CN107709960B - 反作用力测量装置、劣化诊断方法和劣化诊断装置 - Google Patents

反作用力测量装置、劣化诊断方法和劣化诊断装置 Download PDF

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Abstract

本发明具有：接收部(12)；可动部(13)，所述可动部(13)布置成以能够接近接收部(12)的方式与接收部(12)间隔开，并且在可动部和接收部(12)之间形成了夹持空间(a)，其中软管(H)可以沿着与软管的长度方向交叉的方向插入夹持空间(a)；以及测量部(14)，所述测量部(14)用于在对夹持在夹持空间(a)中的软管(H)施加负荷期间测量软管(H)的反作用力，其中负荷由伴随着可动部(13)接近接收部(12)的运动的加压力产生。

Description

反作用力测量装置、劣化诊断方法和劣化诊断装置
技术领域
本公开涉及：用于测量施加有负荷的软管的反作用力的反作用力测量装置；以及使用反作用力测量装置的劣化诊断方法和劣化诊断装置。
背景技术
传统上，在建筑机械、工厂设备等中，为了形成输送高温和高压的流体(例如油)的流路(例如油路)，使用由橡胶层构成的、内周侧与流体接触的软管。该软管具有至少一个金属线层和配置于该金属线层的内周侧的内管橡胶层。示例包括通过从径向内侧到外侧依次堆叠内管橡胶层、金属线层、中间橡胶层和外涂布橡胶层而构成的一个示例。此外，该软管例如经由安装于软管两端的金属接口件(mouthpiece)连接至用于送入流体的机器、设备等。
在前述软管的长期使用过程中，特别地，归因于来自流体的热等而导致的内周侧的橡胶层的逐渐热劣化是不可避免的，并且如果橡胶层遭受过度热劣化，则可能存在归因于橡胶层的劣化的缺陷，诸如软管内的流体从接口件漏出。为了避免这类缺陷的发生，通过定期诊断软管的劣化情况或者预测软管的直到使用极限的残存寿命，而预先地避免使用包括过度劣化的橡胶层的软管是有效的。
鉴于这种情况，本发明人发现为了诊断软管的劣化情况而测量软管的反作用力是有效的。
用于测量软管的反作用力的装置的示例包括弯曲反作用力测量装置，该弯曲反作用力测量装置在两端固定的长的试验软管在两点之间弯曲成半圆形时，通过使用布置于两点中的一点的检测器来测量产生于两点之间的弯曲反作用力(参见专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平10-288575号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，当利用传统的弯曲反作用力测量装置进行测量时，由于试验软管在两点之间弯曲成半圆形，在测量用于在建筑机械、工厂设备等中形成输送高温和高压的流体的流路的软管的弯曲反作用力的情况中，分别将软管的两端保持于移动台是必要的。因此，需要切断用于形成流路的软管的一部分以准备为此目的的试验软管。
于是，本公开的目的是提供能够在不切断用于形成流路的软管、保持流路形成的情况下测量软管的反作用力的反作用力测量装置，以及使用该反作用力测量装置的劣化诊断方法和劣化诊断装置。
用于解决问题的方案
为了实现上述目的，根据本公开的反作用力测量装置包括：接收部；可动部，所述可动部以与所述接收部间隔开并且能够朝向所述接收部移动的方式布置，所述可动部具有形成于所述可动部自身与所述接收部之间的夹持空间，其中软管能够从与所述软管的长度方向交叉的方向插入所述夹持空间；以及测量部，所述测量部被构造成测量夹持在所述夹持空间中的所述软管的反作用力，所述反作用力在随着所述可动部朝向所述接收部移动而对所述软管加压而施加负荷时产生。
发明的效果
根据本公开，能够在不切断用于形成流路的软管、保持流路形成的情况下测量软管的反作用力。
附图说明
图1示出了示意性说明根据本公开的一个实施方式的反作用力测量装置的立体图。
图2示出了图1的反作用力测量装置的侧视图。
图3部分说明了反作用力测量装置，并且示出了图1的夹持空间中的软管的状态。
