DE112019002262T5 - Fluid-leckage-erfassungs-system und fluid-druck-system - Google Patents

Fluid-leckage-erfassungs-system und fluid-druck-system Download PDF

Info

Publication number
DE112019002262T5
DE112019002262T5 DE112019002262.8T DE112019002262T DE112019002262T5 DE 112019002262 T5 DE112019002262 T5 DE 112019002262T5 DE 112019002262 T DE112019002262 T DE 112019002262T DE 112019002262 T5 DE112019002262 T5 DE 112019002262T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure
detection
fluid
leakage
determination
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
Application number
DE112019002262.8T
Other languages
English (en)
Inventor
Yusuke Takahashi
Takahiro Iwamoto
Keitaro YOSHIDA
Takayoshi KIKUCHI
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KYB Corp
Original Assignee
KYB Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KYB Corp filed Critical KYB Corp
Publication of DE112019002262T5 publication Critical patent/DE112019002262T5/de
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • F15B19/00—Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for
    • F15B19/005—Fault detection or monitoring
    • 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
    • F15B20/00—Safety arrangements for fluid actuator systems; Applications of safety devices in fluid actuator systems; Emergency measures for fluid actuator systems
    • F15B20/005—Leakage; Spillage; Hose burst
    • 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
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/024—Pressure relief valves
    • 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
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423—Component parts; Constructional details
    • 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
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423—Component parts; Constructional details
    • F15B15/1428—Cylinders
    • 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
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423—Component parts; Constructional details
    • F15B15/1457—Piston rods
    • 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
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423—Component parts; Constructional details
    • F15B15/1457—Piston rods
    • F15B15/1461—Piston rod sealings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • G01M3/32—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators
    • G01M3/3236—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators by monitoring the interior space of the containers
    • G01M3/3272—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators by monitoring the interior space of the containers for verifying the internal pressure of closed containers
    • 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
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/50—Pressure control
    • F15B2211/505—Pressure control characterised by the type of pressure control means
    • F15B2211/50509—Pressure control characterised by the type of pressure control means the pressure control means controlling a pressure upstream of the pressure control means
    • F15B2211/50518—Pressure control characterised by the type of pressure control means the pressure control means controlling a pressure upstream of the pressure control means using pressure relief valves
    • 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
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6306—Electronic controllers using input signals representing a pressure
    • 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
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6343—Electronic controllers using input signals representing a temperature
    • 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
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/86—Control during or prevention of abnormal conditions
    • F15B2211/863—Control during or prevention of abnormal conditions the abnormal condition being a hydraulic or pneumatic failure
    • F15B2211/864—Failure of an output member, e.g. actuator or motor failure
    • 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
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/87—Detection of failures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Actuator (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)

