding to the rotation state of the cylinder block 9 but of the absolute amount of the leakage oil generated in the casing 3. Wear during,
Galling etc. can be detected at an early stage, maintenance work etc. after abnormality detection can be simplified, and further generation of abrasion powder and the like can be suppressed, and each of the cylinder block 9, the piston 11, the swash plate 13, the valve plate 15, etc. The durability and life of the components can be reliably extended.
【0064】なお、前記実施の形態では、回転センサ2
0により回転軸8の回転を検出するものとして述べた
が、本発明はこれに限るものではなく、例えば図1中に
仮想線で示したように、回転検出手段としての回転セン
サ20′をケーシング3等に設け、この回転センサ2
0′によりシリンダブロック9の回転を検出する構成と
してもよい。In the above embodiment, the rotation sensor 2
Although it has been described that the rotation of the rotation shaft 8 is detected by 0, the present invention is not limited to this. For example, as shown by a virtual line in FIG. 3 etc., and this rotation sensor 2
The rotation of the cylinder block 9 may be detected based on 0 '.
【0065】また、前記実施の形態では、液圧回転機と
して可変容量型斜板式の油圧ポンプ1を例に挙げて説明
したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば可変
容量型斜軸式の油圧ポンプまたはラジアルピストン式の
油圧ポンプ等に適用してもよく、固定容量型の油圧ポン
プに適用してもよい。また、可変容量型または固定容量
型の油圧モータに対しても適用できるものである。Further, in the above-described embodiment, the variable displacement type swash plate type hydraulic pump 1 has been described as an example of the hydraulic rotary machine. However, the present invention is not limited to this. It may be applied to a hydraulic pump of a type, a radial piston type hydraulic pump, or the like, or may be applied to a fixed displacement type hydraulic pump. The present invention is also applicable to a variable displacement or fixed displacement hydraulic motor.
【0066】[0066]
【発明の効果】以上詳述した如く、請求項1に記載の発
明によれば、内圧検出手段によりケーシング内の圧力変
化を検出すると共に、回転検出手段により回転軸の回転
を検出し、これらの内圧検出手段および回転検出手段か
ら出力される検出信号に従って漏洩診断手段により漏洩
油量が正常範囲であるか否かを診断する構成としている
ため、例えばケーシング内のシリンダとピストンとの摺
動面に摩耗、カジリ等が発生して漏洩油の油量が増加し
た場合の初期異常を早期に検出することができ、異常検
出後のメンテナンス作業等を簡略化できると共に、摩耗
粉等がこれ以上発生するのを抑え、シリンダブロック、
ピストンおよび弁部材等の各構成部品の耐久性や寿命を
確実に延ばすことができる。As described in detail above, according to the first aspect of the present invention, the internal pressure detecting means detects a pressure change in the casing, and the rotation detecting means detects the rotation of the rotating shaft. In accordance with the detection signals output from the internal pressure detecting means and the rotation detecting means, the leak diagnosing means is configured to diagnose whether or not the leaked oil amount is within a normal range. Initial abnormalities when the amount of leaked oil increases due to wear, galling, etc. can be detected early, simplifying maintenance work etc. after abnormalities are detected, and further generating abrasion powder etc. The cylinder block,
The durability and life of each component such as the piston and the valve member can be reliably extended.
【0067】また、請求項2に記載の発明によると、漏
洩油量が異常に増加したときに報知手段を作動させるこ
とによって、液圧回転機の初期異常を早期に報知でき、
液圧回転機の作動を停止させて摩耗、カジリ等がこれ以
上に広がるのを即座に抑えることができると共に、その
後の修理、点検作業を簡略化でき、メンテナンス作業者
の負担を確実に軽減できる。According to the second aspect of the present invention, by operating the notifying means when the amount of leaked oil is abnormally increased, the initial abnormality of the hydraulic rotary machine can be notified early.
By stopping the operation of the hydraulic rotating machine, it is possible to immediately suppress the further spread of wear, galling, etc., and it is possible to simplify subsequent repair and inspection work, and to surely reduce the burden on maintenance workers. .