图4说明了图1的固定基部的另一示例。
图5是示出用于软管的劣化诊断装置的示例的示意性构造的方块图。
具体实施方式
以下参照附图说明一个公开的实施方式。
如图1至图3所示，本实施方式的反作用力测量装置10是用于测量形成流路的软管H中的反作用力的装置。在该示例中，反作用力测量装置10具有保持部11、接收部12、测量部14以及配置于保持部11的延长部分的可动部13。
软管H形成用于输送高温和高压流体(例如油)的流路，并且通过例如从径向内侧到外侧依次堆叠内管橡胶层、金属线层、中间橡胶层和外涂布橡胶层而构成。注意，多个金属线层和中间橡胶层可以交替地依次堆叠。该软管H例如经由安装于软管两端的金属接头连接至机械或设备等，其中流体通过软管H输送至机械或设备中。
在本示例中，保持部11形成为直径可以用一只手方便握持的棒状，并且整个反作用力测量装置10的形状和重量设置为使得该装置10在操作者用一只手握持该保持部11的状态下可以被容易地运送和保持。
接收部12布置于由沿着保持部11延伸的延长部分构成的夹持部15的顶端侧，接收部12和夹持部15的顶端侧利用例如系墙螺栓、借助于固定基部16可拆装地进行安装。可动部13经由可动基部17以如下方式布置于夹持部15的保持部11侧：面对接收部12、与接收部12间隔开并且能够朝向接收部12移动。可动部13能够与可动基部17一起沿着夹持部15移动，并在其自身与接收部12之间形成夹持空间a，其中软管H能够沿着与软管的长度方向交叉的方向插入夹持空间a。
该接收部12由例如圆筒状的两个第一引导件12a、12a构成，当软管H夹持于夹持空间a时两个第一引导件12a、12a彼此间隔开。可动部13由一个第二引导件12b构成，当软管H夹持于夹持空间a时第二引导件12b位于两个第一引导件12a、12a之间的大致中间位置，并且隔着软管H位于接收部12所在侧的相反侧。第二引导件12b形成为例如在大致轴向中央处具有V字形槽的半圆筒状。通过配置由两个第一引导件12a、12a构成的接收部12和由一个第二引导件12b构成的可动部13，能够在软管被夹持和加压时稳定地固定该软管。
在本实施方式中，两个第一引导件12a、12a固定至固定基部16，一个第二引导件12b固定至可动基部17，但是两个第一引导件12a、12a和一个第二引导件12b也可以分别以圆筒或半圆筒的中心轴作为转动轴可转动地安装。从而能够减小软管H和各引导件12a、12b之间的摩擦力，并因此能够容易地将各引导件12a、12b定位在软管H的任意位置。此外，能够使第一引导件12a形成为与第二引导件12b相同的形状，或者使第二引导件12b形成为与第一引导件12a相同的形状。
此外，如图4所示，可以使用大型固定基部16a代替固定基部16。大型固定基部16a以如下方式形成：使得从大型固定基部16a安装至夹持部15的位置到两个第一引导件12a、12a的安装位置的距离比固定基部16的上述距离长。通过使用该大型固定基部16a，能够延长接收部12与可动部13之间的距离，并且扩大用于夹持软管H的夹持空间a，这与具有大直径的软管H相兼容。
归因于由两个第一引导件12a、12a构成的接收部12和由一个第二引导件12b构成的可动部13，在反作用力测量装置10中，向夹持部15的用于安装接收部12和可动部13的表面侧开口的槽状凹部形成于接收部12和可动部13之间。软管H能够沿着与其长度方向交叉的方向插入槽状凹部，并且该槽状凹部成为用于夹持软管H的夹持空间a(参见图1至图3)。
因此，本实施方式的反作用力测量装置10能够通过使反作用力测量装置10从软管H的侧面压靠软管H将软管H定位在夹持空间a中。因而能够将反作用力测量装置10与软管H附接，软管H连接至流体被输送其中的机械或设备等，同时保持软管H的连接。因此，能够将本实施方式的反作用力测量装置10携带至如下地方：需要在软管H与机械或设备等保持连接的情况下执行软管H的反作用力测量的地方，以及需要在不切断用于形成流路的软管、保持流路形成的情况下容易地执行软管的任意位置的反作用力测量的地方。
