CN111550473B - 液压伺服阀的状态诊断方法、系统及其状态诊断装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种针对搭载到船舶的液压伺服阀可在船舶上精度良好地诊断液压伺服阀的状态的液压伺服阀的状态诊断方法。该液压伺服阀的状态诊断方法包括如下步骤：以可计量被搭载到船舶的液压伺服阀(10)的工作油(48)的泄漏量的方式安装流量计(32)的步骤；以使液压伺服阀(10)的阀柱(12)处于中立区域的状态供给工作油(48)的供给步骤；利用流量计(32)计量液压伺服阀(10)的工作油的泄漏量的计量步骤；以及基于流量计(32)的计量结果判定液压伺服阀(10)的状态的判定步骤。

Description

液压伺服阀的状态诊断方法、系统及其状态诊断装置

技术领域

本发明涉及一种液压伺服阀的状态诊断方法、液压伺服阀系统以及液压伺服阀的状态诊断装置。

背景技术

在专利文献1中记载有如下技术：针对具备燃料供给装置的发动机控制单元判断磁体致动器的工作状态，该燃料供给装置具有磁体致动器。在该技术中，自动地测量磁体致动器的至少一个磁特性的实测值，根据其测量结果判断磁体致动器是否准确地工作。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-81606号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明人针对使阀柱移动而使多个端口间的连通状态变化的液压伺服阀获得了以下认识。

在这样的液压伺服阀中，阀柱被控制成，向使端口间连通的区域与使端口间未连通的中立区域移动。若液压伺服阀劣化，则在阀柱位于中立区域的情况下，端口间也稍微连通而工作油的泄漏量增大。若泄漏量增大，则有时给与未连通端口连接起来的连接设备的动作带来不良影响，因此，劣化后的液压伺服阀需要更换、修理等保养作业。

期望的是，为了避免产生航海中的不良情况，船舶发动机等船舶上的设备所使用的液压伺服阀在航海前把握保养的必要性而事先保养。因此，想到拆卸阀而向船外的工厂移送来进行检查的方法，在该方法中，花费很大的劳力和时间，并非高效。由此，期望的是能够在船舶上确切地把握液压伺服阀是否需要保养的技术的开发。不过，在专利文献1所记载的技术中，使用磁特性的测量值而间接地评价了磁体致动器，但并不能够把握工作油的泄漏量，不能说诊断精度较高。

由此，本发明人认识到：出于精度良好地诊断液压伺服阀的观点考虑，专利文献1所记载的技术存在改善的余地。

这样的问题并不限于发动机所使用的液压伺服阀，对于搭载到船舶的其他种类的设备所使用的液压伺服阀也可能产生。

本发明是鉴于这样的问题而做成的，其目的在于提供可在船舶上精度良好地诊断液压伺服阀的状态的液压伺服阀的状态诊断方法。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，本发明的一方式的状态诊断方法包括：安装步骤，在该安装步骤中，以能够计量被搭载到船舶的液压伺服阀的工作油的泄漏量的方式安装流量计；供给步骤，在该供给步骤中，以使液压伺服阀的阀柱处于中立区域的状态供给工作油；计量步骤，在该计量步骤中，利用流量计计量液压伺服阀的工作油的泄漏量；以及判定步骤，在该判定步骤中，基于流量计的计量结果判定液压伺服阀的状态。

根据该形态，能够基于工作油的泄漏量诊断液压伺服阀的状态。

此外，以上的任意的组合、在方法、装置、程序、记录有程序的暂时性的或非暂时性的存储介质、系统等之间相互置换本发明的构成要素、表述而成的方式同样作为本发明的方式是有效的。

发明的效果

根据本发明，能够提供可在船舶上精度良好地诊断液压伺服阀的状态的液压伺服阀的状态诊断方法。

附图说明

图1是概略地表示第1实施方式的诊断方法所适用的液压伺服阀的周边的结构图。

图2是示意性地表示图1的液压伺服阀的阀体的位置与端口的开闭状态的示意图。

图3是表示在图1的液压伺服阀安装有泄漏量计量装置的状态的图。

图4是表示第1实施方式的诊断方法的工艺的一个例子的流程图。

图5是概略地表示第1实施方式的诊断方法所适用的液压伺服阀的诊断系统的一个例子的框图。

图6是表示图4的诊断方法的安装步骤的一个例子的流程图。

图7是表示图4的诊断方法的计量步骤的一个例子的流程图。

图8是表示图4的诊断方法的判定步骤的一个例子的流程图。

图9是表示图4的诊断方法的清洁度计量步骤的一个例子的流程图。

图10是表示图9的清洁度计量步骤中的安装有清洁度检查装置的状态的图。

附图标记说明

10、液压伺服阀；12、阀柱；14、阀体；16、端口；16a、A端口；16p、P端口；16t、T端口；18、阀柱驱动部；20、主阀；30、泄漏量计量装置；32、流量计；34、管座；36、清洁度检查装置；38、异物检查装置；40、管座；42、液压泵；44、储油罐；48、工作油；50、判定装置；S100、诊断方法。