【0068】さらに、請求項3に記載の発明によると、
漏洩診断手段の信号処理回路により、回転検出手段から
の回転検出信号による回転周波数を特定すると共に、内
圧検出手段からの圧力検出信号を周波数分析することよ
り前記特定周波数におけるケーシング内の圧力脈動レベ
ルを演算し、演算した圧力脈動レベルを予め設定された
判定値と比較することにより判定回路で漏洩油の油量が
正常範囲であるか否かを判定する構成としているので、
外部の負荷圧等に影響されることなく、ケーシング内の
漏洩油量が正常範囲を越えているか否かを早期に判定で
き、例えばシリンダとピストンとの摺動面等にこれ以上
の摩耗、カジリ等が発生するのを防止できると共に、そ
の後のメンテナンス作業を簡略化することができる。According to the third aspect of the present invention,
The signal processing circuit of the leak diagnosis means specifies the rotation frequency based on the rotation detection signal from the rotation detection means, and performs frequency analysis of the pressure detection signal from the internal pressure detection means to determine the pressure pulsation level in the casing at the specific frequency. Calculated, and the calculated pressure pulsation level is compared with a predetermined determination value, so that the determination circuit determines whether or not the amount of leaked oil is within a normal range.
Without being affected by external load pressure, etc., it is possible to determine at an early stage whether or not the amount of leaked oil in the casing exceeds the normal range.For example, further wear or galling on the sliding surface between the cylinder and the piston, etc. Can be prevented from occurring, and the subsequent maintenance work can be simplified.
【図1】本発明の実施の形態による油圧ポンプの作動状
態診断装置を示す縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a hydraulic pump operating state diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1に示す作動状態診断装置の制御ブロック図
である。FIG. 2 is a control block diagram of the operating state diagnostic device shown in FIG.
【図3】外部からの負荷圧とケーシング内の漏洩油量と
の関係を示す特性線図である。FIG. 3 is a characteristic diagram illustrating a relationship between an external load pressure and an amount of leaked oil in a casing.
【図4】ケーシングの内圧変動を示す特性線図である。FIG. 4 is a characteristic diagram showing a variation in internal pressure of a casing.
【図5】ケーシング内の内圧を周波数分析した状態の周
波数に対する圧力脈動レベルを示す特性線図である。FIG. 5 is a characteristic diagram showing a pressure pulsation level with respect to a frequency in a state where an internal pressure in a casing is subjected to frequency analysis.
【図6】コントローラによる油圧ポンプの作動状態診断
処理を示す流れ図である。FIG. 6 is a flowchart showing a process of diagnosing an operating state of a hydraulic pump by a controller.
1 油圧ポンプ(液圧回転機) 3 ケーシング 6 ドレン油室 8 回転軸 9 シリンダブロック(ロータ) 10 シリンダ 11 ピストン 13 斜板 15 弁板(弁部材) 15A,15B 給排ポート 17 圧力センサ(内圧検出手段) 20 回転センサ(回転検出手段) 21 コントローラ(漏洩診断手段) 21A 信号処理回路 21B 記憶回路 21C 判定回路 23 表示器(報知手段) 24 警報器(報知手段) Reference Signs List 1 hydraulic pump (hydraulic rotary machine) 3 casing 6 drain oil chamber 8 rotating shaft 9 cylinder block (rotor) 10 cylinder 11 piston 13 swash plate 15 valve plate (valve member) 15A, 15B supply / discharge port 17 pressure sensor (internal pressure detection) Means) 20 Rotation sensor (rotation detection means) 21 Controller (leakage diagnosis means) 21A Signal processing circuit 21B Storage circuit 21C Judgment circuit 23 Display (notification means) 24 Alarm (notification means)
Claims (3)
能に設けられた回転軸と、複数のシリンダが穿設され前
記回転軸と一体に回転するように前記ケーシング内に設
けられたロータと、前記ロータの各シリンダ内に往復動
可能に挿嵌された複数のピストンと、前記ロータと摺接
するように前記ケーシングに設けられ前記各シリンダと
間欠的に連通する一対の給排ポートが形成された弁部材
とからなる液圧回転機において、 前記各シリンダ内からの漏洩油による前記ケーシング内
の圧力変化を検出する内圧検出手段と、前記回転軸また
はロータの回転を検出する回転検出手段と、前記内圧検
出手段から出力される圧力検出信号と回転検出手段から
出力される回転検出信号とに従って前記漏洩油の油量が
正常範囲であるか否かを診断する漏洩診断手段とを備え
たことを特徴とする液圧回転機の作動状態診断装置。1. A casing, a rotating shaft rotatably provided on the casing, a rotor provided in the casing such that a plurality of cylinders are bored and rotating integrally with the rotating shaft, and the rotor A plurality of pistons reciprocally inserted into each of the cylinders, and a valve member formed with a pair of supply / discharge ports provided in the casing so as to be in sliding contact with the rotor and intermittently communicating with the respective cylinders A hydraulic rotating machine comprising: an internal pressure detecting means for detecting a pressure change in the casing due to oil leaking from each of the cylinders; a rotation detecting means for detecting rotation of the rotating shaft or the rotor; Leak diagnosis for determining whether or not the amount of the leaked oil is within a normal range according to a pressure detection signal output from the means and a rotation detection signal output from the rotation detecting means. Operating state diagnosis apparatus for hydraulic rotary machine, characterized in that a means.