Abstract

Ein Fluid-Leckage-Erfassungs-System (100) hat einem Erfassungs-Raum (20), in den Arbeits-Öl, des durch eine Stangen-Dichtung (11) ausgetreten ist, geleitet wird; die Stangen-Dichtung ist konfiguriert, um einen Ring-Spalt (8) zwischen einer Kolben-Stange (3) und einem Zylinder-Kopf (5) abzudichten; eine Sensor-Einheit (30), die konfiguriert ist, um Druck in dem Erfassungs-Raum (20) zu erfassen; und eine Steuerung (60), die konfiguriert ist, um erfasste Ergebnisse von der Sensor-Einheit (30) zu übernehmen, wobei die Steuerung (60) aufweist: eine Berechnungs-Einheit (62), die konfiguriert ist, um einen Druck-Parameter zu berechnen, der eine Druck-Schwankung in dem Erfassungs-Raum (20) darstellt; eine Bestimmungs-Einheit (63), die konfiguriert ist, um das Auftreten einer Leckage von dem Arbeits-Öl auf der Grundlage des Druck-Parameters zu bestimmen; und der Druck-Parameter einen oberen Grenz-Wert (Pmax) und einen unteren Grenz-Wert (Pmin) der Druck-Schwankung beinhaltet, die aus dem erfassten Ergebnis erhalten wird, das von der Sensor-Einheit (30) innerhalb einer vorbestimmten Erfassungs-Periode erfasst wird.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fluid-Leckage-Erfassungs-System und ein Fluid-Druck-System.
  • STAND DER TECHNIK
  • JP 2016-45068 A zeigt eine Fluid-Leckage-Erfassungs-Einheit, die eine Stangen-Dichtung, die mit einer Kolben-Stange eines Hydraulik-Zylinders in Kontakt gebracht wird, und die Arbeits-Fluid in einem Fluid-Seite-Raum an einem Außen-Umfang der Kolben-Stange abdichtet, eine Staub-Dichtung, die mit dem Außen-Umfang der Kolben-Stange in Kontakt gebracht wird und die in Axial-Richtung der Kolben-Stange auf der dem Fluid-Seite-Raum in Bezug auf die Stangen-Dichtung gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, und eine Alarm-Übertragungs-Einheit zum Übertragen eines Alarms als Reaktion auf einen Druckanstieg zwischen der Stangen-Dichtung und der Staub-Dichtung, wenn eine Leckage von dem Arbeits-Fluid durch die Stangen-Dichtung verursacht wird, beinhaltet.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Mit der Fluid-Leckage-Erfassungs-Einheit, die in JP 2016-45068 A offenbart ist, wenn der Druck in einem Raum zwischen der Stangen-Dichtung und der unregelmäßig geformten Staub-Dichtung (Erfassungs-Raum) auf einen vorbestimmten Wert erhöht wird, sendet die Alarm-Übertragungs-Einheit den Alarm, um die Leckage von dem Fluid in einer Hydraulik-Kammer (dem Fluid-Seite-Raum) des Hydraulik-Zylinders zu erfassen.
  • Wenn der Druck in der Hydraulik-Kammer des Hydraulik-Zylinders relativ hoch ist, steigt der Druck von dem Fluid, das durch die Stangen-Dichtung austritt entsprechend an, und ein Teil des Druckanstiegs in dem Erfassungs-Raum wird ebenfalls erhöht. Daher ist es mit der oben beschriebenen Fluidleckage-Erfassungs-Einheit bei einem relativ hohen Druck in der Hydraulik-Kammer leicht, die Leckage von dem Fluid zu erfassen.
  • Wenn der Druck in der Hydraulik-Kammer jedoch relativ niedrig ist, wird der Grad des Druckanstiegs in dem Erfassungs-Raum klein. Daher wird bei der oben beschriebenen Fluid-Leckage-Erfassungs-Einheit, wenn ein Zustand fortgesetzt wird, in dem der Hydraulik-Zylinder durch Zufuhr von Arbeits-Öl mit relativ niedrigem Druck in die Hydraulik-Kammer angetrieben wird, der Druck in dem Erfassungs-Raum auch bei fortschreitender Abnutzung der Stangen-Dichtung nicht auf den vorgegebenen Wert erhöht, bei dem die Warnung übermittelt wird, so dass es nicht möglich ist, die Fluid-Leckage genau zu erfassen.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die der Erfassungs-Genauigkeit von Fluid-Leckage durch ein Fluid-Leckage-Erfassungs-System zu verbessern.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Fluid-Leckage-Erfassungs-System vorgesehen, das so konfiguriert ist, um eine Leckage von Arbeits-Fluid in einer Zylinder-Vorrichtung zu erfassen, die Kolben-Stange, die sich aus einem Zylinder-Rohr erstrecket, und einen Zylinder-Kopf, der auf dem Zylinder-Rohr vorgesehen ist, hat, die Kolben-Stange ist durch den Zylinder-Kopf eingesetzt, und die Leckage von dem Arbeits-Fluid aus einer Fluid-Druck-Kammer im Zylinder-Rohr wird durch einen Spalt zwischen der Kolben-Stange und dem Zylinder-Kopf verursacht. Das Fluid-Leckage-Erfassungs-System beinhaltet: eine Erfassungs-Einheit, die in der Zylinder-Vorrichtung vorgesehen ist, die Erfassungs-Einheit ist konfiguriert, um den Druck von dem Arbeits-Fluid zu erfassen, das durch den Spalt zwischen der Kolben-Stange und dem Zylinder-Kopf austritt; eine Steuerung, die konfiguriert ist, um das erfasste Ergebnis von der Erfassungs-Einheit zu übernehmen, wobei die die Erfassungs-Einheit hat: eine Stangen-Dichtung, die in dem Zylinder-Kopf vorgesehen ist, die Stangen-Dichtung ist konfiguriert, um den Spalt zwischen der Kolben-Stange und dem Zylinder-Kopf abzudichten; einen Erfassungs-Raum, in den Arbeits-Fluid, das durch die Stangen-Dichtung ausgetreten ist, geleitet ist; und einen Erfassungs-Abschnitt, der konfiguriert ist, um den Druck in dem Erfassungs-Raum erfassen, die Steuerung hat: eine Berechnungs-Einheit, die konfiguriert ist, um einen Druck-Parameter zu berechnen, der eine Druck-Schwankung in dem Erfassungs-Raum aufgrund des Drucks in der Fluid-Druck-Kammer darstellt, auf der Grundlage von dem erfassten Ergebnis aus dem Erfassungs-Abschnitt; und eine Bestimmungs-Einheit, die konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob die Leckage von dem Arbeits-Fluid verursacht wurde oder nicht, auf der Grundlage von dem des Druck-Parameter, und der Druck-Parameter beinhaltet einen oberen Grenz-Wert und einen unteren Grenz-Wert von der Druck-Schwankung, die aus dem erfassten Ergebnis erhalten wird, das von dem Erfassungs-Abschnitt innerhalb einer vorgegebenen Erfassungs-Periode erfasst ist.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Teil-Querschnitts-Ansicht, die einen Hydraulik-Zylinder gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 2 ist eine vergrößerte Querschnitts-Ansicht, die das Fluid-Leckage-Erfassungs-System gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 3 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Steuerung des Fluid-Leckage-Erfassungs-Systems gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 4 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel für eine Druck-Wellen-Form zeigt, die von einer Erfassungs-Einheit des Fluid-Leckage-Erfassungs-Systems gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erfasst wurde, und ist ein Diagramm, das ein Beispiel zeigt, bei dem keine Öl-Leckage verursacht wurde.
    • 5 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel für die Druck-Wellen-Form zeigt, die von der Erfassungs-Einheit des Fluid-Leckage-Erfassungs-Systems gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erfasst wurde, und ist ein Diagramm, das ein Beispiel zeigt, in dem die Öl-Leckage verursacht wurde.
    • 6 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel für die Druck-Wellen-Form zeigt, die von der Erfassungs-Einheit des Fluid-Leckage-Erfassungs-Systems gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erfasst wurde, und ist ein Diagramm, das ein Beispiel zeigt, bei dem der Druck in einer Stangen-Seite-Kammer niedrig ist und die Öl-Leckage nicht verursacht wurde.
    • 7 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel für die Druck-Wellen-Form zeigt, die von der Erfassungs-Einheit des Fluid-Leckage-Erfassungs-Systems gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erfasst wurde, und ist ein Diagramm, das ein Beispiel zeigt, bei dem der Druck in der Stangen-Seite-Kammer niedrig ist und die Öl-Leckage verursacht wurde.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
  • Ein Fluid-Leckage-Erfassungs-System 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben.
  • Zunächst wird eine Gesamt-Konfiguration eines Fluid-Druck-Systems 101 mit dem Fluid-Leckage-Erfassungs-System 100 unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
  • Das Fluid-Druck-System 101 wird in einer Baumaschine, insbesondere einem Hydraulik-Bagger, verwendet. Das Fluid-Druck-System 101 steuert einen Strom von Arbeits-Öl (Arbeits-Fluid), das einem Hydraulik-Zylinder (Fluid-Druck-Zylinder) 1, der als eine Zylinder-Vorrichtung dient, zu- und abgeführt wird, und treibt den Hydraulik-Zylinder 1 an.
  • Wie in 1 gezeigt, das Fluid-Druck-System 101 umfasst: den Hydraulik-Zylinder 1, der als die Zylinder-Vorrichtung zum Antreiben von Objekten (nicht gezeigt), die anzutreiben sind, dient, wie einem Ausleger, einem Arm und einer Schaufel; eine Fluid-Druck-SteuerVorrichtung (nicht gezeigt) zum Steuern des Betriebs von dem Hydraulik-Zylinder 1 durch Steuern der Zufuhr/Abfuhr von dem Arbeits-Öl zu/vom dem Hydraulik-Zylinder 1; und das Fluid-Leckage-Erfassungs-System 100 zum Erfassen der Öl-Leckage über eine Stangen-Dichtung 11 (siehe 2), die als ein Dichtungs-Element, das im Hydraulik-Zylinder 1 vorgesehen ist, dient.
  • Wie in 1 gezeigt, beinhaltet der Hydraulik-Zylinder 1 ein zylindrisches Zylinder-Rohr 2, eine Kolben-Stange 3, die durch das Zylinder-Rohr 2 eingesetzt ist, und einen Kolben 4, der am Basis-Ende der Kolben-Stange 3 vorgesehen ist. Der Kolben 4 ist vorgesehen, so dass er frei entlang einer Innen-Umfangs-Fläche von dem Zylinder-Rohr 2 gleiten kann. Ein Innenraum von dem Zylinder-Rohr 2 wird durch den Kolben 4 in eine Stangen-Seite-Kammer (Fluid-Druck-Kammer) 2a und eine Gegen-Stangen-Seite-Kammer 2b unterteilt.
  • Die Kolben-Stange 3 hat ein Spitzen-Ende, das von einem offenen Ende von dem Zylinder-Rohr 2 ausgeht. Da das Arbeits-Öl von einer hydraulischen Druckquelle (nicht gezeigt) selektiv in den Stangen-Seite-Kammer 2a oder in den Gegen-Stangen-Seite-Kammer 2b geleitet wird, wird die Kolben-Stange 3 relativ zum Zylinder-Rohr 2 bewegt. Als ein Ergebnis wird der Hydraulik-Zylinder 1 ausgefahren/eingezogen.
  • Ein Zylinder-Kopf 5, durch den die Kolben-Stange 3 eingesetzt ist, ist an dem offenen Ende von dem Zylinder-Rohr 2 vorgesehen. Der Zylinder-Kopf 5 ist an dem offenen Ende von dem Zylinder-Rohr 2, unter Verwendung einer Mehrzahl von Schrauben 6, befestigt.
  • Das Fluid-Leckage-Erfassungs-System 100 wird im Folgenden im Detail unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben.
  • Wie in 2 gezeigt, beinhaltet das Fluid-Leckage-Erfassungs-System 100 eine Erfassungs-Einheit 10, die im Hydraulik-Zylinder 1 vorgesehen ist, zum Erfassen des Drucks und der Temperatur von dem Arbeits-Öl, das durch einen Ring-Spalt (im Folgenden als „Ring-Spalt 8“ bezeichnet) zwischen einer Außen-Umfangs-Fläche der Kolben-Stange 3 und der Innen-Umfangs-Fläche von dem Zylinder-Kopf 5 austritt, und eine Steuerung 60 zum Bestimmen des Auftretens von der Öl-Leckage (Fluid-Leckage) im Hydraulik-Zylinder 1 auf der Grundlage eines erfassten Ergebnisses von der Erfassungs-Einheit 10.