具体实施方式

以下，基于优选的实施方式，一边参照各附图一边说明本发明。在实施方式和变形例中，对相同或相等的构成要素、构件标注相同的附图标记，适当省略重复的说明。另外，为了容易理解，适当放大、缩小各附图中的构件的尺寸而表示。另外，在各附图中，省略在说明实施方式方面并不重要的构件的一部分来表示。

另外，包括第1、第2等序数的用语是为了说明多样的构成要素而使用的，该用语仅以相对于其他构成要素区别一个构成要素的目的而使用，构成要素并不被该用语限定。

[第1实施方式]

参照附图而说明本发明的第1实施方式的液压伺服阀的状态诊断方法S100。诊断方法S100能够适用于各种液压伺服阀，在此，对适用于船舶发动机80所使用的液压伺服阀10的例子进行说明。

首先，说明液压伺服阀10的周边结构。图1是概略地表示诊断方法S100所适用的液压伺服阀10的周边的结构图。液压伺服阀10与致动器等被控制设备连接，基于来自上位控制装置(未图示)的指令使工作油48向该被控制设备的送出状态变化，从而控制被控制设备的动作。在其说明中，例示具有3个连接端口的液压伺服阀作为液压伺服阀10，例示控制向船舶发动机80的燃料供给量的主阀20作为被控制设备。如图1所示，液压伺服阀10与主阀20连接，作为控制主阀20的动作的导阀发挥功能。主阀20和液压伺服阀10分别设置于发动机80的多个(例如，6个)汽缸。

液压伺服阀10被多个螺栓B1连结于主阀20。在液压伺服阀10穿设有用于使螺栓B1贯穿的多个通孔10h。在主阀20设置有用于供螺栓B1螺纹结合的多个内螺纹20h。多个通孔10h配置于与多个内螺纹20h的位置相对应的位置。通过使螺栓B1穿过通孔10h而与内螺纹20h螺纹结合，液压伺服阀10与主阀20连结。通过拆掉螺栓B1，液压伺服阀10与主阀20分离。

图1的主阀20的液压系统包括储存工作油48的储油罐44和对储油罐44的工作油48进行加压而送出的液压泵42。从液压泵42送出来的工作油48经由主阀20内的泵侧配管部22p向主阀20的内部和液压伺服阀10供给。从液压伺服阀10和主阀20的内部排出的工作油48经由主阀20内的罐侧配管部22t返回储油罐44。在统称泵侧配管部22p和罐侧配管部22t时，称为主阀配管部。

液压伺服阀10主要包括主体部10b、阀柱12、端口16、以及阀柱驱动部18。阀柱12具有轴12s和与轴12s一体地移动的多个阀体14。阀柱12被阀柱驱动部18驱动，在第1方向上进退。以下，出于方便，将阀柱12从阀柱驱动部18沿着第1方向延伸的方向(在图1中，向下)称为“延伸方向”、“延伸侧”，将与该延伸方向相反的方向称为“反延伸方向”、“反延伸侧”。

在阀柱12的延伸侧设置有对阀柱12向反延伸方向施力的施力构件12h。施力构件12h也可以是例如在第1方向上伸缩的螺旋弹簧。阀柱驱动部18包括使轴12s在第1方向上进退的电磁的致动器(未图示)。阀柱驱动部18基于来自控制装置(未图示)的指令使轴12s进退，利用与施力构件12h的作用力之间的平衡控制阀体14的位置。

阀体14包括在第1方向上隔离地配置的第1阀体14a、第2阀体14b、以及第3阀体14c。第2阀体14b配置于第1阀体14a的反延伸侧，第3阀体14c配置于第1阀体14a的延伸侧。第1阀体14a根据其第1方向的位置使随后论述的A端口16a的连通状态变化。主体部10b具有在第1方向上延伸而收容阀柱12的圆筒空间10s。圆筒空间10s作为隔着较窄的间隙环绕阀体14的缸发挥功能。

在主体部10b设置有端口16。本实施方式的端口16包括P端口16p、A端口16a、以及T端口16t。P端口16p与泵侧配管部22p连接，从液压泵42供给加压后的工作油48。A端口16a与主阀20的工作油接受部22a连接。主阀20基于供给到工作油接受部22a的工作油48的压力使向发动机80的燃料供给量变化。T端口16t与罐侧配管部22t连接，使在主体部10b流动了的工作油48经由罐侧配管部22t向储油罐44排出。

图2是示意性地表示液压伺服阀10的阀体14的第1方向的位置和端口的开闭状态的示意图。在该图2中省略了对说明并不重要的要素的记载。图2的(a)表示阀体14位于使A端口16a和P端口16p连通的第1区域内的状态。在该状态下，A端口16a向工作油接受部22a供给来自P端口16p的工作油48(以下，称为“供给模式”)。在供给模式下，向主阀20的工作油接受部22a供给来自P端口16p的工作油48。通过该动作，例如，主阀20以使向发动机80的燃料供给量增多的方式动作。