診断手段の診断結果を外部に報知する報知手段を設ける
構成としてなる請求項1に記載の液圧回転機の作動状態
診断装置。2. The operating state diagnostic apparatus for a hydraulic rotary machine according to claim 1, wherein a notifying means for notifying the diagnosis result of the leak diagnosing device to the outside is provided on an output side of the leak diagnosing means.
から出力される回転検出信号により前記ロータの回転周
波数を特定すると共に、前記内圧検出手段から出力され
る圧力検出信号を周波数分析することより前記特定周波
数における前記ケーシング内の圧力脈動レベルを演算す
る信号処理回路と、前記信号処理回路で演算した圧力脈
動レベルを予め設定された判定値と比較することにより
前記漏洩油の油量が正常範囲であるか否かを判定する判
定回路とにより構成してなる請求項1または2に記載の
液圧回転機の作動状態診断装置。3. The leak diagnosis unit specifies a rotation frequency of the rotor based on a rotation detection signal output from the rotation detection unit, and performs frequency analysis on a pressure detection signal output from the internal pressure detection unit. A signal processing circuit for calculating the pressure pulsation level in the casing at the specific frequency, and comparing the pressure pulsation level calculated by the signal processing circuit with a predetermined determination value, the oil amount of the leaked oil is within a normal range. The operating state diagnostic device for a hydraulic rotary machine according to claim 1, further comprising: a determination circuit that determines whether or not the hydraulic pressure is higher than the threshold value.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11080313A JP2000274378A (en) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | Operating condition diagnostic device for hydraulic rotating machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11080313A JP2000274378A (en) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | Operating condition diagnostic device for hydraulic rotating machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000274378A true JP2000274378A (en) | 2000-10-03 |
Family
ID=13714787
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11080313A Pending JP2000274378A (en) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | Operating condition diagnostic device for hydraulic rotating machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000274378A (en) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003301810A (en) * | 2002-02-07 | 2003-10-24 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd | Hydraulic pump device |
JP2004100846A (en) * | 2002-09-10 | 2004-04-02 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd | Hydraulic circuit equipped with hydraulic pump |
US6978661B2 (en) | 2002-09-10 | 2005-12-27 | Gilbarco Inc. | Secondary containment leak prevention and detection system and method in fuel dispenser |
US6978660B2 (en) | 2002-09-10 | 2005-12-27 | Gilbarco Inc. | Power head secondary containment leak prevention and detection system and method |
US6997042B2 (en) | 2002-09-10 | 2006-02-14 | Gilbarco Inc. | Secondary containment leak prevention and detection system and method |
US7051576B2 (en) | 2002-09-10 | 2006-05-30 | Gilbarco Inc. | Secondary containment leak prevention and detection system and method |
WO2008149541A1 (en) * | 2007-06-07 | 2008-12-11 | Daikin Industries, Ltd. | Fluid pressure unit |
JP2013104369A (en) * | 2011-11-15 | 2013-05-30 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Troubleshooting device for plunger pump |
JP2013170509A (en) * | 2012-02-21 | 2013-09-02 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Abnormality detection device for hydraulic pump and hydraulic work machine |
CN104071029A (en) * | 2014-06-23 | 2014-10-01 | 潍柴动力股份有限公司 | Device and method for detecting oil leakage of motor, and hybrid vehicle |
US9689773B2 (en) | 2015-07-01 | 2017-06-27 | Hyundai Motor Company | Method for diagnosing abrasion of electric oil pump rotor |
CN110056502A (en) * | 2019-05-28 | 2019-07-26 | 启东高压油泵有限公司 | A kind of axial plunger pump with draining measurement |
CN111648950A (en) * | 2020-06-11 | 2020-09-11 | 太原理工大学 | A wireless test system for internal pressure of axial piston pump |
-
1999
- 1999-03-24 JP JP11080313A patent/JP2000274378A/en active Pending
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003301810A (en) * | 2002-02-07 | 2003-10-24 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd | Hydraulic pump device |
JP2004100846A (en) * | 2002-09-10 | 2004-04-02 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd | Hydraulic circuit equipped with hydraulic pump |
US6978661B2 (en) | 2002-09-10 | 2005-12-27 | Gilbarco Inc. | Secondary containment leak prevention and detection system and method in fuel dispenser |
US6978660B2 (en) | 2002-09-10 | 2005-12-27 | Gilbarco Inc. | Power head secondary containment leak prevention and detection system and method |