  • Die Erfassungs-Einheit 10 beinhaltet: die Stangen-Dichtung 11, die in dem Zylinder-Kopf 5 vorgesehen ist, um den Ring-Spalt (im folgenden als „der Ring-Spalt 8“ bezeichnet) zwischen der Außen-Umfangs-Fläche der Kolben-Stange 3 und der Innen-Umfangs-Fläche von dem Zylinder-Kopf 5 abzudichten; eine Erfassungs-Dichtung 12, die in dem Zylinder-Kopf 5 vorgesehen ist, um den Ring-Spalt 8 abzudichten und um einen Erfassungs-Raum 20 zusammen mit der Stangen-Dichtung 11 zu unterteilen; einen Kommunikations-Durchgang 21, der mit dem Erfassungs-Raum 20 kommuniziert; eine Sensor-Einheit 30, die als ein Erfassungs-Abschnitt zum Erfassen des Drucks und der Temperatur von dem Arbeits-Öl, das durch den Kommunikations-Durchgang 21 geführt worden ist, dient; ein Entlastungs-Ventil 40, das geöffnet wird, um den Druck im Kommunikations-Durchgang 21 abzulassen, wenn der Druck im Kommunikations-Durchgang 21 den Entlastungs-Druck Pr erreicht; und ein Gehäuse 50 zum Aufnehmen der Sensor-Einheit 30 und des Entlastungs-Ventils 40.
  • Wie in 2 gezeigt, sind in einem Innen-Umfang von dem Zylinder-Kopf 5 die Stangen-Dichtung 11, eine Buchse 13, die Erfassungs-Dichtung 12 und eine Staub-Dichtung 14 in dieser Reihenfolge von der Basis-End-Seite (die rechte Seite in 2) zu der Spitzen-End-Seite (die linke Seite in 2) angeordnet. Die Stangen-Dichtung 11, die Buchse 13, die Erfassungs-Dichtung 12 und die Staub-Dichtung 14 werden in Ring-Nuten 5a, 5b, 5c und 5d, die jeweils am Innen-Umfang von dem Zylinder-Kopf 5 ausgebildet sind, aufgenommen.
  • Die Buchse 13 gleitet auf der Außen-Umfangs-Fläche von der Kolben-Stange 3, lagert dadurch die Kolben-Stange 3, so dass sie in Axial-Richtung von dem Zylinder-Rohr 2 bewegbar ist.
  • Die Stangen-Dichtung 11 wird zwischen einem Außen-Umfang der Kolben-Stange 3 und der Ring-Nut 5a des Innen-Umfangs von dem Zylinder-Kopf 5 zusammengedrückt und dichtet dadurch den Ring-Spalt 8 ab. Die Stangen-Dichtung 11 verhindert Leckage von dem Arbeits-Öl aus dem Stangen-Seite-Kammer 2a (siehe 1) nach außen. Die Stangen-Dichtung 11 ist eine sogenannte U-Packung.
  • Obwohl die Buchse 13 und die Stangen-Dichtung 11 in dem Innen-Umfang von dem Zylinder-Kopf 5 in dieser Reihenfolge in der Richtung, in der sich der Hydraulik-Zylinder 1 zusammenzieht, vorgesehen sind, können sie in umgekehrter Reihenfolge vorgesehen werden.
  • Die Staub-Dichtung 14 ist in dem Zylinder-Kopf 5 angeordnet, so dass sie zu der Außen-Seite von dem Zylinder-Rohr 2 gewandt ist, und dichtet den Ring-Spalt 8 ab. Die Staub-Dichtung 14 schabt Stäube, die an der Außen-Umfangs-Fläche der Kolben-Stange 3 anhaften ab, und verhindert Eindringen von den Stäuben in das Zylinder-Rohr 2 von außen.
  • Ähnlich wie die Stangen-Dichtung 11 ist die Erfassungs-Dichtung 12 zwischen dem Außen-Umfang der Kolben-Stange 3 und der Ring-Nut 5c des Innen-Umfangs von dem Zylinder-Kopf 5 zusammengedrückt und dichtet so den Ring-Spalt 8 ab. Die Erfassungs-Dichtung 12 ist zwischen der Stangen-Dichtung 11 und der Staub-Dichtung 14 angeordnet und trennt den Erfassungs-Raum 20 zusammen mit der Stangen-Dichtung 11 ab. Mit anderen Worten, der Erfassungs-Raum 20 ist ein Raum, der durch die Kolben-Stange 3, den Zylinder-Kopf 5, die Stangen-Dichtung 11 und die Erfassungs-Dichtung 12 (in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zusätzlich die Buchse 13) definiert ist. Ähnlich wie die Stangen-Dichtung 11 ist die Erfassungs-Dichtung 12 eine U-Packung. Die Erfassungs-Dichtung 12 kann auch nicht vorgesehen sein, und als Erfassungs-Dichtung kann die Staub-Dichtung 14 verwendet werden. In diesem Fall ist ein Erfassungs-Raum zwischen der Staub-Dichtung 14 und der Stangen-Dichtung 11 vorgesehen.
  • Der Kommunikations-Durchgang 21 ist vom Zylinder-Kopf 5 zum Gehäuse 50 aus gebildet, um mit dem Erfassungs-Raum 20 zu kommunizieren. Der Kommunikations-Durchgang 21 hat einen ersten Kommunikations-Durchgang 22, der in dem Zylinder-Kopf 5 ausgebildet ist, so dass er sich zum Erfassungs-Raum 20 öffnet, und einen zweiten Kommunikations-Durchgang 23, der im Gehäuse 50 ausgebildet ist, so dass er mit dem ersten Kommunikations-Durchgang 22 kommuniziert. Das Arbeits-Öl, das aus dem Stangen-Seite-Kammer 2a durch die Stangen-Dichtung 11 ausgetreten ist, wird durch den Erfassungs-Raum 20 zum Kommunikations-Durchgang 21 geführt.
  • Das Gehäuse 50 ist an einem End-Teil von dem Zylinder-Kopf 5 fixiert, in dem es eingepresst ist. Das Gehäuse 50 ist weiterhin mit einem Sensor-Aufnahme-Loch 51 zum Aufnehmen der Sensor-Einheit 30 und einem Ventil-Aufnahme-Loch 52 zum Aufnehmen des Entlastungs-Ventils 40 ausgebildet. Das Sensor-Aufnahme-Loch 51 und das Ventil-Aufnahme-Loch 52 kommunizieren jeweils mit dem zweiten Kommunikations-Durchgang 23, und das Ventil-Aufnahme-Loch 52 kommuniziert mit dem zweiten Kommunikations-Durchgang 23 auf der Erster-Kommunikations-Durchgang-22-Seite (stromaufwärts) des Sensor-Aufnahme-Lochs 51.
  • Die Sensor-Einheit 30 ist an dem Gehäuse 50 angebracht, indem sie teilweise in das Sensor-Aufnahme-Loch 51 aufgenommen ist, und erfasst den Druck und die Temperatur von dem Arbeits-Öl, das vom Erfassungs-Raum 20 durch den ersten Kommunikations-Durchgang 22 und den zweiten Kommunikations-Durchgang 23 geführt wird. Die Sensor-Einheit 30 ist fixiert, indem sie in ein Gewinde-Loch 24 eingeschraubt wird, das mit dem zweiten Kommunikations-Durchgang 23 von dem Gehäuses 50 kommuniziert.
  • Die Sensor-Einheit 30 ist ein Druck-/Temperatur-Sensor, der in der Lage ist Druck und Temperatur zu erfassen. Die Sensor-Einheit 30 erfasst den Druck und die Temperatur in dem Erfassungs-Raum 20 in einem vorgegebenen Abtast-Zyklus für eine vorgegebene ZeitSpanne (Erfassungs-Periode) in vorgegebenen Zeit-Intervallen (Erfassungs-Intervalle). Wie oben beschrieben, erfasst die Sensor-Einheit 30 den Druck und die Temperatur in dem Erfassungs-Raum 20 in vorbestimmten Erfassungs-Intervalle (intermittierend), anstatt den Druck und die Temperatur konstant (kontinuierlich) zu erfassen, und daher ist es möglich, den Stromverbrauch zu reduzieren. Wenn die Erfassung des Drucks und der Temperatur beendet ist, überträgt die Sensor-Einheit 30 das erfasste Ergebnis drahtlos an die Steuerung 60. Die Erfassungs-Intervalle, die Erfassungs-Periode und der Abtast-Zyklus der Sensor-Einheit 30 sind geeignet gesetzt, so dass es in der Lage ist die Öl-Leckage entsprechend den Spezifikationen, der Einsatz-Umgebung usw. von dem Hydraulik-Zylinder 1 und der Ausrüstung und Einrichtung, in der der Hydraulik-Zylinder 1 eingesetzt wird, zu erkennen.
  • Wenn der Druck von dem Arbeits-Öl in der Stangen-Seite-Kammer 2a erhöht ist, neigt das Lecken des Öls zum Erfassungs-Raum 20 leichter hervorgerufen zu werden, und wenn der Grad der Verschlechterung der Dichtungs-Eigenschaft der Stangen-Dichtung 11 erhöht wird, neigt das Arbeits-Öl leichter zum Erfassungs-Raum 20 zu lecken. Zusätzlich schwankt der Druck in der Stangen-Seite-Kammer 2a als Reaktion auf den Betrieb von dem Hydraulik-Zylinder 1, und daher, in einem Zustand, in dem die Stangen-Dichtung 11 verschlechtert ist und das Arbeits-Öl in den Erfassungs-Raum 20 austritt, schwankt auch der Druck in dem Erfassungs-Raum 20 als Reaktion auf den Druck im Stangen-Seite-Kammer 2a. Daher, ist es durch die Erfassung des Drucks in dem Erfassungs-Raum 20 mit der Sensor-Einheit 30 und die Auswertung der Druck-Schwankung in dem Erfassungs-Raum 20 möglich, die Leckage (den Grad der Leckage) von dem Arbeits-Öl abzugreifen.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Sensor-Einheit 30 mit einem einzigen Druck-/Temperatur-Sensor konfiguriert, und die Sensor-Einheit 30 erfasst den Druck und die Temperatur von dem Arbeits-Öl in dem Erfassungs-Raum 20; jedoch ist die Konfiguration nicht darauf beschränkt, und der Druck und die Temperatur von dem Arbeits-Öl können jeweils durch einen Druck-Sensor und einen Temperatur-Sensor erfasst werden. Mit anderen Worten, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, kann die Sensor-Einheit 30 mit dem Druck-Sensor und dem Temperatur-Sensor konfiguriert werden.
  • Das Entlastungs-Ventil 40 ist geöffnet, wenn der Druck von dem Arbeits-Öl im zweiten Kommunikations-Durchgang 23 einen vorbestimmten Druck (das heißt den Entlastungs-Druck Pr) erreicht, und das Arbeits-Öl in dem Erfassungs-Raum 20 wird durch den zweiten Kommunikations-Durchgang 23 nach außen abgelassen. Bei einer solchen Konfiguration ist der Druck in dem Erfassungs-Raum 20 durch das Entlastungs-Ventil 40 auf den Entlastungs-Druck Pr begrenzt. Da es möglich ist, eine bekannte Struktur für den Aufbau des Entlastungs-Ventils 40 zu verwenden, wird auf eine detaillierte Darstellung und Beschreibung verzichtet.
  • Die Steuerung 60 ist mit einem Mikro-Computer mit einer CPU (Zentral-Prozess-Einheit), einem ROM (Nur-Lese-Speicher), einem RAM (Direkt-Zugriffs-Speicher) und einer I/O-Schnittstelle (Ein-/Ausgabe-Schnittstelle) konfiguriert. Der RAM speichert Daten aus der von der CPU ausgeführten Verarbeitung, der ROM speichert ein Steuer-Programm usw. für die CPU im vornherein, und die I/O-Schnittstelle wird für die Ein-/Ausgabe von Informationen zu/von einem angeschlossenen Gerät verwendet. Die Steuerung 60 kann mit einer Mehrzahl von Mikro-Computern konfiguriert werden. Die Steuerung 60 ist programmiert, so dass sie mindestens die für die Steuerung erforderliche Verarbeitung entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel und der Modifikation ausführen kann. Die Steuerung 60 kann als Einzelgerät konfiguriert werden oder konfiguriert werden, so dass jede Steuerung entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel von der Mehrzahl der Geräte in einer verteilten Verarbeitung ausgeführt wird.
  • Die Daten des Drucks und der Temperatur in dem Erfassungs-Raum 20, die von der Sensor-Einheit 30 erfasst sind, werden per drahtloser Kommunikation an die Steuerung 60 übertragen. Wie in 3 gezeigt, hat die Steuerung 60: eine Übernahme-Einheit 61, welche die Druck- und Temperatur-Daten, die von der Sensor-Einheit 30 erfasst sind, übernimmt; eine Berechnungs-Einheit 62, die Druck-Parameter und einen Temperatur-Parameter aus den Druck- und Temperatur-Daten, die von der Übernahme-Einheit 61 übernommen sind, berechnet, die Druck-Parameter repräsentieren die Druck-Schwankung in dem Erfassungs-Raum 20 und der Temperatur-Parameter repräsentiert eine Temperatur-Änderung in dem Erfassungs-Raum 20; eine Bestimmungs-Einheit 63, die bestimmt, ob die Leckage von dem Arbeits-Öl verursacht wurde oder nicht, auf der Grundlage der Druck-Parameter und des Temperatur-Parameters, die von der Berechnungs-Einheit 62 berechnet sind; und eine Speicher-Einheit 64, welche die Druck- und Temperatur-Daten, die von der Übernahme-Einheit 61 übernommen sind, die Druck-Parameter und den Temperatur-Parameter, die von der Berechnungs-Einheit 62 berechnet sind, das Bestimmungs-Ergebnis der Bestimmungs-Einheit 63, und so weiter, speichert.