安装至可动部13的可动基部17与布置于保持部11的机架(rack)18的一端一体化。机架18可滑动地安装至形成于保持部11的引导部11a(参见图1)，其中引导部11a为沿着保持部11的长度方向的槽状。归因于操作布置于保持部11的把手19时机架18的移动，可动基部17与机架18一起移动。
在本实施方式中，机架18和把手19由棘轮机构构成并且被构造成使得机架18能够在操作把手19时以步进方式朝向接收部12移动，其中在棘轮机构中机架18的移动方向限于一个方向。把手19具有由保持部11枢转地支撑的一端，以及能够被推向保持部11的释放的另一端。一旦操作推动把手19，机架18就能够以步进方式(每次一个节距)移动。一旦机架18移动，可动部13就以步进方式(每次一个节距)与集成有机架18的可动基部17一起朝向接收部12移动。
以这种方式，一旦操作把手19，可动部13就移动，并且通过可动部13的加压移动由棘轮机构以步进方式对夹持在可动部13和接收部12之间的软管H施加负荷。通过以步进方式对软管H施加负荷，能够对软管H以恒定的节距步进地施加负荷，这能够精确测量施加的负荷。注意本实施方式不限于棘轮机构，只要能够以恒定节距步进地施加负荷即可。
此外，通过朝向把手19的释放的另一端执行例如沿着与推动方向相反的方向抬起移动后的机架18的操作，或者通过仅释放推动力，能够解除移动方向的限制并使移动后的机架18恢复到移动之前的原始位置。通过恢复机架18，能够使可动部13恢复到移动之前的原始位置。
因此，通过操作把手19，如图3所示，能够通过使可动部13朝向夹持在夹持空间a的软管H移动来执行可动部13的加压移动，使得可动部13与软管H彼此接触，并且进一步对可动部13加压。通过该加压移动，软管H处于负荷施加状态，即与可动部13接触的加压部分由于所施加的负荷而沿着加压方向弯曲。能够通过增大可动部13朝向软管H的加压移动量来增加施加于软管H的负荷。
在本实施方式中，测量部14安装于可动部13(参见图1至图3)。测量部14被构造成测量来自夹持在夹持空间a中的软管H的反作用力，该反作用力在随着可动部13朝向接收部12移动而对软管H加压而施加负荷时产生。在本实施方式中，测量部14使用负荷传感器。也就是，在本实施方式中，测量部14能够在夹持空间a中测量来自软管H的反作用力，软管H被接收部12(两个第一引导件12a、12a)和可动部13(一个第二引导件12b)固定在三个点并且处于负荷施加状态。
反作用力由测量部14测量的软管H的负荷施加状态不限于固定于三个点的状态，只要是能够从两侧夹持和加压软管H的由接收部12和可动部13固定的状态即可。接收部12由至少一个第一引导件12a构成，而可动部13由在软管H夹持在夹持空间a中时隔着软管H位于接收部12所在侧的相反侧的至少一个第二引导件12b构成。此外，可以布置构成接收部12的三个以上的第一引导件12a和构成可动部13的两个以上的第二引导件12b，并且例如可以布置接收部12的一个第一引导件12a和可动部13的两个第二引导件12b，或者测量部14可以布置于接收部12侧。
本实施方式的反作用力测量装置10具有构造成显示由测量部14获得的测量结果的显示部21。测量部14的测量结果可以经由无线通信通过例如布置于保持部11的无线放大器20(参见图1、图2)发送至显示部21，并且可以通过显示部21显示在例如液晶显示窗口上作为关于施加于作为测量对象的软管H的负荷的反作用力数据。根据该构造，由测量部14测量的反作用力数据能够作为测量结果直接从显示部21确认。
显示部21可以以与反作用力测量装置10分离的方式布置(参见图1)，或者与反作用力测量装置10一体化地布置。测量结果也可以经由有线通信从测量部14发送至显示部21，而不限于经由无线放大器20的无线通信。