US6997042B2 (en) | 2002-09-10 | 2006-02-14 | Gilbarco Inc. | Secondary containment leak prevention and detection system and method |
US7010961B2 (en) * | 2002-09-10 | 2006-03-14 | Gilbarco Inc. | Power head secondary containment leak prevention and detection system and method |
US7051576B2 (en) | 2002-09-10 | 2006-05-30 | Gilbarco Inc. | Secondary containment leak prevention and detection system and method |
US7076994B2 (en) | 2002-09-10 | 2006-07-18 | Gilbarco Inc. | Power head secondary containment leak prevention and detection system and method |
US7080546B2 (en) | 2002-09-10 | 2006-07-25 | Gilbarco Inc. | Secondary containment leak prevention and detection system and method |
US7225664B2 (en) | 2002-09-10 | 2007-06-05 | Gilbarco Inc. | Secondary containment leak prevention and detection system and method |
US7251983B2 (en) | 2002-09-10 | 2007-08-07 | Gilbarco Inc. | Secondary containment system and method |
WO2008149541A1 (en) * | 2007-06-07 | 2008-12-11 | Daikin Industries, Ltd. | Fluid pressure unit |
US8302394B2 (en) | 2007-06-07 | 2012-11-06 | Daikin Industries, Ltd. | Fluid pressure unit |
JP2013104369A (en) * | 2011-11-15 | 2013-05-30 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Troubleshooting device for plunger pump |
JP2013170509A (en) * | 2012-02-21 | 2013-09-02 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Abnormality detection device for hydraulic pump and hydraulic work machine |
CN104071029A (en) * | 2014-06-23 | 2014-10-01 | 潍柴动力股份有限公司 | Device and method for detecting oil leakage of motor, and hybrid vehicle |
US9689773B2 (en) | 2015-07-01 | 2017-06-27 | Hyundai Motor Company | Method for diagnosing abrasion of electric oil pump rotor |
CN110056502A (en) * | 2019-05-28 | 2019-07-26 | 启东高压油泵有限公司 | A kind of axial plunger pump with draining measurement |
CN111648950A (en) * | 2020-06-11 | 2020-09-11 | 太原理工大学 | A wireless test system for internal pressure of axial piston pump |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2000274378A (en) | Operating condition diagnostic device for hydraulic rotating machine | |
US9410546B2 (en) | Reciprocating pump cavitation detection and avoidance | |
US7860683B2 (en) | Device and method for state monitoring in hydrostatic displacement units | |
US7043975B2 (en) | Hydraulic system health indicator | |
JP6273396B1 (en) | Failure diagnosis apparatus, pump unit including the same, and failure diagnosis method | |
US8082125B2 (en) | Apparatus and method for the condition-dependent maintenance of hydrostatic displacement units | |
JP5126102B2 (en) | Fuel supply device for internal combustion engine | |
JP6340121B1 (en) | Failure diagnosis apparatus, pump unit including the same, and failure diagnosis method | |
JP2013170509A (en) | Abnormality detection device for hydraulic pump and hydraulic work machine | |
JP5695583B2 (en) | Fault diagnosis device for hydraulic pump | |
JP2023544434A (en) | How to detect leaks in positive displacement pumps | |
US7130751B2 (en) | Method and device for detecting leaks in reciprocating machinery | |
JP5459718B2 (en) | Damage detection device for hydraulic rotating machine | |
EP3211275B1 (en) | Method and system for diagnosing hydraulic machine, hydraulic machine, and renewable-energy type power generating apparatus | |
JP2007077804A (en) | Hydraulic pump diagnostic device and hydraulic pump diagnostic method | |
US11365727B2 (en) | Failure diagnosing device, pump unit including same, and failure diagnosing method | |
JP6449102B2 (en) | Diagnosis method and apparatus for hydraulic machine, renewable energy type power generation apparatus and diagnosis method therefor | |
JP2025047152A (en) | Abnormality detection system for hydraulic rotary machine | |
JP7067505B2 (en) | Fuel pump diagnostic device | |
JP2022147709A (en) | Hydraulic rotary machine system and swash plate type hydraulic rotary machine | |
JP2017150440A5 (en) | ||
JP7636585B2 (en) | Pump diagnostic device and construction machinery | |
JP7715667B2 (en) | Bent-axis hydraulic rotating machine and bent-axis hydraulic rotating machine system | |
JP2020144050A (en) | Oil machine abnormality determination device, method for determining abnormality in oil machine, and oil machine abnormality determination program | |
JPH1068378A (en) | Swash plate type hydraulic rotary machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040217 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071001 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071009 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080226 |