  • Die Berechnungs-Einheit 62 berechnet, aus den Druckdaten, die von der Übernahme-Einheit 61 übernommen sind, den oberen Grenz-Wert Pmax von der Druck-Schwankung innerhalb der Erfassungs-Periode, den unteren Grenz-Wert Pmin von der Druck-Schwankung und die Frequenz (die Anzahl der Male) Nover, bei der die Druck-Schwankung in dem Erfassungs-Raum 20 einen vorgegebenen Schwell-Wert überschreitet (im Folgenden als „Frequenz-Schwell-Wert Pc“ bezeichnet), als Druck-Parameter zum Bestimmen, ob die Öl-Leckage verursacht wurde oder nicht. Zusätzlich berechnet die Berechnungs-Einheit 62 den Temperatur-Integrierte-Wert It in dem Erfassungs-Raum 20, aus den Temperatur-Daten, die von der Übernahme-Einheit 61 übernommen sind, und den vergangenen Temperatur-Daten, die in der Speicher-Einheit 64 gespeichert sind.
  • Die Bestimmungs-Einheit 63 berechnet den Bestimmungs-Wert V zum Bestimmen, ob die Öl-Leckage verursacht wurde oder nicht, auf der Grundlage von dem oberen Grenz-Wert Pmax der Druck-Schwankung, von dem unteren Grenz-Wert Pmin der Druck-Schwankung, der Frequenz Nover und des Temperatur-Integrierte-Wertes It, der von der Berechnungs-Einheit 62 berechnet wurde, und auf der Grundlage des Entlastungs-Druckes Pr des Entlastungs-Ventils 40, der im Voraus in der Speicher-Einheit 64 gespeichert ist, Ist der Bestimmungs-Wert V gleich oder größer als der voreingestellte Bestimmungs-Schwell-Wert, stellt die Bestimmungs-Einheit 63 fest, dass die Öl-Leckage verursacht wurde. Wenn der Bestimmungs-Wert V kleiner als der Bestimmungs-Schwell-Wert ist, stellt die Bestimmungs-Einheit 63 fest, dass die Öl-Leckage nicht verursacht wurde.
  • 4 bis 7 sind Diagramme, die schematisch den Druck zeigen, der von der Sensor-Einheit 30 erfasst ist, aufgetragen über der Zeit auf der horizontalen Achse und dem Druck auf der vertikalen Achse. Mit anderen Worten, 4 bis 7 sind Druck-WellenFormen, welche die Druck-Schwankung in dem Erfassungs-Raum 20 zeigen. Zum Beispiel, bezogen auf 4, entsprechen der obere Grenz-Wert Pmax und der untere Grenz-Wert Pmin dem Maximal-Wert (=P1) und dem Minimal-Wert (=0) des Drucks in dem Erfassungs-Raum 20, der innerhalb der Erfassungs-Periode erfasst wurde. Die Frequenz Nover ist in dreimal dem in 6 gezeigten Fall, und entspricht der Anzahl der Spitzen, deren Werte gleich oder höher als der Schwell-Wert in der Druck-Wellen-Form sind.
  • Der Temperatur-Integrierte-Wert It ist nicht ein integrierter Wert der Temperatur-Daten, der durch eine einzelne Erkennung übernommen wurden, sondern ist ein integrierter Wert, der durch Integration der Temperatur-Daten aus der vorhergehenden Erfassungs-Historie erhalten wurde, die in der Speicher-Einheit 64 gespeichert sind. Insbesondere, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wird der Temperatur-Integrierte-Wert It durch Integration aller Temperatur-Daten von der ersten Erfassung, die von der Sensor-Einheit 30 durchgeführt ist, erhalten. Mit anderen Worten, der Temperatur-Integrierte-Wert It stellt die gesamte Wärmemenge dar, die auf den Erfassungs-Raum 20 aufgebracht wurde, bevor die Bestimmungs-Einheit 63 den Bestimmungs-Wert V berechnet.
  • Die Bestimmung des Auftretens der Öl-Leckage, die mit dem Fluid-Leckage-Erfassungs-System 100 durchgeführt wird, wird im Folgenden speziell beschrieben.
  • Die Stangen-Dichtung 11 wird durch den Ausfahr-/Einzieh-Vorgang von dem Hydraulik-Zylinder 1, einen Stoß, der von außen einwirkt usw. verschlechtert und dadurch die Dichtungs-Eigenschaft verringert. Mit der Verschlechterung der Dichtungs-Eigenschaft erhöht sich die Menge von dem Arbeits-Öl, das aus dem Stangen-Seite-Kammer 2a durch den Ring-Spalt 8 zwischen dem Außen-Umfang der Kolben-Stange 3 und dem Innen-Umfang von dem Zylinder-Kopf 5 austritt. Wird die Leckage-Menge von dem Arbeits-Öl erhöht, besteht die Gefahr, dass der Hydraulik-Zylinder 1 nicht die gewünschte Leistung von dem Hydraulik-Zylinder 1 erbringen kann. Daher wird im Hydraulik-Zylinder 1 die Leckage von dem Arbeits-Öl durch das Fluid-Leckage-Erfassungs-System 100 erkannt, um die durch die Leckage von dem Arbeits-Öl verursachte Verschlechterung der Stangen-Dichtung 11 und die Verschlechterung der Leistung von dem Hydraulik-Zylinder 1 zu ergreifen. In der vorliegenden Spezifikation schließt der Begriff „Verschlechterung“ der Stangen-Dichtung 11 Verschleiß und Schäden ein. Der Verschleiß wird durch eine ständige Belastung, wie eine Hin- und Her-Bewegung der Kolben-Stange 3, verursacht und bezieht sich auf die Verschlechterung in Bezug auf die Lebensdauer. Der Schaden bezieht sich auf die Verschlechterung aufgrund einer zufälligen Belastung, die durch einen Unfall usw. verursacht wurde.
  • Der Begriff „die Öl-Leckage ist nicht verursacht worden“ in der vorliegenden Spezifikation hat hier keine strenge Bedeutung und bedeutet nicht nur einen Zustand, in dem das Arbeits-Öl überhaupt nicht in den Erfassungs-Raum 20 jenseits der Stangen-Dichtung 11 ausgetreten ist. Zum Beispiel, selbst in einem Fall, in dem das Arbeits-Öl aus dem Stangen-Seite-Kammer 2a in den Erfassungs-Raum 20 ausgetreten ist, stellt die Bestimmungs-Einheit 63 fest, wenn der Grad der Verschlechterung (Verschleiß/Schaden) der Stangen-Dichtung 11 akzeptabel ist, dass „die Öl-Leckage nicht verursacht wurde“. Mit anderen Worten, der Begriff „die Öl-Leckage wurde verursacht“ bezieht sich auf einen Zustand, in dem der Grad der Verschlechterung (Verschleiß/Schaden) der Stangen-Dichtung 11 einen zulässigen Bereich überschritten hat. Daher wird der Bestimmungs-Schwell-Wert entsprechend dem zulässigen Grad der Verschlechterung (Verschleiß/Schaden) der Stangen-Dichtung 11 gesetzt. Eine Mehrzahl von Bestimmungs-Schwell-Werten kann gesetzt sein, um den Grad der Öl-Leckage zu bewerten.
  • In dem Fluid-Leckage-Erfassungs-System 100 ist der Druck in dem Erfassungs-Raum 20 von der Sensor-Einheit 30 ven der Erfassungs-Einheit 10 erfasst, und die Steuerung 60 bestimmt ob die Öl-Leckage verursacht wurde oder nicht, auf der Grundlage von dem erfassten Ergebnis, wodurch die Öl-Leckage im Hydraulik-Zylinder 1 erfasst wird. Insbesondere, in dem Fluid-Leckage-Erfassungs-System 100 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, erfasst die Sensor-Einheit 30 den Druck und die Temperatur in dem Erfassungs-Raum 20 für eine vorgegebene Erfassungs-Periode in vorgegebenen Zeit-Intervallen. Das Erfassungs-Ergebnis von der Sensor-Einheit 30 wird an die Übernahme-Einheit 61 von der Steuerung 60 übertragen. Wenn die Übernahme-Einheit 61 das Erfassungs-Ergebnis von der Sensor-Einheit 30 übernimmt, berechnet die Berechnungs-Einheit 62 von der Steuerung 60 auf der Grundlage des Erfassungs-Ergebnisses die Druck-Parameter (den oberen Grenz-Wert Pmax, den unteren Grenz-Wert Pmin und die Frequenz Nover), welche die Druck-Schwankung in dem Erfassungs-Raum 20 darstellen, und den Temperatur-Parameter (den Temperatur-Integrierte-Wert It). Die Bestimmungs-Einheit 63 berechnet den Bestimmungs-Wert V auf der Grundlage der Druck-Parameter und des Temperatur-Parameters, der von der Berechnungs-Einheit 62 berechnet ist, und stellt fest, ob die Leckage von dem Arbeits-Öl verursacht wurde oder nicht.
  • Wie oben beschrieben, wenn der obere Grenz-Wert als Pmax und der untere Grenz-Wert als Pmin für die Druck-Schwankung in dem Erfassungs-Raum 20 innerhalb der Erfassungs-Periode angegeben wird, ist die Frequenz, mit welcher der Druck in dem Erfassungs-Raum 20 den Grenz-Wert überschreitet, als Nover angegeben, der Temperatur-Integrierte-Wert, der durch Integration der Temperatur-Daten erhalten ist, als It angegeben und der Entlastungs-Druck des Entlastungs-Ventils 40 als Pr angegeben, kann der Bestimmungs-Wert V gemäß der Bestimmungs-Formel berechnet werden, die durch die folgende Formel (1) ausgedrückt wird.
    Formel (1) V = ( C 1 × P m a x ) × ( C 3 × N o v e r ) × ( C 4 × I t ) C 2 × ( P r − P m i n )
    Figure DE112019002262T5_0001
  • In der Formel (1) sind C1, C2, C3 und C4 Gewichtungs-Koeffizienten zur Gewichtung der Einflüsse auf den Bestimmungs-Wert V jeweils von dem oberen Grenz-Wert Pmax, von dem unteren Grenz-Wert Pmin und der Frequenz Nover für die Druck-Schwankung, und des Temperatur-Integrierte-Wertes It. Die Gewichtungs-Koeffizienten werden in Übereinstimmung mit den Spezifikationen, der Einsatzumgebung usw. von dem Hydraulik-Zylinder 1 und der Ausrüstung und Einrichtung, in welcher der Hydraulik-Zylinder 1 eingesetzt wird, festgelegt.
  • In der Bestimmungs-Formel wird der Zähler durch das Produkt aus dem oberen Grenz-Wert Pmax und der Frequenz Nover für die Druck-Schwankung und dem Temperatur-Integrierte-Wert It dargestellt. Zusätzlich wird in der Bestimmungs-Formel der Nenner durch eine Differenz dargestellt, die durch Subtraktion von dem unteren Grenz-Wert Pmin der Druck-Schwankung vom Entlastungs-Druck Pr des Entlastungs-Ventils 40 erhalten wird. In einem Zustand, in dem der Grad der Verschlechterung der Stangen-Dichtung 11 hoch ist und die Tendenz zur Öl-Leckage besteht, wird der obere Grenz-Wert Pmax, der untere Grenz-Wert Pmin und die Frequenz Nover für die Druck-Schwankung jeweils zu einem großen Wert. Daher werden mit fortschreitender Verschlechterung der Stangen-Dichtung 11 der obere Grenz-Wert Pmax und der Wert der Frequenz Nover für die Druck-Schwankung erhöht, und der Bestimmungs-Wert V wird ebenfalls erhöht. Zusätzlich, mit fortschreitender Verschlechterung der Stangen-Dichtung 11 wird der untere Grenz-Wert Pmin für die Druck-Schwankung, die den Nenner bildet, erhöht. Dadurch wird der Gesamtwert des Nenners in der Bestimmungs-Formel kleiner, und der Bestimmungs-Wert V selbst wird größer. Wie aus der Formel (1) hervorgeht, entspricht der maximale Wert des Nenners dem Entlastungs-Druck Pr, wenn der untere Grenz-Wert Pmin der Druck-Schwankung gleich Null ist.