注意在本实施方式中，图3示出了当测量来自软管H的反作用力时位于处于弯曲状态的软管H的弯曲部外表面的可动部13(一个第二引导件12b)的加压移动，但是本公开不限于此。当测量来自软管H的反作用力时，加压移动也可以如下执行：可动部13(一个第二引导件12b)位于处于弯曲状态的软管H的弯曲部内表面并且软管H夹持在可动部13和位于软管H的弯曲部外表面的接收部12(两个第一引导件12a、12a)之间。
经由本实施方式的反作用力测量装置10获得的软管H的反作用力可以有效地用于软管H的劣化诊断。
接下来，所说明的是基于作为测量对象的软管H被施加负荷时的反作用力数据调查软管H的劣化状态的劣化诊断，其中反作用力数据经由本实施方式的反作用力测量装置10获得。
作为诊断对象的软管H的劣化状态可以用于预测例如软管H的残存寿命。可以基于关于作为诊断对象的软管H的反作用力数据预测软管H的残存寿命，该反作用力数据在反作用力测量装置10的可动部13的加压移动时软管H的负荷施加状态下获得。
基于在软管H的负荷施加状态下获得的反作用力数据和先前获得的关于处于使用极限状态下的作为相同类型(相同口径或内部结构等)的比较对象的软管的试验结果的比较来预测软管H的残存寿命。关于作为比较对象的软管的该试验在与作为诊断对象的软管H的负荷施加试验相同或比较接近的试验条件下执行。残存寿命是指在软管达到使用极限状态之前残存的使用时间，而定义为使用极限状态的软管劣化程度可以根据需要适当地设定。
基于关于作为诊断对象和比较对象的软管的试验结果的比较来预测残存寿命的方法可以是任一个。例如，通过先前执行的在分别关于具有不同的总使用时间的相同类型的多个软管的相同条件下的负荷施加试验，获得指示总使用时间和负荷施加试验的试验结果的关系的倾向数据。优选地关于多个类型的软管和试验条件积累获得的倾向数据。
接下来，通过使用作为诊断对象的相同类型的软管和与执行的关于作为诊断对象的软管的试验相同或比较接近的试验条件的积累的倾向数据，比较作为诊断对象的软管的试验结果和作为比较对象的处于使用极限状态下的软管的试验结果。基于该比较，制成软管H的劣化判定表。
该劣化判定表显示了一列对应于各类型软管的所使用的压力和口径的基于作为判定标准的反作用力值和作为测量结果的反作用力值的诸如“要注意”、“优选不使用”等的判定区分。通过使用该劣化判定表，比较所获得的反作用力测量装置10的可动部13的加压移动时软管H的负荷施加状态下的反作用力数据，即显示部21显示的作为测量部14获得的测量结果的反作用力值。归因于该比较，获得对应于反作用力值的判定，并且基于反作用力数据值判定作为诊断对象的软管的劣化状态。
也就是，通过比较经由反作用力测量装置10获得的作为诊断对象的软管H的测量结果和积累的倾向数据，能够执行用于判定作为诊断对象的软管H的劣化状态的软管H的劣化诊断，其中积累的倾向数据通过如下方式积累：对与作为诊断对象的软管H类型相同但是总使用时间不同的多个软管执行相同条件下的负荷施加试验并获得指示总使用时间和负荷施加试验的结果的关系的倾向数据。
注意，能够将基于反作用力的上述劣化判定并入自动执行程序，并且一体化地形成向显示部21提供判定结果的劣化判定部，从而在显示部21上显示判定结果。在这种情况下，用于软管H的劣化诊断装置由反作用力测量装置10和劣化判定部构成。
图5是示出用于软管的劣化诊断装置的示例的示意性构造的方块图。如图5所示，用于软管的劣化诊断装置30包括：反作用力测量装置10；以及劣化判定部31，劣化判定部31被构造成通过比较利用反作用力测量装置10获得的作为诊断对象的软管H的测量结果和积累的倾向数据，来判定作为诊断对象的软管H的劣化状态，其中积累的倾向数据通过如下方式积累：对与作为诊断对象的软管H类型相同但是总使用时间不同的多个软管分别执行相同条件下的负荷施加试验并获得指示总使用时间和负荷施加试验的结果的关系的倾向数据。注意，劣化判定部31可以例如不与显示部21一体形成地独立布置。