图2的(b)表示阀体14位于阻断A端口16a而使P端口16p和T端口16t不连通的中立区域内的状态。在该状态下，A端口16a被阻断，既不相对于工作油接受部22a供给，也不相对于工作油接受部22a回收(以下，称为“中立模式”)。在中立模式下，主阀20的工作油接受部22a的液压以阀体14即将位于中立区域之前的状态被维持。由于该动作，例如，主阀20以向发动机80的燃料供给量保持在紧挨着的之前的状态的方式动作。

图2的(c)表示阀体14位于使A端口16a和T端口16t连通的第2区域内的状态。在该状态下，A端口16a从工作油接受部22a回收工作油48而返回泵侧配管部22p(以下，称为“回收模式”)。在回收模式下，主阀20的工作油接受部22a的工作油48经由A端口16a、T端口16t以及罐侧配管部22t向储油罐44回收。由于该动作，例如，主阀20以使向发动机80的燃料供给量减少的方式动作。

如此，通过利用阀柱驱动部18控制阀体14的位置，液压伺服阀10和主阀20能够调整向发动机80的燃料供给量。不过，若这些阀被长时间使用，则阀体14磨损。若阀体14磨损，则作为阀的节度(日文：節度)降低，在中立模式下，A端口16a、P端口16p以及T端口16t也相互稍微连通。

在中立模式下，若工作油48从P端口16p向A端口16a漏出，则工作油接受部22a的液压逐渐上升而向发动机80的燃料供给量增加，引起发动机80的燃料经济性的恶化。

另外，在中立模式下，若工作油48从A端口16a向T端口16t漏出，则工作油接受部22a的液压逐渐降低而向发动机80的燃料供给量减少，引起发动机80的输出降低。

随着液压伺服阀10的使用时间增加，阀体14的磨损进展而液压伺服阀10的工作油48的泄漏量(以下，简称为“泄漏量”)增大。若泄漏量超过容许量，则液压伺服阀10和主阀20无法正常地发挥功能，导致故障。也就是说，只要能够以高精度把握泄漏量，就能够在泄漏量超过容许量之前更换或修理液压伺服阀10而避免未预期的故障。

接着，参照图3～图5而对本实施方式的诊断方法S100进行说明。图3是表示将泄漏量计量装置30安装到液压伺服阀10后的状态的图。图4是表示液压伺服阀的状态诊断方法S100的一个例子的流程图。诊断方法S100主要包括安装步骤S110、计量步骤S120、以及判定步骤S130。图5是表示诊断方法S100所适用的液压伺服阀10的诊断系统1的一个例子的框图。

图5所示的各功能模块在硬件上能够由以计算机的CPU为首的电子元件、机械零部件等实现，在软件上由计算机程序等实现，在此，描绘了通过它们的协作而实现的功能模块。因而，本领域技术人员可理解这些功能模块能够通过硬件、软件的组合而以各种方式实现。

(泄漏量计量装置)

在诊断方法S100中，在将泄漏量计量装置30安装到液压伺服阀10和主阀20的状态下计量泄漏量。因此，先说明泄漏量计量装置30。如图3所示，泄漏量计量装置30包括流量计32、管座34、以及判定装置50。流量计32计量从液压伺服阀10漏出来的工作油48的量。管座34是将流量计32连接于液压伺服阀10的端口16的治具。判定装置50基于流量计32的计量值判定是否需要保养。

作为流量计32，是可计量泄漏量的流量计即可，既可以是利用了超声波、电磁波等的非接液型，也可以是使用了叶轮等的接液型。本实施方式的流量计32利用超声波根据工作油48的流速计量泄漏量。在该情况下，对工作油48的流动不造成影响，因此，能够减少计量的误差主要原因。

如图3所示，管座34具有厚板状的主体部34b、穿设到主体部34b的第1管座配管34p、第2管座配管34m、以及第3管座配管34n。统称第1管座配管34p、第2管座配管34m以及第3管座配管34n时，称为管座配管。在管座34上，在厚度方向上穿设有用于使螺栓贯穿的多个(例如4个)通孔34h。多个通孔34h配置于与多个通孔10h的位置相对应的位置。第1管座配管34p在主体部34b的厚度方向上延伸而将液压伺服阀10的P端口16p和主阀20的泵侧配管部22p连接起来。第1管座配管34p向P端口16p引导来自液压泵42的工作油48。

第2管座配管34m的一端侧与液压伺服阀10的T端口16t连接，另一端侧与流量计32的入口部32e连接。第3管座配管34n的一端侧与主阀20的罐侧配管部22t连接，另一端侧与流量计32的出口部32f连接。也就是说，第2管座配管34m向流量计32引导从液压伺服阀10的T端口16t漏出来的工作油48，第3管座配管34n向罐侧配管部22t引导已通过了流量计32的工作油48。通过如此构成，流量计32能够计量工作油48的来自T端口16t的泄漏量。