  • Die Erkennung der Öl-Leckage, die durch das Fluid-Leckage-Erfassungs-System 100 durchgeführte wird, wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die spezifischen Beispiele, die in den 4 bis 7 gezeigt sind, spezifisch beschrieben. Das Beispiel, das in 4 gezeigt ist, zeigt die Druck-Wellen-Form, die einen Zustand zeigt, in dem der Grad der Verschlechterung der Stangen-Dichtung 11 gering ist und die Öl-Leckage nicht verursacht ist. Das Beispiel, das in 5 gezeigt ist, zeigt einen Zustand, in dem die Verschlechterung der Stangen-Dichtung 11 gegenüber dem in 4 gezeigten Beispiel fortgeschritten ist und die Öl-Leckage verursacht wurde. Die Beispiele, die in 6 und 7 gezeigt sind, zeigen jeweils Fälle, in denen der Druck in der Stangen-Seite-Kammer 2a niedrig ist und die Amplitude der Druck-Schwankung gering ist (der Fall, in dem der niedrige Druck aufrechterhalten wird). Das Beispiel, das in 6 gezeigt ist, zeigt einen Zustand, in dem die Verschlechterung nicht fortgeschritten ist und die Öl-Leckage nicht verursacht ist, und das Beispiel, das in 7 gezeigt ist, zeigt einen Zustand, in dem die Verschlechterung fortgeschritten ist und die Öl-Leckage verursacht ist, auch in einem Zustand, in dem der Druck in der Stangen-Seite-Kammer 2a niedrig ist.
  • In dem Beispiel, das in 4 gezeigt ist, hat der obere Grenz-Wert Pmax der Druck-Schwankung P1 einen relativ kleinen Wert, und die Frequenz Nover, bei welcher der Druck innerhalb der Erfassungs-Periode den Grenz-Wert überschreitet, ist Null. Zusätzlich ist der untere Grenz-Wert Pmin der Druck-Schwankung gleich Null. Somit, in dem Beispiel, das in 4 gezeigt ist, wird der Bestimmungs-Wert V zu Null und ist gleich oder kleiner als der Bestimmungs-Schwell-Wert.
  • Mit fortschreitender Verschlechterung der Stangen-Dichtung 11 wird der Druck in der Stangen-Seite-Kammer 2a tendenziell in den Erfassungs-Raum 20 geführt, und daher, wie in 5 gezeigt, sind der obere Grenz-Wert Pmax und die Frequenz Nover für die Druck-Schwankung in dem Erfassungs-Raum 20 erhöht. In dem Beispiel, das in 5 gezeigt ist, ist der obere Grenz-Wert Pmax P2, der einen Wert größer als der von P1 in 4 hat, und die Frequenz Nover ist sechs.
  • Zusätzlich, mit fortschreitender Verschlechterung der Stangen-Dichtung 11, beginnt das Arbeits-Öl auch bei niedrigerem Druck aus der Stangen-Seite-Kammer 2a in den Erfassungs-Raum 20 auszutreten. Genauer gesagt, beginnt das Arbeits-Öl bereits bei niedrigstem Druck des Stangen-Seite-Kammers 2a (auch bei dem unteren Grenz-Wert der Druck-Schwankung im Stangen-Seite-Kammer 2a) innerhalb der Erfassungs-Periode über die Stangen-Dichtung 11 hinaus in den Erfassungs-Raum 20 zu entweichen. Somit, wie in 5 gezeigt, wird der untere Grenz-Wert Pmin der Druck-Schwankung in dem Erfassungs-Raum 20 zu einem Wert P3, der einen Wert größer als Null hat. Wie oben beschrieben, mit fortschreitender Verschlechterung der Stangen-Dichtung 11 und zunehmendem Grad der Leckage von dem Arbeits-Öl, wird der obere Grenz-Wert Pmax, die Frequenz Nover und der untere Grenz-Wert Pmin der Druck-Schwankung erhöht, und der Bestimmungs-Wert V wird ebenso entsprechend erhöht. Daher, in dem Beispiel, das in 5 gezeigt ist, überschreitet der Bestimmungs-Wert V den Bestimmungs-Schwell-Wert, und die Bestimmungs-Einheit 63 bestimmt, dass die Leckage von dem Arbeits-Öl verursacht wurde.
  • In einem Fall, in dem der Druck in der Stangen-Seite-Kammer 2a relativ niedrig ist und die Amplitude der Druck-Schwankung in der Stangen-Seite-Kammer 2a ebenfalls klein ist, wie in 6 gezeigt, haben der obere Grenz-Wert Pmax und die Frequenz Nover für die Druck-Schwankung in dem Erfassungs-Raum 20 relativ kleine Werte.
  • In solchen Fällen, wie in 7 gezeigt, auch bei fortschreitender Verschlechterung der Stangen-Dichtung 11, sind der obere Grenz-Wert Pmax und die Frequenz Nover für die Druck-Schwankung in dem Erfassungs-Raum 20 nicht erhöht. Dadurch wird der Wert des Zählers der Bestimmungs-Formel kleiner, und es ist nicht möglich, die Öl-Leckage nur mit dem oberen Grenz-Wert Pmax und der Frequenz Nover für die Druck-Schwankung in dem Erfassungs-Raum 20 zu erfassen.
  • Andererseits, wie in 7 gezeigt, mit fortschreitender Verschlechterung der Stangen-Dichtung 11, wird der untere Grenz-Wert Pmin der Druck-Schwankung erhöht, auch wenn der Druck in der Stangen-Seite-Kammer 2a niedrig ist (P5 in 7). Somit, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, beinhaltet die Bestimmungs-Formel, als den Parameter zur Erhalten des Bestimmungs-Wertes V, den unteren Grenz-Wert Pmin der Druck-Schwankung in dem Erfassungs-Raum 20. Daher, selbst in einem Fall, in dem der Druck in der Stangen-Seite-Kammer 2a niedrig ist, ist die Amplitude der Druck-Schwankung klein, und der obere Grenz-Wert Pmax und die Frequenz Nover für die Druck-Schwankung in dem Erfassungs-Raum 20 sind klein, wenn der Wert von dem unteren Grenz-Wert Pmin groß ist, wird auch der Bestimmungs-Wert V groß. Somit, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, selbst in einem Fall, in dem der Druck in der Stangen-Seite-Kammer 2a niedrig ist, die Amplitude der Druck-Schwankung klein ist, und der Druck in dem Erfassungs-Raum 20 nicht hoch wird, wie in 7 gezeigt, ist es möglich festzustellen, dass die Öl-Leckage verursacht wurde, und die Erfassungs-Genauigkeit der Öl-Leckage wird verbessert.
  • Zusätzlich, wie in Formel (1) gezeigt, beinhaltet die Bestimmungs-Formel den Nenner, der durch Subtraktion von dem unteren Grenz-Wert Pmin der Druck-Schwankung vom Entlastungs-Druck Pr erhalten wird. Daher, wenn der untere Grenz-Wert Pmin der Druck-Schwankung erhöht ist und sich dem Entlastungs-Druck Pr nähert, ist der Bestimmungs-Wert V schnell erhöht. Mit anderen Worten, wenn sich der untere Grenz-Wert Pmin dem Entlastungs-Druck Pr nähert, wird ein Anstieg des Bestimmungs-Wertes V aufgrund des Anstiegs von dem unteren Grenz-Wert Pmin (eine Rate der Erhöhung des Bestimmungs-Wertes V im Verhältnis zum Anstieg von dem unteren Grenz-Wert Pmin) erhöht. Wenn der untere Grenz-Wert Pmin den gleichen Wert wie der Entlastungs-Druck Pr annimmt, divergiert der Bestimmungs-Wert V. Wie oben beschrieben, die Bestimmungs-Formel ist formuliert, so dass der Einfluss von dem unteren Grenz-Wert Pmin dadurch erhöht wird, dass die Differenz zwischen dem Entlastungs-Druck Pr und dem unteren Grenz-Wert Pmin als Nenner einbezogen wird. Daher, durch Verwendung der Bestimmungs-Formel, wie der Formel (1), ist es möglich, die Erfassungs-Genauigkeit der Öl-Leckage in einem Fall, in dem der Druck in der Stangen-Seite-Kammer 2a relativ niedrig ist, weiter zu verbessern.
  • Der Temperatur-Integrierte-Wert It wird durch Integration nicht nur der Temperatur-Daten innerhalb der Erfassungs-Periode, sondern auch aller Temperatur-Daten, in der Speicher-Einheit 64 gespeichert sind, erhalten. So, zum Beispiel, auch wenn die Temperatur in dem Erfassungs-Raum 20 relativ niedrig ist, wird der Temperatur-Integrierte-Wert It größer, für den Hydraulik-Zylinder 1, der schon für eine längere Zeit-Periode verwendet ist. Durch die Einbeziehung eines solchen Temperatur-Integrierte-Wertes It in die Bestimmungs-Formel ist es möglich, die Faktoren wie den thermischen Effekt für die Stangen-Dichtung 11 und die Lebensdauer der Stangen-Dichtung 11 auf den Bestimmungs-Wert V zu berücksichtigen und so die Öl-Leckage mit hoher Genauigkeit zu erfassen.
  • In einem Fall, in dem festgestellt wird, dass die Öl-Leckage durch die Anwendung des oben beschriebenen Bestimmungsverfahren verursacht wurde, wird ein Bediener darauf hingewiesen, dass der Zeitpunkt für den Austausch der Stangen-Dichtung 11 erreicht ist, zum Beispiel durch eine Warnlampe (nicht abgebildet) usw.
  • Wie oben beschrieben, ist es mit dem Hydraulik-Zylinder 1 möglich, den Grad der Verschlechterung der Stangen-Dichtung 11 auf der Grundlage des Drucks, der von der Sensor-Einheit 30 des Fluid-Leckage-Erfassungs-Systems 100 erfasst ist, zu erfassen. Daher ist es möglich, den Zeitpunkt des Auswechselns der Stangen-Dichtung 11 einfach zu organisieren.
  • Als nächstes wird eine Modifikation des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben. Die folgenden Modifikationen fallen ebenfalls in den Umfang der vorliegenden Erfindung, und es ist auch möglich, die in der Modifikation gezeigten Konfigurationen mit den in dem obigen Ausführungsbeispiel beschriebenen Konfigurationen zu kombinieren oder die in den folgenden verschiedenen Modifikationen beschriebenen Konfigurationen zu kombinieren.
  • In dem obigen Ausführungsbeispiel wurde der Fall beschrieben, dass die Zylinder-Vorrichtung der Hydraulik-Zylinder 1 ist. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf einen solchen Fall beschränkt, und das Fluid-Leckage-Erfassungs-System 100 kann als Zylinder-Vorrichtung in einem Stoßdämpfer usw. verwendet werden. Zusätzlich, in dem Fall, in dem die Zylinder-Vorrichtung der Hydraulik-Zylinder 1 ist, kann der Hydraulik-Zylinder 1 von einem Doppel-Stangen-Typ oder von einem einfachwirkenden Typ sein, bei dem das Arbeits-Öl nur in/aus der Stangen-Seite-Kammer 2a zu-/ab-geleitet wird. Zusätzlich ist die Arbeits-Fluid nicht auf das Arbeits-Öl beschränkt, und, zum Beispiel, können auch Wasser oder andere Flüssigkeiten verwendet werden.
  • Zusätzlich, in dem oben genannten Ausführungsbeispiel, umfassen die Druck-Parameter den oberen Grenz-Wert Pmax, den unteren Grenz-Wert Pmin und die Frequenz Nover für die Druck-Schwankung. Im Gegensatz dazu sind die Druck-Parameter nicht darauf beschränkt, und es können andere Werte verwendet werden, welche die Druck-Schwankung repräsentieren. Zusätzlich wird die Frequenz Nover nicht unbedingt verwendet. Die Druck-Parameter, die für die Bestimmung durch die Bestimmungs-Einheit 63 verwendet sind, können mindestens den oberen Grenz-Wert Pmax und den unteren Grenz-Wert Pmin der Druck-Schwankung beinhalten. Zusätzlich ist der Temperatur-Parameter nicht auf den Temperatur-Integrierte-Wert It beschränkt. Weiterhin kann die Bestimmungs-Einheit 63 feststellen, ob die Öl-Leckage verursacht wurde oder nicht, ohne Verwendung des Temperatur-Parameters, und in diesem Fall kann die Sensor-Einheit eine sein, die in der Lage ist, den Druck zu erfassen.
  • Zusätzlich, in dem oben genannten Ausführungsbeispiel, wird der Bestimmungs-Wert V durch die Bestimmungs-Formel berechnet, die durch die Formel (1) ausgedrückt wird, und dadurch wird bestimmt, ob die Öl-Leckage verursacht wurde oder nicht. Im Gegensatz dazu ist die Bestimmungs-Formel nicht auf die Formel (1) beschränkt. Zum Beispiel kann die Bestimmungs-Formel eine solche sein, die den Bestimmungs-Wert V einfach durch das Produkt aus dem oberen Grenz-Wert Pmax, dem unteren Grenz-Wert Pmin und der Frequenz Nover für die Druck-Schwankung und dem Temperatur-Integrierte-Wert It berechnet.