以这种方式，根据本公开的反作用力测量装置10能够在不切断软管H地由软管H依然形成流路的情况下，经由可动部13的加压移动获得配置于诸如建筑机械或工厂设备等现场的软管H的作为测量部14的测量结果的反作用力数据。此外，根据前述实施方式，通过至少使保持部11形成为直径可以用一只手握持的棒状并因此获得便携的或者进一步可以单手握持的构型，反作用力测量装置10能够运送至布置了用于形成流路的软管H的诸如建筑机械或工厂设备等现场，并且能够用一只手操作。
通过使用例如前述的劣化判定表，利用反作用力测量装置10获得的软管H的反作用力数据，能够在不切断用于形成流路的软管H、依然由软管H形成流路的情况下诊断配置于诸如建筑机械或工厂设备等现场的软管H的劣化状态，其中在建筑机械或工厂设备等现场布置有软管H。
产业上的可利用性
根据本公开，通过使用反作用力测量装置，能够在不切断用于形成流路的软管、保持形成流路的情况下，获得在加压移动时负荷施加状态下软管的反作用力数据，并能够通过使用从该反作用力数据得来的劣化判定表来判定软管的劣化状态。因此，优选在执行配置于诸如建筑机械或工厂设备等现场的软管的劣化诊断的情况中使用。
附图标记说明
10 反作用力测量装置
11 保持部
11a 引导部
12 接收部
12a 第一引导件
12b 第二引导件
13 可动部
14 测量部
15 夹持部
16 固定基部
16a 大型固定基部
17 可动基部
18 机架
19 把手
20 无线放大器
21 显示部
30 劣化诊断装置
31 劣化判定部
H 软管
a 夹持空间

Claims (7)

1.一种反作用力测量装置，其包括：
接收部，所述接收部设置于由沿着所述反作用力测量装置的保持部延伸的延长部分构成的夹持部的顶端侧；
可动部，所述可动部以与所述接收部间隔开并且能够朝向所述接收部移动的方式布置，所述可动部具有形成于所述可动部自身与所述接收部之间的夹持空间，其中软管能够从与所述软管的长度方向交叉的方向插入所述夹持空间；
测量部，所述测量部被构造成测量夹持在所述夹持空间中的所述软管的反作用力，所述反作用力在随着所述可动部朝向所述接收部移动而对所述软管加压而施加负荷时产生，
所述反作用力测量装置在所述接收部和所述可动部之间在所述夹持部的用于安装所述接收部和所述可动部的表面侧形成有槽状凹部，所述槽状凹部成为用于夹持所述软管的所述夹持空间。
2.根据权利要求1所述的反作用力测量装置，其特征在于：
所述接收部包括至少一个第一引导件，并且
所述可动部包括至少一个第二引导件，所述至少一个第二引导件在所述软管被夹持于所述夹持空间时隔着所述软管位于所述接收部所在侧的相反侧。
3.根据权利要求1或2所述的反作用力测量装置，其特征在于：
所述可动部通过棘轮机构以步进方式朝向所述接收部移动。
4.根据权利要求1或2所述的反作用力测量装置，其特征在于，所述反作用力测量装置还包括被构造成显示由所述测量部获得的测量结果的显示部。
5.根据权利要求3所述的反作用力测量装置，其特征在于，所述反作用力测量装置还包括被构造成显示由所述测量部获得的测量结果的显示部。
6.一种劣化诊断方法，其包括：
通过比较利用根据权利要求1至5中任一项所述的反作用力测量装置获得的作为诊断对象的软管的测量结果和积累的倾向数据，来判定作为所述诊断对象的所述软管的劣化状态，其中所述积累的倾向数据通过如下方式积累：对与作为所述诊断对象的所述软管类型相同但是总使用时间不同的多个软管分别执行相同条件下的负荷施加试验并获得指示所述总使用时间和所述负荷施加试验的结果的关系的倾向数据。
7.一种劣化诊断装置，其包括：
根据权利要求1至5中任一项所述的反作用力测量装置；以及
劣化判定部，所述劣化判定部被构造成通过比较利用所述反作用力测量装置获得的作为诊断对象的软管的测量结果和积累的倾向数据，来判定作为所述诊断对象的所述软管的劣化状态，其中所述积累的倾向数据通过如下方式积累：对与作为所述诊断对象的所述软管类型相同但是总使用时间不同的多个软管分别执行相同条件下的负荷施加试验并获得指示所述总使用时间和所述负荷施加试验的结果的关系的倾向数据。
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