此外，管座34具有堵塞液压伺服阀10的A端口16a和主阀20的工作油接受部22a的形状。也就是说，在安装有管座34的状态下，A端口16a和工作油接受部22a被管座34封闭。

(安装步骤)

参照图3、图4、图6而说明安装步骤S110。图6是表示安装步骤S110的一个例子的流程图。在该步骤中，为了将泄漏量计量装置30安装于液压伺服阀10和主阀20，在船上执行以下的工艺。

(1)在安装泄漏量计量装置30之前拆掉螺栓B1而使液压伺服阀10与主阀20分离(步骤S112)。

(2)接着，在将管座34夹在液压伺服阀10与主阀20之间的状态下使管座34与这些液压伺服阀10和主阀20连结(步骤S114)。具体而言，在使管座配管与主阀配管部和端口16相对应的状态下，使多个螺栓B2穿过通孔34h和通孔10h而与内螺纹20h螺纹结合。螺栓B2也可以比螺栓B1长相当于管座34的厚度的量。

(计量步骤)

参照图3、图4、图7而说明计量步骤S120。图7是表示计量步骤S120的一个例子的流程图。步骤S120包括封闭A端口16a的步骤、向液压伺服阀10供给工作油48的步骤、以及利用该流量计32计量工作油48的泄漏量的步骤。在步骤S120中，针对安装有泄漏量计量装置30的液压伺服阀10执行以下的工艺。

(1)以阀体14位于中立区域的方式控制阀柱驱动部18。例如，从上位控制装置向阀柱驱动部18输出使阀体14向中立区域移动的指令(步骤S122)。

(2)从液压泵42经由泵侧配管部22p向P端口16p供给工作油48(步骤S124)。在该步骤中，持续预定的期间(例如30分钟、1小时等)地供给工作油48。此时，也可以从与液压泵42独立地设置的试验用的液压泵供给工作油48，在本实施方式中，从在船舶的通常运转时所使用的液压泵42供给工作油48。在该情况下，能够在通常的使用条件下计量，因此，能够减少由条件不同导致的计量误差。

(3)于在步骤S124中向P端口16p供给工作油48的期间内，利用流量计32计量来自T端口16t的泄漏量(步骤S126)。也可以考虑时滞等而延长或缩短泄漏量的计量期间。

(4)于在步骤S126中泄漏量被计量着的期间内、流量计32向判定装置50输出其计量结果(步骤S128)。

(判定步骤)

参照图3、图4、图8而说明判定步骤S130。图8是表示判定步骤S130的一个例子的流程图。在该步骤中，利用判定装置50基于计量步骤S120的计量结果判定液压伺服阀10是否需要保养。

(判定装置)

参照图3、图5而说明判定装置50。判定装置50也可以与泄漏量计量装置30独立地设置，在本例中与泄漏量计量装置30设置成一体。本实施方式的判定装置50具有操作结果取得部50b、计量值取得部50c、存储部50m、判定部50e、显示控制部50d、以及输出部50h。

操作结果取得部50b取得操作部30s的操作结果。操作部30s例如设置于泄漏量计量装置30，受理判定装置50的起动、停止、判定结果的显示、计量结果、判定结果的输出等操作者的操作。操作部30s也可以是触摸面板。

计量值取得部50c取得流量计32的计量值。判定部50e基于计量值取得部50c的取得结果判定液压伺服阀10是否需要保养。显示控制部50d使判定装置50的判定结果显示于显示设备52。显示设备52例如也可以是与操作部30s一体地设置的液晶显示装置。

存储部50m存储阈值(随后论述)、计量值取得部50c的取得结果、判定装置50的判定结果、以及其他预定信息。

输出部50h向外部输出流量计32的计量结果、判定装置50的判定结果。例如，输出部50h既可以经由互联网等向网络服务器发送流量计32的计量结果、判定装置50的判定结果，也可以向操作者所携带的信息终端54发送这些结果。

通过操作者从操作部30s进行判定处理开始的操作，开始判定步骤S130。若判定步骤S130被开始，则判定装置50取得流量计32的计量值(以下，称为“计量值V”)(步骤S132)。在该步骤中，计量值取得部50c在预定的期间(例如30分钟、1小时)内取得计量值V并使该计量值V存储于存储部50m。

一取得流量计32的计量值V，判定装置50就根据计量值V算出每单位时间的泄漏量(以下，称为“泄漏量Q”)(步骤S134)。在该步骤中，判定部50e使计量值V的累积值除以计量时间而算出泄漏量Q，并使该泄漏量Q存储于存储部50m。此外，在本实施方式中，流量计的计量结果由泄漏量Q例示。

一算出泄漏量Q，判定装置50就基于阈值T将泄漏量Q分类成多个分区(步骤S136)。通过利用阈值T进行划分，获得稳定的判定结果。阈值T既可以是1个阈值，也可以包括多个阈值。通过使用多个阈值，获得更恰当的判定结果。在本实施方式中，阈值T包括第1阈值T1和第2阈值T2，判定装置50将泄漏量Q分类成3个分区而判定。例如，也可以是，第1阈值T1被设定为，在泄漏量Q是第1阈值T1以下的情况下，处于不要保养的水平。另外，第2阈值T2被设定为，若泄漏量Q超过第2阈值T2，则处于需要尽快保养的水平。

一对泄漏量Q进行分类，判定装置50就基于该分类结果判定保养的必要性(步骤S138)。例如，也可以是，在泄漏量Q是第1阈值T1以下的情况下，判定为不要保养，在超过第1阈值T1且为第2阈值T2以下的情况下，判定为需要在预定期间内保养，在超过第2阈值T2的情况下，判定为需要尽快保养。判定装置50使该判定结果(以下，称为“判定结果R”)存储于存储部50m。

一判定保养的必要性，判定装置50就输出该判定结果R(步骤S140)。在该步骤中，也可以是，显示控制部50d使判定结果R显示于显示设备52，输出部50h向船舶的外部输出泄漏量Q、判定结果R等信息。例如，也可以向位于船舶的外部的检查员的信息终端发送这些信息。

一输出判定结果R，判定装置50就使判定步骤S130结束。接着，拆卸泄漏量计量装置30而将液压伺服阀10安装于主阀20，从而诊断方法S100的工艺结束。诊断方法S100的这些步骤原则上是一个例子，也可以追加其他步骤、或变更或删除一部分步骤，或更换步骤的顺序。

(阈值)

对阈值T进行说明。阈值T也可以固定成所预先设定的值，但磨损的状况根据各种主要原因而不同，由此，也可以根据这些主要原因使阈值T变化。以下，说明几个主要原因与阈值T的关系。

在磨损的进展速度较快的情况下，缩小阈值T，在较慢的情况下，增大阈值T。根据过去的不同的时间点(例如初始和经过1年后)的计量结果算出来的泄漏量Q的差值除以不同的时间点的时间差(期间)，从而能够算出磨损的进展速度。另外，也可以是，在液压伺服阀10的使用频度较高的情况下，缩小阈值T，在较低的情况下，增大阈值T。在本实施方式中，根据过去的不同的时间点时的计量结果和液压伺服阀10的使用经历变更阈值T。

磨损的进展与工作油48的清洁度(异物含量)存在相关。本发明人进行了研究，结果可知：工作油48所含有的金属粉末等异物(有时被称为污染)越多，阀体14的磨损越被促进。由此，也可以是，在工作油48的清洁度较低的(＝异物含量较多的)情况下，缩小阈值T，在清洁度较高的(＝异物含量较少的)情况下，增大阈值T。在本实施方式中，根据工作油48的清洁度变更阈值T。此外，随后论述计量工作油48的清洁度的工艺。

磨损的进展根据船舶的加速、减速的频度而不同。另外，磨损的进展根据船舶的航路的气温、湿度或者天气的情况而不同。另外，磨损的进展根据船舶的使用时间而不同。由此，在本实施方式中，根据船舶的种类、航路或使用时间变更阈值T。作为一个例子，在船舶的种类、航路或使用时间促进磨损的进展的情况下，缩小阈值T，在难以促进磨损的进展的情况下，增大阈值T。

工作油48的粘度根据工作油48的温度而变化。例如，在高温而粘度较低的情况下，工作油48的润滑性降低，在低温而流动性较低的情况下，也存在润滑性降低的可能性。因而，磨损的进展根据工作油48的温度而不同。由此，在本实施方式中，根据工作油48的温度变更阈值T。作为一个例子，在工作油48的温度处于促进磨损的进展的范围内，缩小阈值T，在难以促进磨损的进展的情况下，增大阈值T。

(清洁度计量工艺)

参照图9、图10而对计量工作油48的清洁度的工艺进行说明。该工艺包括计量工作油48的清洁度的清洁度计量步骤S150。清洁度计量步骤S150也可以与诊断方法S100的工艺分开地执行。在其说明中表示如下例子：在上述的判定步骤S130的结束后，在诊断方法S100的一系列的工艺中执行步骤S150。

图9是表示清洁度计量步骤S150的流程图。图10是表示在清洁度计量步骤S150中在主阀20安装有清洁度检查装置36的状态的图。在该步骤中，在该状态下检查工作油的清洁度。因而，先说明清洁度检查装置36。

(清洁度检查装置)

如图10所示，清洁度检查装置36包括异物检查装置38和管座40。异物检查装置38可检查工作油48的清洁度即可，在本实施方式中，是以光学的方式对异物的数量进行计数而检查清洁度的装置。管座40用于将异物检查装置38连接于主阀20的泵侧配管部22p与罐侧配管部22t之间。

管座40具有：主体部40b，其具有与管座34同样的外形；第1管座配管40p以及第2管座配管40m，它们穿设于主体部40b。在管座40穿设用于使螺栓B2贯穿的多个通孔40h。多个通孔40h配置于与多个内螺纹20h的位置相对应的位置。管座40通过使螺栓B2穿过通孔40h而与内螺纹20h螺纹结合，与主阀20连结，通过拆掉螺栓B2，与主阀20分离。

此外，也可以是，在进行工作油检查之际，拆掉液压伺服阀10而临时载置，但若临时载置，则存在该液压伺服阀10的处理花费多余的劳力的问题。因此，在图10的例子中，与管座40一起也连结了液压伺服阀10。此外，也可以是，不是必须连结液压伺服阀10，使用较短的螺栓仅连结管座40。

第1管座配管40p连接主阀20的泵侧配管部22p和异物检查装置38的入口部38e，向异物检查装置38导入来自液压泵42的工作油48。第2管座配管40m连接主阀20的罐侧配管部22t和异物检查装置38的出口部38f，向储油罐44排出来自异物检查装置38的工作油48。

在清洁度计量步骤S150中，首先，从主阀20拆卸泄漏量计量装置30(步骤S152)。在该步骤中，拆掉螺栓B2而使液压伺服阀10和泄漏量计量装置30与主阀20分离。

接着，如图10所示，将清洁度检查装置36安装于主阀20(步骤S154)。具体而言，在使第1管座配管40p和第2管座配管40m与泵侧配管部22p和罐侧配管部22t相对应的状态下，使多个螺栓B2穿过通孔40h而与内螺纹20h螺纹结合。

接着，从液压泵42向异物检查装置38供给工作油48(步骤S156)。具体而言，使液压泵42工作而经由泵侧配管部22p向异物检查装置38的入口部38e导入工作油48，经由罐侧配管部22t向储油罐44排出来自异物检查装置38的出口部38f的工作油48。在该情况下，能够在通常的使用条件下检查，因此，能够降低由条件不同导致的检查误差。

接着，于在步骤S156中工作油48向异物检查装置38供给着的期间内，利用异物检查装置38检查工作油48的清洁度(步骤S158)。在该步骤中，异物检查装置38检查预定的时间间隔中的异物的计数值、大小，显示其检查结果(以下，称为检查结果U)。

一获得异物检查装置38的检查结果U，就参照预定的基准值对检查结果U进行分类，根据其分类结果调整阈值T(步骤S160)。在该步骤中，也可以是，根据检查结果U的分类结果调整第1阈值T1和第2阈值T2，修正保养必要性的判定结果R。步骤S160既可以由操作者手动执行，也可以向判定装置50自动地输出检查结果U，由判定装置50自主地执行。

接着，通过拆掉异物检查装置38而将液压伺服阀10安装于主阀20，清洁度计量步骤S150的工艺结束。

接着，进一步详细地说明计量步骤S120。在本实施方式的计量步骤S120中，在中立区域中将阀柱12的位置变更成多个部位而进行测量。在该情况下，能够从多个部位各自的泄漏量之差推定阀柱12的磨损位置。

例如，也可以是，使阀柱12向中立区域中的延伸侧端部的第1位置、中央位置以及反延伸侧端部的第2位置移动而在各位置处计量泄漏量Q。在第1位置处的泄漏量Q比第2位置处的泄漏量Q多的情况下，能够判断为阀体14的延伸侧的磨损程度比反延伸侧的磨损程度大，在较少的情况下，能够判断为反延伸侧的磨损程度比延伸侧的磨损程度大。

另外，也可以是，通过使阀柱12从第1位置多点地移动到第2位置，在各点处计量泄漏量Q。在该情况下，通过标绘各点处的泄漏量Q，能够更高精度地把握阀柱12的磨损部位。另外，能够确定中立区域中的泄漏量Q成为最少的最少位置。

另外，也可以是，使阀柱12从第1位置逐渐移动到第2位置，计量其移动过程中的泄漏量Q。在该情况下，通过标绘与阀柱12的位置相对应的泄漏量Q，能够精度良好地确定中立区域中的泄漏量的最少位置。通过将阀柱12的位置控制成所确定的最少位置，与控制成初始的中央位置的情况相比，能够减少液压伺服阀10的泄漏量。

对以上进行了说明的本实施方式的作用、效果进行说明。本实施方式的液压伺服阀的状态诊断方法S100包括如下步骤：以可计量被搭载到船舶的液压伺服阀10的工作油的泄漏量的方式安装流量计32的步骤S110；在使液压伺服阀10的阀柱12处于中立区域的状态下供给工作油48的步骤；利用流量计32计量液压伺服阀10的工作油的泄漏量的计量步骤S120；以及基于流量计32的计量结果判定液压伺服阀的状态的判定步骤S130。

根据该形态，在船舶上诊断被搭载到船舶的状态的液压伺服阀，因此，与向船外移送阀而检查的情况相比，能够抑制作业工时，检查期间变短。另外，对于搭载到船舶的状态的阀，直接计量工作油的泄漏量，因此，与间接地推定的情况相比，能够减少误差主要原因，确切地把握磨损状态。另外，基于计量结果定量地判定液压伺服阀是否需要保养，因此，与定性地判定的情况相比，能够提高判定精度。

液压伺服阀具有接受工作油的供给的P端口、输出工作油的A端口、以及排出工作油的T端口，计量步骤S120也可以包括封闭A端口16a的步骤。在该情况下，能够防止工作油48从A端口16a向主阀20流出而主阀20误动作。能够阻断来自A端口16a的漏出，因此，能够降低向T端口16t的泄漏量Q的计量误差。

在判定步骤S130中，也可以基于阈值T将计量结果(泄漏量Q)分类成多个分区。在该情况下，通过基于阈值T划分，获得稳定的判定结果。通过分类成多个分区，能够获得更灵活且确切的判定结果。

也可以根据不同的时间点时的计量结果(泄漏量Q)和液压伺服阀10的使用经历变更阈值T。在该情况下，在由于泄漏量Q的变化速度、使用经历的不同而磨损速度变化、判定精度降低时，根据泄漏量Q的变化速度校正阈值T，从而能够提高判定精度，抑制误判定。

也可以根据工作油48的清洁度变更阈值T。在该情况下，在由于工作油48的清洁度的不同而磨损速度变化、判定精度降低时，根据清洁度校正阈值T，从而能够提高判定精度，抑制误判定。

也可以根据船舶的种类、航路或使用时间变更阈值T。在该情况下，在因船舶的种类、航路或使用时间而引起判定精度降低时，根据这些要素校正阈值T，从而能够提高判定精度，抑制误判定。

也可以根据工作油48的温度变更阈值T。在该情况下，在因工作油48的粘度变化而引起判定精度降低时，根据工作油48的温度校正阈值T，从而能够提高判定精度，抑制误判定。

在计量步骤S120中，也可以在中立区域中变更阀柱12的位置而测量。在该情况下，能够根据阀柱12的位置与泄漏量Q的关系推定阀柱12的磨损位置。

安装步骤S110也可以包括将流量计32和液压伺服阀10安装于管座34的步骤。在该情况下，在用于将流量计32安装于液压伺服阀10与主阀20之间的配管未暴露的情况下，也能够容易地计量工作油的泄漏量。

液压伺服阀10控制工作油48向被控制设备(主阀20)的供给，管座34也可以设置于液压伺服阀10与被控制设备之间。在该情况下，使用专用的管座34，因此，能够减少工作油48的漏油。

也可以是，还包括向船舶的外部输出流量计32的计量结果的步骤(步骤S140)。在该情况下，在未向外部输出计量结果的情况下，检查员要花费前往现场的劳力，此时由于能够在船舶的外部(办公室、工厂等)进行判定，因此节省检查员前往现场的劳力。另外，检查员也可根据计量结果发出阈值T变更的指示。

也可以是，还包括计量工作油48的清洁度的步骤(步骤S150)。在该情况下，若计量清洁度作为另外的作业，则总的作业量增加，此时通过使计量清洁度的作业包含于诊断方法S100一系列的作业中，使总的作业量减少。

[第2实施方式]

参照图3而说明本发明的第2实施方式。在第2实施方式的附图和说明中，对与第1实施方式相同或相等的构成要素、构件标注相同的附图标记。适当省略与第1实施方式重复的说明，重点说明与第1实施方式不同的结构。本发明的第2实施方式是液压伺服阀系统8。该系统8具备液压伺服阀10和用于计量液压伺服阀10的工作油48的泄漏量的流量计32。根据该形态，能够容易地诊断液压伺服阀10的磨损状态。另外，在安装到被控制设备的情况下，能够以该状态直接计量泄漏量，与间接地推定的情况相比，能够减少误差主要原因，确切地把握磨损状态。液压伺服阀系统8也可以具备管座34。

[第3实施方式]

参照图3而说明本发明的第3实施方式。在第3实施方式的附图和说明中，对与第1实施方式相同或相等的构成要素、构件标注相同的附图标记。适当省略与第1实施方式重复的说明，重点说明与第1实施方式不同的结构。本发明的第3实施方式是液压伺服阀的状态诊断装置6。状态诊断装置6具备计量液压伺服阀10的工作油48的泄漏量的流量计32和基于流量计32的计量结果判定液压伺服阀10的状态的判定装置50。根据该形态，能够容易地诊断液压伺服阀10的磨损状态。能够直接计量泄漏量，因此，与间接地推定的情况相比，能够减少误差主要原因，确切地进行状态诊断。

以上，详细地说明了本发明的实施方式的例子。前述的实施方式均只不过表示用于实施本发明时的具体例。实施方式的内容并不用于限定本发明的保护范围，在不脱离权利要求书所规定的发明的思想的范围内可进行构成要素的变更、追加、删除等很多设计变更。在前述的实施方式中，对于可进行这样的设计变更的内容，带有“实施方式的”“在实施方式中”等表述而进行说明，但也不是没有这样的表述的内容就不容许设计变更。

[变形例]

以下，对变形例进行说明。在变形例的附图和说明中，对与实施方式相同或相等的构成要素、构件标注相同的附图标记。适当省略与实施方式重复的说明，重点说明与第1实施方式不同的结构。

在第1实施方式的说明中，表示了液压伺服阀10是3端口的液压伺服阀的例子，但本发明并不限定于此。液压伺服阀也可以是其他形式的阀。

在第1实施方式的说明中，表示了对与1汽缸相对应的1个液压伺服阀10进行计量的例子，但本发明并不限定于此。例如，既可以同时计量与多个汽缸相对应的多个液压伺服阀10，也可以同时计量与全部汽缸相对应的多个液压伺服阀10。在该情况下，能够以同一条件计量多个液压伺服阀10，另外，能够缩短总的计量时间。

在第1实施方式的说明中，表示了清洁度计量步骤S150在安装步骤S110、计量步骤S120之后被执行的例子，但本发明并不限定于此。例如，清洁度计量步骤S150也可以在安装步骤S110、计量步骤S120之前被执行。

上述的变形例起到与第1实施方式同样的作用、效果。

上述的实施方式与变形例的任意的组合同样作为本发明的实施方式是有用的。由于组合而产生的新的实施方式也一并具有所组合的实施方式和变形例各自的效果。

Claims (12)

1.一种液压伺服阀的状态诊断方法，其依次进行如下步骤：

安装步骤，在该安装步骤中，以能够计量被搭载到船舶的液压伺服阀的工作油的泄漏量的方式仅在该液压伺服阀的出口侧安装流量计；

供给步骤，在该供给步骤中，以使所述液压伺服阀的阀柱处于中立区域的状态供给工作油；

计量步骤，在该计量步骤中，利用所述流量计计量在所述阀柱处于中立区域之后的所述液压伺服阀的工作油的泄漏量；以及

判定步骤，在该判定步骤中，基于所述流量计的计量结果判定所述液压伺服阀的状态，

所述液压伺服阀具有接受工作油的供给的P端口、输出工作油的A端口、以及排出工作油的T端口，

所述中立区域是所述阀柱阻断A端口而使P端口和T端口不连通时所处的区域。

2.根据权利要求1所述的液压伺服阀的状态诊断方法，其中，

在所述判定步骤中，基于阈值将所述计量结果分类成多个分区。

3.根据权利要求2所述的液压伺服阀的状态诊断方法，其中，

根据不同的时间点时的计量结果和所述液压伺服阀的使用经历变更所述阈值。

4.根据权利要求2或3所述的液压伺服阀的状态诊断方法，其中，

根据所述工作油的清洁度变更所述阈值。

5.根据权利要求2或3所述的液压伺服阀的状态诊断方法，其中，

根据所述船舶的种类、航路或使用时间变更所述阈值。

6.根据权利要求2或3所述的液压伺服阀的状态诊断方法，其中，

根据所述工作油的温度变更所述阈值。

7.根据权利要求1～3中任一项所述的液压伺服阀的状态诊断方法，其中，

在所述计量步骤中，在所述中立区域中变更所述阀柱的位置而进行测量。

8.根据权利要求1～3中任一项所述的液压伺服阀的状态诊断方法，其中，

所述安装步骤包括将所述流量计和所述液压伺服阀安装于管座的步骤。

9.根据权利要求1～3中任一项所述的液压伺服阀的状态诊断方法，其中，

该液压伺服阀的状态诊断方法还包括向所述船舶的外部输出所述流量计的计量结果的步骤。

10.根据权利要求1～3中任一项所述的液压伺服阀的状态诊断方法，其中，

该液压伺服阀的状态诊断方法还包括计量所述工作油的清洁度的步骤。

11.一种液压伺服阀系统，其具备液压伺服阀和用于计量该液压伺服阀的工作油的泄漏量的流量计，该流量计仅安装于该液压伺服阀的出口侧，

以使所述液压伺服阀的阀柱处于中立区域的状态供给工作油，利用所述流量计计量在所述阀柱处于中立区域之后的所述液压伺服阀的工作油的泄漏量，

所述液压伺服阀具有接受工作油的供给的P端口、输出工作油的A端口、以及排出工作油的T端口，

所述中立区域是所述阀柱阻断A端口而使P端口和T端口不连通时所处的区域。

12.一种液压伺服阀的状态诊断装置，其具备：

流量计，其计量被搭载到船舶的液压伺服阀的工作油的泄漏量，该流量计仅安装于该液压伺服阀的出口侧；以及

判定装置，其基于所述流量计的计量结果判定所述液压伺服阀的状态，所述计量结果是以使所述液压伺服阀的阀柱处于中立区域的状态供给工作油，利用所述流量计计量在所述阀柱处于中立区域之后的所述液压伺服阀的工作油的泄漏量而得到的，

所述液压伺服阀具有接受工作油的供给的P端口、输出工作油的A端口、以及排出工作油的T端口，

所述中立区域是所述阀柱阻断A端口而使P端口和T端口不连通时所处的区域。

Images