  • Zusätzlich wird, in dem oben genannten Ausführungsbeispiel, ob die Öl-Leckage verursacht wurde oder nicht, durch Berechnung eines einzigen Bestimmungs-Wertes V auf der Grundlage der vier Parameter und durch Vergleich des Bestimmungs-Wertes V und des Bestimmungs-Schwell-Wertes bestimmt. Im Gegensatz dazu ist das Bestimmungsverfahren, das von der Bestimmungs-Einheit 63 verwendet ist, nicht darauf beschränkt, solange das Verfahren den oberen Grenz-Wert Pmax und den unteren Grenz-Wert Pmin der Druck-Schwankung verwendet. Zum Beispiel, bei dem Bestimmungsverfahren, können die SchwellWerte jeweils für den oberen Grenz-Wert Pmax und den unteren Grenz-Wert Pmin der Druck-Schwankung gesetzt werden, und es ist möglich festzustellen, dass die Öl-Leckage verursacht wurde, wenn entweder der obere Grenz-Wert Pmax oder der untere Grenz-Wert Pmin den entsprechenden Schwell-Wert überschreitet.
  • Gemäß dem obigen Ausführungsbeispiel werden die unten beschriebenen Vorteile bereitgestellt.
  • Gemäß dem Fluid-Leckage-Erfassungs-System 100 bestimmt die Bestimmungs-Einheit 63 von der Steuerung 60 ob die Öl-Leckage verursacht wurde oder nicht, auf Grundlage von dem oberen Grenz-Wert Pmax und von dem unteren Grenz-Wert Pmin der Druck-Schwankung als Druck-Parameter, welche die Druck-Schwankung in dem Erfassungs-Raum 20 repräsentieren. Als ein Ergebnis, auch in einem Fall, in dem der Druck im Stangen-Seite-Kammer 2a niedrig ist und die Bestimmung nicht mit dem oberen Grenz-Wert Pmax der Druck-Schwankung in dem Erfassungs-Raum 20 durchgeführt werden kann, ist es möglich zu bestimmen, ob die Öl-Leckage verursacht wurde oder nicht. Daher ist die Nachweisgenauigkeit für die Öl-Leckage verbessert.
  • Zusätzlich bestimmt die Bestimmungs-Einheit 63, ob die Öl-Leckage verursacht wurde oder nicht, auf Grundlage der Frequenz Nover als Druck-Parameter neben dem oberen Grenz-Wert Pmax und dem unteren Grenz-Wert Pmin. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Öl-Leckage mit einer höheren Genauigkeit zu erfassen.
  • Zusätzlich bestimmt die Bestimmungs-Einheit 63 ob die Öl-Leckage verursacht wurde oder nicht, auf der Grundlage des Temperatur-Integrierte-Wertes It als Temperatur-Parameter zusätzlich zu den Druck-Parametern. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Öl-Leckage-Bestimmung unter Berücksichtigung des Einflusses des thermischen Effekts und der Lebensdauer durchzuführen und dadurch ist die Erfassungs-Genauigkeit der Öl-Leckage verbessert.
  • Zusätzlich bestimmt die Bestimmungs-Einheit 63, ob die Leckage der Flüssigkeit verursacht wurde oder nicht, durch Berechnen eines einzelnen Bestimmungs-Wert V, durch Verwendung der Bestimmungs-Formel, die durch die Formel (1) auf der Grundlage des oberen Grenz-Werts Pmax, des unteren Grenz-Werts Pmin und der Frequenz Nover, bei welcher der Druck den Schwell-Wert für die Druck-Schwankung überschreitet, und des Temperatur-Integrierte-Werts It, ausgedrückt wird. In der Bestimmungs-Formel bildet die Differenz zwischen dem Entlastungs-Druck Pr und dem unteren Grenz-Wert Pmin für die Druck-Schwankung den Nenner. Wie oben beschrieben, ist die Bestimmungs-Formel so formuliert, dass der Bestimmungs-Wert V in Bezug auf den Anstieg von dem unteren Grenz-Wert Pmin exponentiell zunimmt und damit der Einfluss von dem unteren Grenz-Wert Pmin auf den Bestimmungs-Wert V zunimmt. Daher, durch Verwendung der Bestimmungs-Formel, wie zum Beispiel der Formel (1), ist es möglich, die Öl-Leckage in einem Fall, in dem der Druck in der Stangen-Seite-Kammer 2a relativ niedrig ist, mit besonders hoher Genauigkeit zu erfassen.
  • Konfigurationen, Funktionen und Wirkungen der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden gemeinsam beschrieben.
  • Das Fluid-Leckage-Erfassungs-System 100 ist konfiguriert, so dass es die Leckage von dem Arbeits-Öl im Hydraulik-Zylinder 1 erfasst, der die Kolben-Stange 3, die sich aus dem Zylinder-Rohr 2 erstreckt, und den Zylinder-Kopf 5, der an dem Zylinder-Rohr 2 vorgesehen ist, hat, die Kolben-Stange 3 ist durch den Zylinder-Kopf 5 eingesetzt, und die Leckage wird von dem Arbeits-Öl von der Stangen-Seite-Kammer 2a im Zylinder-Rohr 2 durch den Ring-Spalt 8 zwischen der Kolben-Stange 3 und dem Zylinder-Kopf 5 verursacht. Das Fluid-Leckage-Erfassungs-System 100 beinhaltet: die Erfassungs-Einheit 10, die in dem Hydraulik-Zylinder 1 vorgesehen ist, die Erfassungs-Einheit 10, die konfiguriert ist, so dass sie den Druck von dem Arbeits-Öl erfasst, das durch den Ring-Spalt 8 zwischen der Kolben-Stange 3 und dem Zylinder-Kopf 5 austritt; und die Steuerung 60, die konfiguriert ist, so dass sie das Erfassungs-Ergebnis von der Erfassungs-Einheit 10 übernimmt, wobei die Erfassungs-Einheit 10 aufweist: die Stangen-Dichtung 11, die in dem Zylinder-Kopf 5 vorgesehen ist, die Stangen-Dichtung 11 konfiguriert ist, so dass sie den Spalt zwischen der Kolben-Stange 3 und dem Zylinder-Kopf 5 abdichtet; den Erfassungs-Raum 20, in den das Arbeits-Öl, das durch die Stangen-Dichtung 11 ausgetreten ist, geleitet wird; und die Sensor-Einheit 30, die konfiguriert ist, den Druck in dem Erfassungs-Raum 20 zu erfassen, die Steuerung 60 hat: die Berechnungs-Einheit 62, die konfiguriert ist, um den Druck-Parameter zu berechnen, der die Druck-Schwankung in dem Erfassungs-Raum 20 repräsentiert, aufgrund des Drucks in der Stangen-Seite-Kammer 2a, auf Grundlage des Erfassungs-Ergebnis von der Sensor-Einheit 30; und die Bestimmungs-Einheit 63, die konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob die Leckage von dem Arbeits-Öl verursacht wurde oder nicht, basierend auf dem Druck-Parameter, und der Druck-Parameter beinhaltet den oberen Grenz-Wert Pmax und den unteren Grenz-Wert Pmin der Druck-Schwankung, die aus dem erfassten Ergebnis erhalten sind, das von der Sensor-Einheit 30 innerhalb einer vorbestimmten Erfassungs-Periode erfasst wurde.
  • Zusätzlich, in dem Fluid-Leckage-Erfassungs-System 100, berechnet die Bestimmungs-Einheit 63 den Bestimmungs-Wert V auf der Grundlage des Druck-Parameters und stellt fest, dass die Leckage von dem Arbeits-Fluid verursacht wurde, wenn der Bestimmungs-Wert V gleich oder größer als ein vorgegebener Bestimmungs-Schwell-Wert ist und der Bestimmungs-Wert V wird größer, wenn der obere Grenz-Wert Pmax und der untere Grenz-Wert Pmin der Druck-Schwankung erhöht werden.
  • Mit der oben beschriebenen Konfigurationen bestimmt die Bestimmungs-Einheit 63 ob die Öl-Leckage verursacht wurde oder nicht auf Grundlage von dem unteren Grenz-Wert Pmin zusätzlich zum oberen Grenz-Wert Pmax der Druck-Schwankung in dem Erfassungs-Raum 20. Durch die Verwendung von dem unteren Grenz-Wert Pmin der Druck-Schwankung in dem Erfassungs-Raum 20 bei der Öl-Leckage-Bestimmung, ist es auch in einem Fall, in dem der Druck im Stangen-Seite-Kammer 2a niedrig ist und die Öl-Leckage-Bestimmung nicht mit dem oberen Grenz-Wert Pmax der Druck-Schwankung in dem Erfassungs-Raum 20 durchgeführt werden kann, möglich festzustellen, ob die Öl-Leckage verursacht wurde oder nicht. Daher wird die Erfassungs-Genauigkeit des Fluid-Leckage-Erfassungs-Systems 100 verbessert.
  • Zusätzlich, in dem Fluid-Leckage-Erfassungs-System 100, beinhalte der Druck-Parameter weiterhin die Frequenz Nover, bei welcher der Druck in dem Erfassungs-Raum 20 innerhalb der Erfassungs-Periode einen vorgegebenen Frequenz-Schwell-Wert Pc überschreitet.
  • Zusätzlich, mit dem Fluid-Leckage-Erfassungs-System 100, berechnet die Bestimmungs-Einheit 63 den Bestimmungs-Wert V auf der Grundlage des Druck-Parameters und stellt fest, dass die Leckage von dem Arbeits-Öl verursacht wurde, wenn der Bestimmungs-Wert V gleich oder größer als ein vorgegebener Bestimmungs-Schwell-Wert ist, und der Bestimmungs-Wert V wird größer wenn die Frequenz Nover zunimmt.
  • Mit den oben beschriebenen Konfigurationen ist es möglich, die Erfassungs-Genauigkeit des Fluid-Leckage-Erfassungs-Systems 100 weiter zu verbessern.
  • Zusätzlich, in dem Fluid-Leckage-Erfassungs-System 100, bestimmt die Bestimmungs-Einheit 63 ob die Leckage von dem Arbeits-Öl verursacht wurde oder nicht auf Grundlage des Druck-Parameters und des Temperatur-Integrierte-Wertes It in dem Erfassungs-Raum 20, der von der Sensor-Einheit 30 innerhalb der Erfassungs-Periode erfasst wird.
  • Zusätzlich, in dem Fluid-Leckage-Erfassungs-System 100, berechnet die Bestimmungs-Einheit 63 den Bestimmungs-Wert V auf der Grundlage des Druck-Parameters und des integrierten Werts It der Temperatur und stellt fest, dass die Leckage von dem Arbeits-Öl verursacht wurde, wenn der Bestimmungs-Wert V gleich oder größer als ein vorgegebener Bestimmungs-Schwell-Wert ist, und der Bestimmungs-Wert V wird größer, wenn integrierte Wert It der Temperatur zunimmt.
  • Mit den oben beschriebenen Konfigurationen ist es möglich, die Öl-Leckage-Bestimmung unter Berücksichtigung des thermischen Effekts und der Lebensdauer für die Stangen-Dichtung 11 durchzuführen, und dadurch ist es möglich die Erfassungs-Genauigkeit des Fluid-Leckage-Erfassungs-Systems 100 weiter zu verbessern.
  • Zusätzlich enthält das Fluid-Leckage-Erfassungs-System 100 weiterhin das Entlastungs-Ventil 40, das konfiguriert ist, so dass es den Druck in dem Erfassungs-Raum 20 ablässt, indem es geöffnet wird, wenn der Druck in dem Erfassungs-Raum 20 den Entlastungs-Druck Pr erreicht, wobei die Bestimmungs-Einheit 63 bestimmt, ob die Leckage von dem Arbeits-Öl verursacht wurde oder nicht, auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem Entlastungs-Druck Pr und dem unteren Grenz-Wert Pmin des Druck-Parameters.
  • Zusätzlich beinhaltet der Hydraulik-Zylinder 1: die Kolben-Stange 3, die aus dem Zylinder-Rohr 2 erstrecket; den Zylinder-Kopf 5, der auf dem Zylinder-Rohr 2 vorgesehen ist, die Kolben-Stange 3, die durch den Zylinder-Kopf 5 eingesetzt ist; und das Fluid-Leckage-Erfassungs-System 100, das konfiguriert ist, Leckage von dem Arbeits-Öl aus der Stangen-Seite-Kammer 2a im Zylinder-Rohr 2 zwischen der Kolben-Stange 3 und dem Zylinder-Kopf 5 zu erfassen.
  • Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dienen lediglich der Veranschaulichung einiger Anwendungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, und der technische Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die spezifischen Konstruktionen der oben genannten Ausführungsbeispiele beschränkt.
  • Diese Anmeldung basiert auf und beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-088381 , eingereicht beim Japanischen Patentamt am 1. Mai, 2018, deren gesamter Inhalt hier durch Verweis aufgenommen wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2016045068 A [0002, 0003]
    • JP 2018088381 [0078]

Claims (8)

  1. Ein Fluid-Leckage-Erfassungs-System, das konfiguriert ist, um eine Leckage von Arbeits-Fluid in einer Zylinder-Vorrichtung zu erfassen, die Kolben-Stange, die sich aus einem Zylinder-Rohr erstrecket, und einen Zylinder-Kopf, der auf dem Zylinder-Rohr vorgesehen ist, hat, die Kolben-Stange ist durch den Zylinder-Kopf eingesetzt, und die Leckage von dem Arbeits-Fluid aus einer Fluid-Druck-Kammer im Zylinder-Rohr wird durch einen Spalt zwischen der Kolben-Stange und dem Zylinder-Kopf verursacht, das Fluid-Leckage-Erfassungs-System umfasst: eine Erfassungs-Einheit, die in der Zylinder-Vorrichtung vorgesehen ist, die Erfassungs-Einheit ist konfiguriert, um den Druck von dem Arbeits-Fluid zu erfassen, das durch den Spalt zwischen der Kolben-Stange und dem Zylinder-Kopf austritt; und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um das erfasste Ergebnis von der Erfassungs-Einheit zu übernehmen, wobei die die Erfassungs-Einheit hat: eine Stangen-Dichtung, die in dem Zylinder-Kopf vorgesehen ist, die Stangen-Dichtung ist konfiguriert, um den Spalt zwischen der Kolben-Stange und dem Zylinder-Kopf abzudichten; einen Erfassungs-Raum, in den Arbeits-Fluid, das durch die Stangen-Dichtung ausgetreten ist, geleitet ist; und einen Erfassungs-Abschnitt, der konfiguriert ist, um den Druck in dem Erfassungs-Raum erfassen, die Steuerung hat: eine Berechnungs-Einheit, die konfiguriert ist, um einen Druck-Parameter zu berechnen, der eine Druck-Schwankung in dem Erfassungs-Raum aufgrund des Drucks in der Fluid-Druck-Kammer darstellt, auf der Grundlage von dem erfassten Ergebnis aus dem Erfassungs-Abschnitt; und eine Bestimmungs-Einheit, die konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob die Leckage von dem Arbeits-Fluid verursacht wurde oder nicht, auf der Grundlage von dem des Druck-Parameter, und der Druck-Parameter beinhaltet einen oberen Grenz-Wert und einen unteren Grenz-Wert von der Druck-Schwankung, die aus dem erfassten Ergebnis erhalten wird, das von dem Erfassungs-Abschnitt innerhalb einer vorgegebenen Erfassungs-Periode erfasst ist.
  2. Das Fluid-Leckage-Erfassungs-System gemäß Anspruch 1, wobei die Bestimmungs-Einheit einen Bestimmungs-Wert berechnet, auf der Grundlage des Druck-Parameters, und bestimmt, dass die Leckage von dem Arbeits-Fluid verursacht wurde, wenn der Bestimmungs-Wert gleich oder größer als ein vorbestimmter Bestimmungs-Schwell-Wert ist, und der Bestimmungs-Wert wird größer, wenn der obere Grenz-Wert und der untere Grenz-Wert der Druck-Schwankung erhöht werden.
  3. Das Fluid-Leckage-Erfassungs-System gemäß Anspruch 1, wobei der Druck-Parameter weiterhin eine Frequenz beinhaltet, bei welcher der Druck in dem Erfassungs-Raum innerhalb der Erfassungs-Periode einen vorgegebenen Schwell-Wert überschreitet.
  4. Das Fluid-Leckage-Erfassungs-System gemäß Anspruch 3, wobei die Bestimmungs-Einheit den Bestimmungs-Wert berechnet, auf der Grundlage des Druck-Parameters, und bestimmt, dass die Leckage von dem Arbeits-Fluid verursacht wurde, wenn der Bestimmungs-Wert gleich oder größer als ein vorbestimmter Bestimmungs-Schwell-Wert ist, und der Bestimmungs-Wert wird größer, wenn die Frequenz zunimmt.
  5. Das Fluid-Leckage-Erfassungs-System gemäß Anspruch 1, wobei der Erfassungs-Abschnitt weiterhin die Temperatur in dem Erfassungs-Raum erfasst, und die Bestimmungs-Einheit bestimmt ob die Leckage von dem Arbeits-Fluid verursacht wurde oder nicht auf der Grundlage des Druck-Parameters und eines integrierten Wertes der Temperatur in dem Erfassungs-Raum innerhalb der Erfassungs-Periode.
  6. Das Fluid-Leckage-Erfassungs-System gemäß Anspruch 5, wobei die Bestimmungs-Einheit den Bestimmungs-Wert berechnet, auf der Grundlage des Druck-Parameters und des integrierten Wertes der Temperatur, und bestimmt, dass die Leckage von dem Arbeits-Fluid verursacht wurde, wenn der Bestimmungs-Wert gleich oder größer als ein vorbestimmter Bestimmungs-Schwell-Wert ist, und der Bestimmungs-Wert wird größer, wenn der integrierte Wert der Temperatur zunimmt.
  7. Das Fluid-Leckage-Erfassungs-System gemäß Anspruch 1 umfasst weiterhin ein Entlastungs-Ventil, das konfiguriert ist, um den Druck in dem Erfassungs-Raum durch Öffnen abzulassen, wenn der Druck in dem Erfassungs-Raum einen Entlastungs-Druck erreicht, wobei die Bestimmungs-Einheit bestimmt, ob die Leckage von dem Arbeits-Fluid verursacht wurde oder nicht, auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem Entlastungs-Druck und dem unteren Grenz-Wert des Druck-Parameters.
  8. Ein Fluid-Druck-System, das umfasst: das Fluid-Leckage-Erfassungs-System gemäß Anspruch 1; und eine Zylinder-Vorrichtung, die eine Kolben-Stange, die sich aus einem Zylinder-Rohr erstrecket, und einen Zylinder-Kopf, der dem Zylinder-Rohr vorgesehen ist, beinhaltet, wobei die Kolben-Stange durch den Zylinder-Kopf eingesetzt ist.
DE112019002262.8T 2018-05-01 2019-04-23 Fluid-leckage-erfassungs-system und fluid-druck-system Pending DE112019002262T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-088381 2018-05-01
JP2018088381A JP6643393B2 (ja) 2018-05-01 2018-05-01 流体漏れ検出システム及び流体圧システム
PCT/JP2019/017144 WO2019212003A1 (ja) 2018-05-01 2019-04-23 流体漏れ検出システム及び流体圧システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112019002262T5 true DE112019002262T5 (de) 2021-01-07

Family

ID=68387064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112019002262.8T Pending DE112019002262T5 (de) 2018-05-01 2019-04-23 Fluid-leckage-erfassungs-system und fluid-druck-system

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11466707B2 (de)
JP (1) JP6643393B2 (de)
KR (1) KR20210003081A (de)
CN (1) CN111656022B (de)
DE (1) DE112019002262T5 (de)
WO (1) WO2019212003A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021202041A1 (de) 2021-03-03 2022-09-08 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Stangendichtsystem und Zylinderkopf für einen Hydraulikzylinder

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102263584B1 (ko) * 2019-12-20 2021-06-10 디와이파워 주식회사 외부 누유 감지 구조가 구비된 유압 실린더 장치
KR102188244B1 (ko) * 2020-03-03 2020-12-08 파카코리아(주) 수소 압축 장비의 누유 검출 시스템
CN113758649B (zh) * 2020-06-01 2024-09-17 广州汽车集团股份有限公司 液控系统液压油泄漏测试方法及系统
KR20240035786A (ko) 2021-07-19 2024-03-18 주식회사 발카 액압 기기 감시 시스템
CN117605736B (zh) * 2024-01-22 2024-04-09 山东济矿鲁能煤电股份有限公司阳城煤矿 一种前后移动油缸密封性检测方法

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1480363A (fr) * 1966-03-31 1967-05-12 Trefimetaux Procédé et dispositif pour la détection automatique des fuites sur les câbles électriques à pression de liquide
US3438246A (en) * 1967-06-19 1969-04-15 Stellar Eng Inc Hydraulic leak testing system and apparatus
GB1367361A (en) * 1969-11-26 1974-09-18 Froelich M Method and apparatus for checking seals
SE375936B (de) * 1973-06-26 1975-05-05 Asea Ab
US4090396A (en) * 1977-01-31 1978-05-23 Brien John W O Method and device for detecting hydraulic leaks
JPS59153765U (ja) * 1983-04-01 1984-10-15 株式会社神戸製鋼所 油圧シリンダのシ−ル監視装置
US4993256A (en) * 1988-04-20 1991-02-19 Kabushiki Kaisha Fukuda Leakage test method and apparatus
US5072622A (en) * 1990-06-04 1991-12-17 Roach Max J Pipeline monitoring and leak containment system and apparatus therefor
FR2663592B1 (fr) * 1990-06-20 1992-09-04 Lorraine Carbone Bande de frottement en carbone avec detection d'avaries.
US5090234A (en) * 1990-08-30 1992-02-25 Vista Research, Inc. Positive displacement pump apparatus and methods for detection of leaks in pressurized pipeline systems
US5232251A (en) * 1991-03-18 1993-08-03 Gaughan John T Expansion joint with two sealing elements
JPH07109380B2 (ja) * 1991-03-14 1995-11-22 工業技術院長 ガス漏洩検知装置
US5272911A (en) * 1992-10-26 1993-12-28 Litton Industrial Automation Systems, Inc. Cylinder head flow test apparatus and method
JP3407566B2 (ja) * 1996-11-05 2003-05-19 日産自動車株式会社 蒸発燃料処理装置の診断装置
US6023961A (en) * 1998-04-02 2000-02-15 Reliance Electric Industrial Company Micro-viscosity sensor and lubrication analysis system employing the same
US6688338B2 (en) * 2001-12-26 2004-02-10 Paul Meli Secondary containment system for pipelines
DE102005059564A1 (de) * 2005-12-13 2007-06-14 Brueninghaus Hydromatik Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Zustandsüberwachung bei hydrostatischen Verdrängereinheiten
JP4495103B2 (ja) * 2006-03-27 2010-06-30 三菱電機株式会社 ガス漏れ検出装置及びガス漏れ検出方法
DE102007062794B4 (de) * 2007-12-27 2023-07-06 Audi Ag Verfahren und Vorrichtung zur Detektion einer Undichtigkeit in einem Abgasabschnitt eines Verbrennungsmotors
US8205484B2 (en) * 2009-02-17 2012-06-26 Fukuda Co., Ltd. Apparatus and method for leak testing
JP5479938B2 (ja) * 2010-02-15 2014-04-23 カヤバ工業株式会社 流体圧シリンダ
US9404445B2 (en) * 2013-05-22 2016-08-02 Honda Motor Co., Ltd. Evaporated fuel treatment apparatus
CN104440758B (zh) * 2013-09-25 2017-01-04 五冶集团上海有限公司 一种便携式压力装置及其在过盈配合零件拆卸中的应用
US9752599B2 (en) * 2014-05-07 2017-09-05 Fisher Controls International Llc Methods and apparatus to partial stroke test valves using pressure control
JP6296500B2 (ja) 2014-08-22 2018-03-20 日本バルカー工業株式会社 液体漏れ検知ユニット
US10352814B2 (en) * 2015-11-10 2019-07-16 Phyn Llc Water leak detection using pressure sensing
CN105675235A (zh) * 2016-03-16 2016-06-15 湖南科技大学 一种容器泄漏检测装置和方法
JP2017207078A (ja) * 2016-05-16 2017-11-24 Ｋｙｂ株式会社 液漏れ検知装置
DE102017200766A1 (de) * 2017-01-18 2018-07-19 Siemens Healthcare Gmbh Gehäuse für einen Hochspannungstank, Hochspannungstank für eine Hochspannungserzeugung und Verfahren zum Betrieb eines Hochspannungstanks
US10272993B2 (en) * 2017-07-05 2019-04-30 Goodrich Corporation Dual-stage, stroke-activated, mixed fluid gas shock strut servicing monitoring system
CN107605862A (zh) * 2017-10-31 2018-01-19 中国重型机械研究院股份公司 一种往复运动式活塞密封试验装置
US10677380B1 (en) * 2019-07-26 2020-06-09 Halliburton Energy Services, Inc. Fail safe suction hose for significantly moving suction port

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021202041A1 (de) 2021-03-03 2022-09-08 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Stangendichtsystem und Zylinderkopf für einen Hydraulikzylinder

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019194484A (ja) 2019-11-07
WO2019212003A1 (ja) 2019-11-07
KR20210003081A (ko) 2021-01-11
CN111656022A (zh) 2020-09-11
JP6643393B2 (ja) 2020-02-12
US20210270296A1 (en) 2021-09-02
US11466707B2 (en) 2022-10-11
CN111656022B (zh) 2023-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112019002262T5 (de) Fluid-leckage-erfassungs-system und fluid-druck-system
DE10258873B4 (de) Diagnoseeinrichtung für eine fluidtechnische Einrichtung sowie damit ausgestattete fluidtechnische Einrichtung
DE102016101080B4 (de) Pumpensystem und Verfahren zur Detektion von Pumpenanomalien
DE69817377T2 (de) Vorrichtung und vorfahren zur diagnose des zustands spezifischer komponenten in hochdruck-fluid-pumpen
EP1499825B1 (de) Diagnosesystem und -verfahren für ein ventil
DE102005016786A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Diagnostizieren eines Lecks in einem Fluidkraftsystem
DE102007045529A1 (de) Diagnosesystem und Diagnoseverfahren für ein Ventil, insbesondere ein Schließventil oder ein Regelventil
DE202010005469U1 (de) Digitales Anzeigegerät für ein Werkzeug zum Anziehen von Befestigungsmitteln
DE102007036057A1 (de) Verfahren zum Auswerten der Leistung eines Steuerventils und eines zugehörigen Messsystems
EP2698570B1 (de) Verfahren zum Quantifizieren eines Leckagedurchflusses an einem Stellgerät
DE102019117820A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Zustandsüberwachung einer Hydraulikpumpe
DE102011115244A1 (de) Verfahren und System zur Überwachung des Betriebszustands einer Pumpe
DE102015206403A1 (de) Hydraulische Anordnung und Verfahren zur Leckagemessung für eine hydraulische Anordnung
DE4118190A1 (de) Ventileinrichtung zur druckregulierung von fluiden
EP3699700A1 (de) Druckregelung in einem versorgungsnetz
DE112019000126B4 (de) Fluidleckage-erfassungssystem
EP2971768B2 (de) Entwicklung eines uebergeordneten modells
DE102007008968A1 (de) Verfahren zum Erkennen von Wassereintrag in Dampfturbinen
DE102005032636A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung von Fehlern in einem Kraftstoffversorgungssystem eines Kraftfahrzeugs
DE102013101104A1 (de) Kühlanordnung zum Kühlen eines Objekts mit einer Kontrolleinrichtung und Verfahren zur Überwachung einer solchen Kühlanordnung
DE102016109495A1 (de) Be- und/oder Entlüftungsventil
DE102016200924B4 (de) Verfahren und Steuerungseinrichtung zum Bestimmen eines Verschleißzustands
EP2840294B1 (de) Zentralschmierverteilersystem einer thermoformmaschine
DE102017222463A1 (de) Ventilelektronik und Ventilanordnung
DE102019210600B4 (de) Diagnoseeinrichtung, Reglervorrichtung, fluidisches System und Verfahren zur Diagnose von Druckfluid-Leckage

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed