ES2940784T3

ES2940784T3 - Sistema de energía hidráulica y método para controlar el mismo

Info

Publication number: ES2940784T3
Application number: ES19208915T
Authority: ES
Inventors: Nathan Adam Hughes; Weelden Curtis L Van; Benjamin W Keeton
Original assignee: Enerpac Tool Group Corp
Current assignee: Enerpac Tool Group Corp
Priority date: 2018-11-13
Filing date: 2019-11-13
Publication date: 2023-05-11
Anticipated expiration: 2039-11-13
Also published as: US20200149561A1; EP3653888B1; EP3653888A2; EP3653888A3; EP4191077A3; US11572900B2; EP4191077A2; US11193508B2; US20220145909A1

Abstract

Se proporciona un sistema y un método para monitorear un sistema de energía hidráulica que tiene al menos un emisor de luz y un botón. El método incluye encender el sistema de energía hidráulica, recibir una actuación en el botón y detectar una liberación del botón después de un primer intervalo de tiempo, y entrar en un estado de diagnóstico. El método incluye además recuperar un código y mostrar el código encendiendo el emisor en un primer patrón. En algunas realizaciones, se proporciona un sistema y un método para regular la temperatura de un sistema de energía hidráulica. En algunas realizaciones, se proporciona un sistema y un método para controlar el funcionamiento de una llave dinamométrica hidráulica. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de energía hidráulica y método para controlar el mismo

Referencia a la aplicación relacionada

Esta solicitud reivindica el beneficio, presentados previamente en la Solicitud de Patente Provisional de EE. UU. No.

62/760,880, en tramitación con la presente presentada el 13 de noviembre de 2018.

Antecedentes

La presente divulgación se refiere a sistemas de energía hidráulica y, en particular, a sistemas de energía hidráulica

y métodos para controlar un sistema de energía hidráulica.

Compendio

El documento US 2005/210872 divulga un método de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

En un aspecto independiente, se proporciona un método como se define en la reivindicación 1.

En otro aspecto independiente, se proporciona un sistema como se define en la reivindicación 16.

En otro aspecto independiente no cubierto por las reivindicaciones, se proporciona un método para regular la temperatura

de un sistema de energía hidráulica. El sistema de energía hidráulica incluye un ventilador de refrigeración y un motor. El método incluye medir una temperatura ambiente, medir una temperatura del puente de control del motor y monitorear un interruptor de temperatura del aceite. El método incluye además accionar el ventilador en un primer modo de encendido

o en un segundo modo de encendido para enfriar al menos uno de los fluidos de la bomba hidráulica, un motor y un controlador de motor. El ventilador se alimenta en el primer modo cuando el motor está encendido y se cumple una

primera condición de temperatura. La primera condición de temperatura incluye una temperatura ambiente o una temperatura del puente del controlador del motor. El ventilador se alimenta en el segundo modo de encendido cuando el interruptor de temperatura del aceite está en una posición abierta o cuando la temperatura del puente del controlador del motor está por encima del primer umbral del puente del controlador del motor.

En otro aspecto independiente no cubierto por las reivindicaciones, se proporciona un sistema para regular un sistema

de energía hidráulica.

En otro aspecto independiente más, se proporciona un método para operar un sistema de energía hidráulica acoplado

a una llave dinamométrica. El sistema de energía hidráulica incluye un motor, una válvula y un controlador. El método

incluye accionar un primer botón del controlador e iniciar un ciclo automático, hacer avanzar un accionador de fluido

de la llave dinamométrica y medir un cambio en la presión del fluido en el accionador de fluido de la llave dinamométrica. El método incluye además comparar el cambio de presión por unidad de tiempo con una pendiente de

presión almacenada y retraer el accionador de fluido de la llave dinamométrica cuando el cambio de presión es mayor que una pendiente de presión almacenada.

En otro aspecto independiente más, se proporciona un sistema para controlar el funcionamiento de un sistema de energía hidráulica acoplado a una llave dinamométrica.

Otros aspectos se harán evidentes al considerar la descripción detallada y los dibujos adjuntos.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es una vista en perspectiva de un sistema de energía hidráulica y un control remoto.

La Fig. 2 es una vista en sección transversal del control remoto que se muestra en la Fig. 1 visto a lo largo de l sección 2--2.

La Fig. 3A es una vista en sección transversal del sistema de energía hidráulica que se muestra en la Fig. 1 visto

a lo largo de la sección 3A--3A.

La Fig. 3B es una vista en sección transversal del sistema de energía hidráulica que se muestra en la Fig. 1 visto

a lo largo de la sección 3B--3B.

La Fig. 4 es una vista en sección transversal del sistema de energía hidráulica que se muestra en la Fig. 1 visto

a lo largo de la sección 4--4.

La Fig. 5 es un diagrama de flujo que ilustra un método para identificar un error y emitir un código de error. La Fig. 6 es un diagrama de flujo que ilustra un método para acceder a información de diagnóstico de un siste de energía hidráulica.

La Fig. 7 es un diagrama de flujo que ilustra un método para establecer una presión de punto de ajuste para una operación de ciclo de sistema de energía hidráulica automática.

La Fig. 8a es un diagrama de flujo que ilustra un método para operar un sistema de energía hidráulica en una operación de ciclo automático.

La Fig. 8b es un gráfico que ilustra un ciclo de torsión de un sistema de energía hidráulica en una operación de ciclo automático.

La Fig. 8c es un gráfico que ilustra un penúltimo ciclo de torsión de un sistema de energía hidráulica en una operación de ciclo automático.

La Fig. 8d es un gráfico que ilustra un ciclo de torsión final de un sistema de energía hidráulica en una operación de ciclo automático.

La Fig. 8e es un gráfico que ilustra un penúltimo ciclo de torsión del sistema de energía hidráulica en una operación de ciclo automático que ocurre en una condición diferente al ciclo de torsión de la Fig. 8c.

La Fig. 9a es un diagrama de flujo que ilustra un primer método para enfriar un sistema de energía hidráulica. La Fig. 9b es un diagrama de flujo que ilustra un segundo método para enfriar un sistema de energía hidráulica. La Fig. 9c es un diagrama de flujo que ilustra un tercer método para enfriar un sistema de energía hidráulica. La Fig. 10 es un diagrama de bloques que ilustra el controlador 100 configurado para implementar los métodos de las Figs. 5 - 8a y 9a - 9b.

La Fig. 11 es un diagrama de bloques que ilustra un sistema de llave dinamométrica hidráulica del sistema de energía hidráulica de la FIG. 1

Descripción detallada

Antes de que se explique en detalle cualquier realización, debe entenderse que la divulgación no se limita en su aplicación a los detalles de construcción y la disposición de los componentes expuestos en la siguiente descripción o ilustrados en los siguientes dibujos. La divulgación es susceptible de otras realizaciones y de practicarse o llevarse a cabo de diversas maneras dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

El uso de "incluido" y "que comprende" y variaciones de estos como se usa en el presente documento pretende abarcar los elementos enumerados a continuación. El uso de "que consiste en" y variaciones de este como se usa en el presente documento pretende abarcar solo los elementos enumerados a continuación.

Además, la funcionalidad descrita en el presente documento como realizada por un componente puede ser realizada por múltiples componentes de manera distribuida. Asimismo, la funcionalidad realizada por múltiples componentes puede ser consolidada y realizada por un solo componente. De manera similar, un componente descrito como que realiza una funcionalidad particular también puede realizar una funcionalidad adicional no descrita en el presente documento. Por ejemplo, un dispositivo o estructura que está "configurado" de cierta manera está configurado al menos de esa manera, pero también puede configurarse de formas que no se enumeran.

Las Figs. 1 y 11 ilustran un sistema 10 de energía hidráulica. El sistema 10 de energía hidráulica incluye una carcasa o bastidor 14 y un asa 38. Como se muestra en la Fig. 3A, el bastidor 14 soporta un motor 18 que funciona para impulsar una bomba 22. En la construcción ilustrada, el motor 18 puede incluir un motor síncrono de imanes permanentes sin escobillas (PMSM), un motor de CA de imanes permanentes (PMAC), un motor conmutado eléctricamente (EC) o un motor de CC sin escobillas (BLDC). La bomba 22 ilustrada incluye una bomba hidráulica de caudal variable, multietapa, impulsada por el motor 18 controlado para proporcionar una potencia de salida sustancialmente constante durante cada etapa de funcionamiento. Durante el funcionamiento, la velocidad del motor se ajusta para mantener la potencia máxima (por ejemplo, en función de la carga/corriente del motor) para proporcionar un caudal óptimo en todo el rango de presión.

Como se muestra en la Fig. 1, el asa 38 está acoplado al bastidor 14. En la realización ilustrada, el asa 38 proporciona almacenamiento (p. ej., un receptáculo 62) para un controlador remoto, como un colgante 66. Un dispositivo 286 de retención (Fig. 2) acopla de manera extraíble el colgante al asa 38. En la realización ilustrada, el dispositivo 286 de retención incluye uno o más imanes; aunque en otras realizaciones, el conjunto de retención puede incluir un retén, una correa, etc. Además, se proporciona una característica 70 de envoltura de cable (p. ej., muescas o ranuras) en el conjunto 14 de bastidor para recibir un cable de alimentación del sistema 10 de energía hidráulica y/o un cable de un colgante 66. En la realización ilustrada, la característica 70 de enrollado del cable se coloca junto a los extremos de la base del asa 38.

Como se muestra en la Fig.2, el colgante 66 incluye una primera parte 294 y una segunda parte 298. La primera parte 294 incluye accionadores o botones 182A, 182B, 182C. En la realización ilustrada, la primera parte 294 incluye tres botones 182A, 182B, 182C e incluye una superficie exterior hecha de caucho (o un material sintético similar), y los botones 182A, 182B, 182C están sobre moldeados en la primera parte 294. A la entrada del usuario (p. ej., al presionar uno de los botones 182A, 182B, 182C) acciona un interruptor 302 de control asociado, enviando una señal a un controlador 100 (Fig. 10) del sistema 10 de energía hidráulica.

El colgante 66 incluye al menos un motor 306 háptico. El motor 306 háptico proporciona retroalimentación táctil (p. ej., vibraciones) cuando se accionan los interruptores 302. En algunas realizaciones, el motor 306 háptico puede ser capaz de proporcionar más de un tipo de retroalimentación (p. ej., un número diferente de pulsos, diferentes intensidades de vibraciones, etc.). Entre otras cosas, la retroalimentación puede alertar a un usuario que uno o más botones 182 fueron presionados lo suficiente y/o que el controlador 100 (FIG. 10) recibió un comando para modificar la operación del motor 18 y/o la bomba 22. En la ilustración realización, el colgante 66 también incluye un dispositivo emisor de luz (p. ej., un diodo emisor de luz o LED) 295 para proporcionar información visual al usuario. El LED 295 puede emitir luz en una variedad de patrones (p. ej., encendido continuo, parpadeos cortos, parpadeos largos, etc.). El LED 295 también puede emitir luz en una variedad de colores (p. ej., rojo, amarillo, verde, etc.).

Un usuario puede accionar los dispositivos de entrada en el colgante 66 para modificar la operación del sistema 10 de energía hidráulica y acceder a la información de diagnóstico del sistema 10 de energía hidráulica. En diversos momentos durante la vida útil del sistema 10 de energía hidráulica, pueden surgir uno o más errores del sistema o condiciones de error. El sistema 10 de energía hidráulica puede comunicar los errores del sistema al usuario para que se puedan corregir los errores.

En la realización ilustrada, los errores del sistema se comunican a un usuario a través del colgante 66. Específicamente, el LED 295 y el motor 306 háptico brindan retroalimentación visual y táctil para comunicar errores específicos del sistema al usuario.

Como se muestra en la Fig.5, los dispositivos de retroalimentación (p. ejemplo, la salida del LED 295 y/o el motor 306 háptico) alertan al usuario cuando ocurre un error (405). El controlador 100 (Fig.10) determina qué tipo de error ocurrió (410) en el sistema 10 de energía hidráulica. Los dispositivos de retroalimentación pueden entonces alertar al usuario sobre qué tipo de error ocurrió.

Como se ilustra en la Fig. 10, el controlador 100 incluye un procesador 110 electrónico, una memoria 115 y una interfaz 120 de entrada/salida. Los componentes ilustrados, junto con otros diversos módulos y componentes, están acoplados entre sí mediante uno o más conexiones que permiten la comunicación entre ellos. Las conexiones pueden incluir buses de control o de datos. El uso de buses de control y de datos para la interconexión y el intercambio de información entre los diversos módulos y componentes será evidente para un experto en la técnica a la vista de la descripción proporcionada en el presente documento. Debe entenderse que algunos o todos los componentes y/o la funcionalidad del controlador 100 pueden estar dispersos en uno o varios dispositivos (por ejemplo, el colgante 66 y/o el sistema 10). También debe entenderse que los métodos descritos a continuación son realizados por el sistema 10 de energía hidráulica, más particularmente el controlador 100.

El procesador 110 electrónico está configurado para obtener y proporcionar información (por ejemplo, de la memoria 115 o de la interfaz 120 de entrada/salida), y procesar la información, por ejemplo, ejecutando una o más instrucciones o módulos de software, capaces de almacenarse, por ejemplo, en un área de memoria de acceso aleatorio ("RAM") de la memoria 115 o una memoria de sólo lectura ("ROM") de la memoria 115 u otro medio legible por ordenador no transitorio (no mostrado). El software puede incluir firmware, una o más aplicaciones, datos de programa, filtros, reglas, uno o más módulos de programa y otras instrucciones ejecutables. El procesador 110 electrónico está configurado para recuperar, desde la memoria 115, y ejecutar, entre otras cosas, software relacionado con los procesos y métodos de control descritos en el presente documento. La memoria 115 puede incluir uno o más medios legibles por ordenador no transitorio e incluye un área de almacenamiento de programas y un área de almacenamiento de datos. El área de almacenamiento de programas y el área de almacenamiento de datos pueden incluir combinaciones de diferentes tipos de memoria, como se describe en el presente documento. El procesador 110 electrónico también puede incluir hardware capaz de realizar todos o parte de los procesos descritos en el presente documento.

La interfaz 120 de entrada/salida está configurada para recibir entrada y proporcionar salida del sistema. La interfaz 120 de entrada/salida obtiene información y señales de, y proporciona información y señales a (por ejemplo, a través de una o más conexiones alámbricas y/o inalámbricas) dispositivos tanto internos como externos al sistema 10 y al colgante 66 (por ejemplo, motor 306 háptico, botones 182a, 182b, 182c, motor 18 y similares). El controlador 100 incluye uno o más sensores 116, cada uno de los cuales está configurado para medir/detectar una o más características de uno o más componentes del sistema de energía hidráulica. Dichos sensores 116 incluyen sensores de voltaje, sensores de corriente, sensores de potencia, sensores/interruptores de temperatura, sensores/interruptores de presión y similares. Cada uno de los sensores 116 están distribuidos por todo el sistema 10 de energía hidráulica.

El controlador 100 está configurado para monitorear el sistema 10 y detectar uno o más tipos de errores. Dichos errores incluyen, por ejemplo, como se ilustra en la Fig. 5, un error en uno o más botones, un error de sobrecalentamiento, un error de voltaje bajo/alto o un error debido a que uno o más componentes de la bomba requieren servicio. Puede ocurrir un error (415) de botón cuando un botón 182A, 182B, 182C está atascado (por ejemplo, atascado en una posición accionada/no puede volver a su posición normal), o cuando un botón 182A, 182B, 182C se acciona mientras se está aplicando energía al sistema 10 de energía hidráulica. Puede ocurrir un error (420) de sobrecalentamiento en o más componentes del sistema 10 que excedan un umbral de temperatura particular. Por ejemplo, se produce un error de sobrecalentamiento cuando un interruptor de temperatura de fluido (no mostrado) del sistema 10 está en una posición abierta; cuando un sensor de temperatura ambiente (de los sensores 116) mide una temperatura ambiente por encima de un umbral de temperatura ambiente; cuando la temperatura de una unidad de control de microprocesador (MCU) (por ejemplo, en algunas realizaciones, el controlador 100) excede un umbral de MCU; cuando la temperatura de un puente de motor (no mostrado) está por encima de un umbral de temperatura de puente de motor. En la realización ilustrada, el sensor de temperatura ambiente está dispuesto próximo a la MCU de modo que la temperatura medida por el sensor de temperatura ambiente sea aproximadamente equivalente a la temperatura de la MCU. Un error (425) de voltaje bajo/alto ocurre cuando se mide un voltaje en una o más ubicaciones dentro del sistema 10. El error de voltaje bajo/alto puede ser, por ejemplo, un voltaje medido en un controlador de motor (por ejemplo, en algunas realizaciones, el controlador 100) está por debajo o por encima de un umbral de voltaje. En algunas realizaciones, como se explica con más detalle a continuación, el error de voltaje bajo/alto se determina después de analizar las condiciones de arranque y detectar si hay presente algún voltaje de generador sucio. Un error (430) de servicio ocurre cuando uno o más componentes del sistema 10 de energía hidráulica (p. ej., el motor 18, las válvulas 21, la válvula 50, el ventilador 310, etc.) fallan y necesitan ser reparados o reemplazados.

La Fig.11 es un diagrama de bloques del sistema 10 de energía hidráulica según algunas realizaciones. Como se ilustra, el sistema 10 opera una llave 950 dinamométrica hidráulica conectada. La llave 950 dinamométrica, como se explica con más detalle a continuación, es impulsada a través de la bomba 22 que suministra fluido hidráulico a presión a través de una o más válvulas 21 de control de flujo. El sistema además incluye una(s) válvula(s) 50 de alivio de presión para evitar que la presión en una o más de las líneas de fluido exceda un límite preestablecido. Las válvulas 21, la válvula 50, el motor 18, el ventilador 310, los sensores 166 están acoplados comunicativamente (no se muestra) al controlador 100.

Cada tipo de error corresponde a un código de error único. Cada uno de los tipos de error puede corresponder con una salida única de LED 295 y/o motor 306 háptico para alertar al usuario sobre el error (435, 440, 445 y 450 respectivamente) específico. En la realización ilustrada, el motor 306 háptico proporciona una salida vibratoria uniforme para cada tipo de error, y está destinado a alertar al usuario de la presencia de un error. El LED 295 emite diferentes patrones de luz (p. ej., combinaciones de parpadeos cortos y largos) y/o diferentes colores de luz. En la realización ilustrada, el motor 306 háptico emite tres ciclos de un patrón de vibración antes de detenerse, mientras que el LED 295 emite un patrón de luz continuo hasta que se elimina el error. En otras realizaciones, el controlador 100 está configurado para operar el LED 295 y el motor 306 háptico para continuar emitiendo luz y vibraciones respectivamente hasta que se resuelva o elimine el error. Además, el motor 18 se desactiva durante cada uno de los errores de sobrecalentamiento y de bajo voltaje, mientras que tanto el motor 18 como las válvulas se desactivan durante cada uno de los errores de botón y de servicio. El ventilador 310 puede habilitarse en caso de una condición de temperatura de sobrecalentamiento, para ayudar a eliminar un error 420 de sobrecalentamiento.

Después de observar los códigos de error, un usuario (o técnico de servicio) puede determinar específicamente cómo abordar el problema. Por ejemplo, observar un error (435) de botón puede alertar a un usuario de que se debe soltar el botón 182B, o que un interruptor 302 está defectuoso y necesita ser reemplazado. Un error (440) de sobrecalentamiento alerta a un usuario de que se debe permitir que el sistema 10 de energía hidráulica se enfríe. Un error (445) de voltaje bajo/alto alerta al usuario de un problema en el suministro de energía eléctrica suficiente al sistema 10 de energía hidráulica. El error (450) de servicio de voltaje bajo/alto, por otro lado, alerta al usuario que uno o más componentes del sistema 10 de energía hidráulica debe ser investigado y posiblemente reparado. El error de servicio puede o no proporcionar información más particular sobre un componente específico que debe repararse.

Como se muestra en la Fig. 6, un usuario puede ingresar (a través del controlador 100) a un modo de diagnóstico del sistema 10 de energía hidráulica (específicamente, el controlador 100) (Fig. 1) y monitorear u observar los errores del sistema que el sistema 10 de energía hidráulica ha experimentado. En el modo de diagnóstico, el controlador 100 está configurado para mostrar (por ejemplo, a través de una pantalla (no mostrada)) información más detallada que los códigos de error para ayudar al usuario a identificar componentes y/o características operativas que desencadenaron un error (450) de servicio. Por ejemplo, mientras está en el modo de diagnóstico, el usuario puede identificar un problema potencial con el motor 18. Un usuario puede accionar (p.ej., mantener presionado) un primer botón 182A (510) del colgante 66 mientras el sistema 10 de energía hidráulica enciende (505) (p. ej., después de estar conectado a una fuente de alimentación) y luego soltar el primer botón 182A después de un primer intervalo de tiempo predeterminado (por ejemplo, al menos cinco segundos) (515). El usuario puede ser alertado mediante vibraciones producidas por el motor 306 háptico (a través del controlador 100) de que ha transcurrido el primer intervalo de tiempo predeterminado.

El sistema 10 de energía hidráulica luego ingresa al modo (520) de diagnóstico, desde el cual el controlador 66 puede recuperar errores anteriores del sistema y presentárselos al usuario del colgante 66. En la realización ilustrada, el sistema 10 de energía hidráulica recupera uno o más de los errores (525) anteriores del sistema mientras estaba en el modo (520) de diagnóstico. El controlador 100 está configurado para operar dispositivos de retroalimentación en el colgante 66 para comunicar los errores, por ejemplo, comenzando desde el más reciente (530). En la realización ilustrada, el colgante 66 emite todos los códigos de error a través del LED 295. Cada código de error, por ejemplo, tiene una combinación única de parpadeos (p.ej., parpadeos largos y parpadeos cortos). En la realización ilustrada, el LED 295 emite un parpadeo corto en luz roja y el LED 295 emite un parpadeo largo en luz verde. En la realización ilustrada, los parpadeos largos pueden tener una duración de aproximadamente tres veces la duración de los parpadeos cortos. En la realización ilustrada, el controlador 100 está configurado para realizar una secuencia de retardo entre cada código de error para ayudar al usuario a diferenciar cada código de error. Por ejemplo, la secuencia de retardo consiste en una serie predeterminada de parpadeos del LED 295 en un color diferente (p. ej., luz amarilla). Después de observar los cinco códigos de error, un usuario (o técnico de servicio) puede decidir cómo reparar el sistema 10 de energía hidráulica. El sistema 10 de energía hidráulica (controlador 100) puede salir del modo de diagnóstico realizando un ciclo de energía (p. ej. apagando por completo el sistema 10 de energía hidráulica y después restaurar la energía al sistema de energía hidráulica). El sistema 10 de energía hidráulica después vuelve a un modo (550) operativo. El ciclo de alimentación se puede realizar desenchufando y volviendo a enchufar un cable eléctrico, quitando y volviendo a acoplar una batería u otros medios similares.

Alternativamente (o además de mostrar los errores (530) del sistema anteriores), el colgante 66 puede configurarse para mostrar datos del ciclo de vida del sistema 10 de energía hidráulica. Por ejemplo, mientras el sistema 10 de energía hidráulica está en modo (520) de diagnóstico, el usuario puede mantener presionado el primer botón 182A (535) hasta que el sistema 10 de energía hidráulica ingrese al modo (536) de ciclo de vida. Una vez en el modo de ciclo de vida, el sistema 10 de energía hidráulica (controlador 100) recupera los datos del ciclo de vida para el sistema 10 de energía hidráulica (540). En algunas realizaciones, los datos del ciclo de vida consisten en una cantidad de ciclos de activación de una válvula, un tiempo de funcionamiento total del motor 18 (Fig. 3A) (por ejemplo, en horas), una cantidad de veces que el motor 18 ha arrancado dentro de un período de tiempo dado, un predictor de daño/vida útil y una versión de firmware. En otras realizaciones, se puede proporcionar información adicional sobre el ciclo de vida.

Por ejemplo, el controlador 100 puede operar el LED 295 para emitir una serie de parpadeos para comunicar la información del ciclo de vida (545). En la realización ilustrada, el LED 295 muestra el número de ciclos de activación de una válvula, el tiempo total de funcionamiento del motor 18 (Fig. 3A) y el número de veces que el motor 18 ha arrancado en notación científica. Para cada uno de estos valores, el LED 295 emite entre uno y nueve parpadeos en un primer color (p. ej., rojo), seguidos de una serie de parpadeos (p. ej., entre uno y nueve parpadeos) en un segundo color (p. ej., verde). El número de parpadeos en el primer color equivale al valor de un primer entero A, y el número de parpadeos en el segundo color equivale al valor de un segundo entero B. Usando la forma Y = A * 10B, el primer entero A corresponde al coeficiente y el segundo entero B corresponde al exponente. Un usuario toma los dos valores enteros y, utilizando la forma de notación científica, determina el número de ciclos Y. En la realización ilustrada, el primer valor entero (es decir, el coeficiente A) se redondea al entero más cercano (p. ej., si el motor 18 ha funcionado durante 410 horas, el LED 295 parpadearía cinco veces en el primer color).

El LED 295 también emite una serie de parpadeos para comunicar la versión actual del firmware que se ejecuta en el sistema 10 de energía hidráulica (545). El LED 295 emite una serie de parpadeos (p. ej., entre cero y nueve) en el segundo color, seguidos de una serie de parpadeos (p. ej., entre uno y nueve parpadeos) en el primer color. El número de parpadeos en el segundo color equivale al valor de un tercer entero C, y el número de parpadeos en el primer color equivale al valor de un cuarto entero D. Usando la forma Z = 10C D, el usuario puede determinar la versión actual del firmware, numerada entre 1 y 99.

El predictor de daños/vida útil se usa para estimar cuándo el sistema 10 de energía hidráulica experimentará un fallo catastrófico. En la realización ilustrada, el sistema 10 de energía hidráulica usa la Regla de Miner para predecir cuándo ocurrirá el fallo asignando valores ponderados a intervalos de presión específicos que el sistema 10 de energía hidráulica puede experimentar. El sistema 10 de energía hidráulica (controlador 100) registra el número de veces que se alcanza cada intervalo y, mediante la regla de Miner, calcula cuándo se produce un valor crítico (es decir, un fallo potencial). El controlador 100 puede emitir entonces, a través del LED 295 y/o el motor 306 háptico, una secuencia de predicción para alertar al usuario de que el sistema de energía hidráulica debe repararse o reemplazarse antes de que ocurra un fallo.

En la realización ilustrada, el controlador 100 está configurado para realizar una secuencia de retardo entre cada valor del ciclo de vida. Por ejemplo, la secuencia de retardo es una serie de parpadeos en un tercer color (p.ej., amarillo). Después de que se muestre toda la información del ciclo de vida, el sistema 10 de energía hidráulica (controlador 100) puede salir del modo de ciclo de vida, pero permanecer en el modo (520) de diagnóstico, o puede salir del modo de diagnóstico por completo y volver al modo (550) de operación después de realizar un ciclo de energía en el sistema 10 de energía hidráulica.

Todos los datos (p. ej., códigos de fallo, valores del ciclo de vida, características de rendimiento, etc.) recopilados durante el funcionamiento de la bomba pueden comunicarse y almacenarse en una unidad externa (p. ej., una unidad flash, un servidor, etc.) y/o memoria 115. El sistema 10 de energía hidráulica puede transferir los datos directamente a la unidad externa conectada directamente al sistema 10 de energía hidráulica o a través de una conexión por cable. Alternativamente, el sistema 10 de energía hidráulica puede comunicarse de forma inalámbrica con la unidad externa (p. ej., a través de Bluetooth, WI-FI, etc.). En algunas realizaciones, un usuario puede acceder a los datos en la unidad externa sin que esté presente el sistema 10 de energía hidráulica. Se puede acceder a los datos para evaluar el rendimiento de la bomba. Por ejemplo, en algunas realizaciones, un usuario puede acceder al ciclo completo para aplicar torsión a una junta atornillada para identificar si la operación se realizó según lo previsto o si hubo características irregulares. Además, en algunas realizaciones, el usuario y/o el sistema de control de la bomba pueden acceder a datos de rendimiento archivados de operaciones anteriores de la bomba para controlar mejor u optimizar el rendimiento de la bomba cuando la bomba se usa para una operación similar.

El controlador 100 opera el sistema 10 de energía hidráulica (Fig. 1) normalmente para diversas aplicaciones después de realizar un ciclo de energía para salir del modo de diagnóstico. Por ejemplo, el sistema 10 de energía hidráulica puede conectarse a una llave 950 dinamométrica hidráulica (FIG. 11) para suministrar fluido hidráulico a presión para accionar la llave 950 dinamométrica y apretar una pieza de trabajo (p.ej., una tuerca o un perno, no mostrado). En algunas realizaciones, la llave dinamométrica hidráulica es similar a la llave dinamométrica hidráulica descrita en la Publicación de EE. UU No. 2006/0053981. Por ejemplo, como se muestra en la Fig. 11, la llave 950 dinamométrica puede incluir un accionador como un cilindro y un pistón (por ejemplo, un cilindro y un pistón 952) para impulsar un casquillo 954 para girar la pieza de trabajo, y el casquillo 954 tiene un mecanismo de trinquete para que la retracción del pistón 952 no provoque que el casquillo 954 gire en sentido contrario. Por lo tanto, la llave 950 dinamométrica impulsa el casquillo 954 para apretar una pieza de trabajo extendiendo y retrayendo alternativamente el pistón 952, y el casquillo 954 gira en una sola dirección. El sistema 10 de energía hidráulica puede proporcionar fluido para extender el pistón 952 y luego aliviar la presión o drenar el fluido para retraer el pistón 952. Este proceso puede repetirse (es decir, extender y retraer el pistón 952) hasta que la sujeción esté completamente apretada. Un usuario puede accionar un botón 182B del colgante 66 (Fig. 2) para hacer avanzar la llave 950 dinamométrica, y puede soltar el botón 182B del colgante 66 para retraer la llave 950 dinamométrica.

Como se muestra en las Figs. 7 y 8, el controlador de la bomba (por ejemplo, el controlador 100) está configurado para realizar un ciclo automático (auto) para operar la llave 950 dinamométrica. En el ciclo automático, el controlador 100 alterna automática y eficientemente entre extender y retraer el pistón 952, lo que reduce el tiempo "muerto" en el que la llave 950 dinamométrica no aplica torsión al casquillo 954. Esto puede limitar el daño a los componentes de la bomba por ciclos de presión innecesarios y evitar la necesidad de accionar repetidamente el botón 182B de avance y retroceso en el colgante 66 (Fig. 2).

Como se muestra en la Fig. 7, antes de comenzar el ciclo automático, el controlador 100 recibe, del usuario (por ejemplo, a través de una interfaz/entrada de usuario como uno o más de los interruptores 182A, 182B, 182C), un punto de ajuste presión para el ciclo automático mientras ajusta la válvula de alivio del usuario (por ejemplo, la válvula 50). El controlador 100 está configurado para determinar una presión máxima a la que la bomba conmuta la válvula para retraerse en función de la presión del punto de ajuste. En un sistema convencional, la llave 950 dinamométrica aprieta parcialmente la sujeción comenzando cuando una presión en la llave 950 dinamométrica alcanza una primera esquina o primer punto o codo 905 (Fig. 8b) hasta que la presión alcanza una segunda esquina o segundo punto o segundo codo 915 (Fig. 8b). A continuación, la presión continúa aumentando hasta que se alcanza la presión máxima (o cuando el usuario suelta el botón 182A manual), aunque la sujeción no continúa apretando entre el segundo codo 915 y la presión máxima. Esto puede desperdiciar tiempo y energía porque, aunque el sistema 10 de energía hidráulica está encendido, no se realiza ningún trabajo entre el segundo codo 915 y la presión máxima. La conservación de energía puede ser particularmente importante en realizaciones en las que el sistema 10 de energía hidráulica funciona con batería, de manera que se puede realizar el mayor número de ciclos en una sola carga. El ciclo automático permite que la llave 950 dinamométrica comience a retraerse a una presión por debajo de la presión máxima, reduciendo así el tiempo entre los ciclos de torsión, mejorando la eficiencia del sistema 10 de energía hidráulica y acelerando el proceso de apriete de la sujeción.

En la realización ilustrada, mientras el sistema 10 de energía hidráulica está encendido, el controlador 100 recibe, de un usuario del colgante 66, una activación del primer botón 182B (605), activando el modo de avance (es decir, donde la llave 950 dinamométrica avanza) con el motor y la primera válvula encendida. Mientras el usuario acciona continuamente el primer botón 182B, el usuario ajusta una válvula 50 de alivio de usuario a un punto de presión deseado (es decir, la presión que corresponde al par final deseado por el usuario) (610). El controlador 100 recibe entonces, del usuario, una activación del tercer botón 182A del colgante 66 (615). Mientras se activan ambos botones 182A, 182B, una placa de circuito (por ejemplo, en la realización ilustrada, el controlador 100) captura y almacena la presión del punto de ajuste ajustado por el usuario (620). El valor de la presión del punto de ajuste es almacenado por el controlador 100 hasta que el usuario borra el valor o establece un nuevo punto de ajuste y anula la primera presión del punto de ajuste (por ejemplo, al presionar el primer y segundo botón 182B, 182C para borrar el valor y repetir etapas 600-620). En la realización ilustrada, el LED 295 emite el tercer color y el motor 306 háptico envía retroalimentación vibratoria cuando la presión del punto de ajuste se ha registrado con éxito. El motor 18, la bomba 22 y la válvula también se apagan (625).

Después de establecer la presión del punto de ajuste, el sistema 10 de energía hidráulica (controlador 100) puede iniciar el ciclo automático. En algunas realizaciones, cuando el usuario suelta el botón 182B, el controlador 100 permanecerá en el ciclo automático y funcionará sin ninguna entrada adicional del usuario. En otras palabras, la llave 950 dinamométrica avanzará y retrocederá sin que el usuario tenga que presionar o mantener presionado el botón 182B. Si lo desea, el usuario puede bajar el colgante 66 y el sistema 10 de energía hidráulica continuará haciendo funcionar la llave dinamométrica. En otras realizaciones, el usuario puede mantener presionado el botón 182A todo el tiempo que avanza la llave 950 dinamométrica y soltar el botón 182A para permitir que la llave 950 dinamométrica se retraiga. Como se muestra en la Fig. 8a, cuando el motor 18 está apagado y la primera válvula está cerrada (700), el controlador 100 recibe, de un usuario, una activación del tercer botón 182A del colgante 66 durante un primer período de tiempo (por ejemplo, durante aproximadamente más de un segundo) o para una carrera (705) de avance y, en respuesta, enciende el motor 18 y la primera válvula, y comienza el ciclo automático (710).

En todas las realizaciones, durante un ciclo de avance inicial, el controlador 100 hace avanzar la llave 950 dinamométrica al valor (712) de presión del punto de ajuste y auto calibra el sistema 10 de energía hidráulica para la operación. El sistema 10 de energía hidráulica por lo tanto puede no requerir un proceso de calibración separado que requeriría tiempo adicional. En consecuencia, el controlador 100 calibra el sistema 10 de energía hidráulica "sobre la marcha" mientras la llave 950 dinamométrica aplica torsión a la pieza de trabajo durante el ciclo de avance inicial. Mientras avanza, el controlador 100 de aplicación registra la presión a intervalos regulares y calcula un cambio en la presión en un punto por debajo de la presión del punto de ajuste, almacenando el cambio como un primer valor de pendiente de referencia. El primer valor de pendiente de referencia representa un cambio mínimo en la presión experimentada por la llave 950 dinamométrica cuando el pistón/vástago alcanza su carrera máxima o "cabeza muerta". El controlador 100 de aplicación también calcula y almacena un segundo valor de pendiente de referencia, que se calcula en base al primer valor de pendiente de referencia (p. ej., el segundo valor de pendiente de referencia puede calcularse como un porcentaje del primer valor de pendiente de referencia). En la realización ilustrada, el segundo valor de pendiente de referencia es menor que el primer valor de pendiente de referencia.

Como se muestra en las Figs. 8a y 8b, durante la primera parte del ciclo automático, se suministra fluido hidráulico a presión al pistón. Inicialmente, al comienzo 900 de un ciclo de torsión, la presión en la llave 950 puede permanecer baja hasta que se supere cualquier contragolpe del mecanismo de trinquete (a veces denominado "pendiente") y la holgura del casquillo. Además, cuando la pieza de trabajo o la tuerca están flojas, el accionador de la llave 950 dinamométrica puede mostrar un fuerte aumento de presión cuando el pistón/vástago alcanza su carrera máxima (o cabeza muerta). En la realización ilustrada, el nivel de presión exhibe un primer punto de inflexión o codo 905. El controlador 100 detecta el primer codo 905 en un punto donde un cambio en la presión por unidad de tiempo (es decir, una pendiente) cambia de ser significativamente mayor que el primer valor de pendiente de referencia a menos que el primer valor de pendiente de referencia (que ocurre a una presión mayor que la presión de pendiente).

En algunos casos, la presión en el accionador 952 aumenta rápidamente durante una etapa 930 de inicio antes del primer codo 905. En la realización ilustrada, cuando la llave 950 comienza a aplicar un par bajo carga, la presión aumenta a un ritmo más lento durante una etapa 910 de avance que durante el período inmediatamente anterior a el primer codo 905. Durante la etapa 910 de avance, la llave 950 está aplicando torsión al casquillo 954 bajo carga (p. ej., para apretar una tuerca). La presión alcanza un segundo punto de inflexión o segundo codo 915 después del cual la presión aumenta rápidamente (es decir, muestra una pendiente pronunciada) durante una etapa 920 de cabeza muerta. El controlador 100 detecta el segundo codo 915 en un punto donde la pendiente cambia de ser menos que el segundo valor de pendiente de referencia a mayor que el primer valor de pendiente de referencia. En algunas realizaciones, el controlador 100 requiere que transcurra un intervalo de tiempo mínimo entre el primer codo 905 y el segundo codo 915. El rápido aumento de la presión indica que la llave 950 dinamométrica ha alcanzado su carrera máxima y no puede avanzar más.

El controlador 100 mide la presión del fluido suministrado a la llave dinamométrica, así como la pendiente (es decir, el cambio de presión a lo largo del tiempo) y el cambio de pendiente a lo largo del tiempo, para determinar si el sistema 10 ha encontrado el segundo codo 915. El segundo codo 915 es una transición entre la etapa 910 de avance y la etapa 920 de cabeza muerta, y la pendiente es significativamente (por ejemplo, aproximadamente diez veces) mayor durante la etapa 920 de cabeza muerta que durante la etapa 910 de avance. El sistema 10 de energía hidráulica continúa suministrando fluido hidráulico a la llave 950 dinamométrica hasta que el controlador 100 detecta el segundo codo 915 (p. ej., cuando la pendiente y el cambio de pendiente exceden los valores de umbral predeterminados), y después retrae la llave dinamométrica. En algunas realizaciones, cuando se detecta el segundo codo 915, el controlador 100 almacena un segundo valor de pendiente de referencia nuevo basado en la pendiente detectada cerca de la segunda esquina. Para evitar una falsa detección de una esquina, el controlador 100 puede configurarse para comparar el segundo valor de codo detectado con el primer valor de codo. Cuando el segundo valor de codo excede el primer valor de codo, el segundo valor de codo se almacena como un segundo valor de pendiente de referencia nuevo. De lo contrario, cuando el segundo valor de codo no excede el primer valor de codo, el segundo valor de codo detectado no se almacena.

Cuando el controlador 100 no detecta un segundo codo (por ejemplo, si se encontró un segundo codo, pero el controlador 100 no lo identificó porque no transcurrió un intervalo de tiempo mínimo), el sistema 10 de energía hidráulica suministra fluido hidráulico al accionamiento de la llave 950 dinamométrica hasta que la presión esté dentro de un umbral predeterminado de la presión 925 del punto de ajuste (es decir, la presión máxima definida por el usuario). A continuación, el sistema 10 de energía hidráulica devuelve el aceite de la llave 950 dinamométrica al depósito, retrayendo automáticamente la llave 950 dinamométrica (730) o permitiendo que la llave 950 dinamométrica se retraiga. En cualquier caso, ya sea que el controlador 100 determine la presencia de un segundo codo o no, el pistón 952 en la llave 950 dinamométrica comenzará a retraerse antes de que la presión alcance la presión de punto de ajuste 925. El accionador se retrae a su posición inicial o posición retraída, momento en el que se repite el proceso. Después de que la presión supera un primer umbral (una presión inicial o presión de restablecimiento, por ejemplo, aproximadamente 2000 psi) (735) y la presión en el accionador de la llave 950 dinamométrica ha alcanzado un nivel predeterminado, el fluido vuelve a hacer avanzar la llave 950 dinamométrica (715). El proceso de avance y retroceso automático de la llave 950 dinamométrica continúa de esta manera para aumentar el par aplicado sobre la pieza de trabajo. En algunas realizaciones, el método anterior se puede aplicar de manera similar durante la retracción del accionador de la llave 950 dinamométrica.

A medida que se acerca al par deseado, el controlador 100 puede no detectar un segundo codo (915). Como se muestra en las Figs. 8a y 8c, cuando la pieza de trabajo está cerca del par deseado, la presión en el pistón 952 en la etapa 910 de avance se acerca a la presión 925 del punto de ajuste. Dicho de otra manera, la pendiente y el cambio de pendiente son relativamente bajos porque la presión está cerca de alcanzar la presión 925 del punto de ajuste (es decir, la presión de la válvula 50 de alivio). Si no se detecta un segundo codo (es decir, porque la pendiente y el cambio en la pendiente de la presión frente al tiempo no excedan los umbrales antes de que el accionador de la llave 950 alcance la presión establecida), y se cumple un criterio de autocompletado, el sistema 10 de energía hidráulica (controlador 100) comenzará un ciclo (745) de autocompletado.

En la realización ilustrada, los criterios de autocompletado se pueden cumplir en al menos una de dos formas. En primer lugar, como se muestra en la Fig. 8d, los criterios de autocompletado pueden cumplirse si, después del primer codo 905, la pendiente medida es menor que el segundo valor de pendiente de referencia y la presión medida está lo suficientemente cerca de la presión 925 del punto de ajuste (por ej., una diferencia entre la presión medida y la presión 925 del punto de ajuste está por debajo de un umbral predeterminado). En algunas realizaciones, este criterio puede cumplirse cuando la presión alcanza la presión de punto de ajuste 925 cerca del final de un ciclo. Para evaluar el segundo criterio (Fig. 8e), que es más probable que se cumpla cuando la presión durante la torsión alcanza la presión 925 del punto de ajuste en un punto anterior del ciclo porque la presión no estaba lo suficientemente cerca 935 de la presión del punto de ajuste en el ciclo anterior, el controlador 100 calcula y almacena la diferencia entre la presión 940 justo antes de que ocurra el segundo codo 915 y la presión 925 del punto de ajuste al final de un ciclo. Cuando la presión justo antes del segundo codo 915 está lo suficientemente cerca de la presión 925 del punto de ajuste (p. ej., la diferencia entre los dos valores está por debajo de un umbral predeterminado), en el ciclo subsiguiente, el controlador 100 está configurado para verificar la diferencia entre la presión 925 del punto de ajuste y la presión medida después de que se alcance un primer codo 905. Cuando los valores son lo suficientemente cercanos (p. ej., inferiores a un umbral predeterminado), se cumple el criterio de autocompletado.

Durante el ciclo de autocompletado, el sistema 10 de energía hidráulica (controlador 100) retraerá la llave 950 dinamométrica y realizará uno (o dos) ciclo/ciclos más (es decir, un ciclo final) de avance (750) y retracción (755) de la llave 950 dinamométrica para asegurarse de que la sujeción se apriete al par deseado en función de la presión. En el ciclo final (Fig. 8d), la etapa 930 inicial de aumento de presión se alcanza más rápidamente que la etapa 930 inicial durante otros ciclos del ciclo de torsión (p. ej., Fig. 8b), y la presión aumenta hasta la presión de punto de ajuste 925. La etapa 910 de avance puede ser aproximadamente idéntica a la presión 925 del punto de ajuste en el ciclo final porque la tuerca está completamente apretada. En algunas realizaciones, el motor (18) se apaga después de un intervalo de tiempo establecido (o, en algunas realizaciones, el tiempo total del ciclo anterior, el que sea más largo) (por ejemplo, aproximadamente tres segundos) (700) después de completar el ciclo final.

En algunas realizaciones, cuando la válvula 50 de alivio se ajusta durante el curso del ciclo automático para que la presión de la válvula sea menor que la presión del punto de ajuste inicial se puede impedir que el ciclo automático funcione correctamente y alcance la etapa (755) de retracción porque ni la pendiente ni el cambio de pendiente serán lo suficientemente pronunciados, ni la presión estará dentro del umbral de la presión de punto de ajuste. Después de un período de tiempo predeterminado, cuando la diferencia entre la presión y la presión del punto de ajuste excede un umbral predeterminado, y el cambio en la presión no logra exceder un umbral predeterminado, el ciclo automático termina y el sistema 10 de energía hidráulica encuentra un fallo de presión. El fallo de presión hace que la bomba 22 se apague y la presión del punto de ajuste se restablezca, inhabilitando así el primer botón 182B. El usuario puede restablecer la presión del punto de ajuste para que el controlador 100/sistema 10 reanude el uso del ciclo automático. En algunas realizaciones, se puede evitar que el usuario inicie el ciclo automático cuando la presión del punto de ajuste excede la presión máxima de la válvula.

Si la llave dinamométrica/sistema 10 se opera manualmente (es decir, al mantener presionado el botón 182A y no usar el ciclo automático), el controlador 100 utiliza el LED 295 y/o el motor 306 háptico para alertar al usuario al llegar a la presión de punto de ajuste. La llave 950 dinamométrica también puede alertar al usuario al llegar a un segundo codo para que el usuario sepa que debe retraer la llave dinamométrica. El controlador 100 reduce la velocidad del motor 18 después de alcanzar la presión del punto de ajuste (p. ej., en operación manual o en ciclo automático) para minimizar la generación de calor cuando la llave dinamométrica/sistema 10 pasa por encima de la válvula 50 de alivio y no se está realizando trabajo adicional.

Con referencia nuevamente a la Fig.8A, en la realización ilustrada, el controlador 100 es capaz de tener en cuenta las posibles condiciones (760) de adherencia y deslizamiento. Después de que el controlador 100 detecte un primer codo, puede ser posible que el controlador 100 detecte un segundo codo falso, por ejemplo, debido a condiciones de adherencia y deslizamiento. Una condición de adherencia y deslizamiento se define como un movimiento espasmódico espontáneo que puede ocurrir mientras dos objetos se deslizan uno sobre el otro debido, por ejemplo, a la corrosión, mala lubricación o fuerzas elevadas. Para evitar una detección falsa del segundo codo, el controlador 100 puede configurarse para, después de la detección del primer codo, esperar una cantidad de tiempo predeterminada antes de monitorear una pendiente negativa y un cambio predeterminado en la pendiente a lo largo del tiempo (por ejemplo, mayor que 4000 P "). El controlador 100, a continuación, cambia la presión a la que cambia la válvula 21; por ejemplo, el controlador 100 puede aumentar la presión en un incremento predeterminado por encima de la presión en el primer codo (765). En algunas realizaciones, el incremento es aproximadamente 1200 psi.

En algunas realizaciones, cualquier dato del ciclo automático (p. ej., presión de punto de ajuste anterior, pendientes de cabeza muerta registradas, pendientes de torsión calculadas, voltaje de riel de CC de un controlador de motor, por ejemplo, controlador 100, diferenciales de presión anteriores, etc.) recopilados durante el funcionamiento del sistema 10 de energía hidráulica puede transmitirse y almacenarse en una memoria (por ejemplo, la memoria 115), que puede incluir una memoria integrada o una memoria externa. En algunas realizaciones, un usuario puede acceder a los datos en la memoria 115 sin que esté presente el sistema 10 de energía hidráulica.

El sistema 10 de energía hidráulica puede usarse para operar una llave 950 dinamométrica en aplicaciones de par bajo o aplicaciones de par alto. En algunas circunstancias (particularmente en aplicaciones de alto par), el sistema 10 de energía hidráulica puede generar una cantidad sustancial de calor y requerir enfriamiento para mantener condiciones operativas óptimas. La Figs. 3 y 4 ilustran el ventilador 310 radial colocado cerca de una tapa 30 de extremo del bastidor 14 (Fig. 1). Como se muestra en las Figs. 3 y 4, una tapa 30A primera o delantera del bastidor 14 y la tapa 30B trasera o segunda incluyen partes 314 curvadas que sobresalen más allá de las superficies laterales exteriores de un bastidor 26 de soporte cuando la tapa 30A delantera y la tapa 30B trasera están acopladas al bastidor 26 de soporte. En la realización ilustrada, cada una de las tapas 30A, 30B de los extremos incluyen una primera parte 314 curvada cerca de un primer lado del bastidor 26 de soporte y una segunda parte 314 curvada cerca de un segundo lado bastidor 26 de soporte. En otras realizaciones, cada tapa 30A, 30B de extremo solo puede incluir una parte 314 curvada. Como se ilustra en la Fig. 3B, las partes 314 curvadas están separadas del bastidor 26 de soporte para que exista un espacio 318 entre la parte 314 curvada y el bastidor 26 de soporte. Una parte 314 curvada se extiende sobre cada uno de los espacios 318 en el bastidor 26 de soporte y permite que el flujo de aire pase desde el interior del sistema 10 de energía hidráulica a un entorno externo, o viceversa.

Cuando el sistema 10 de energía hidráulica se calienta demasiado, el controlador 100 puede activar el ventilador 310 para enfriar el sistema 10 de energía hidráulica. El flujo de aire pasa por el conjunto 18 del motor y la bomba 22 y a través del ventilador 310. El movimiento del aire 319 a través del conjunto 18 del motor y la bomba 22 baja la temperatura del motor y la temperatura de la bomba a través de convección forzada. El calor se transfiere desde la superficie del conjunto 18 del motor, desde la bomba 22B y/o desde las aletas 323 de calor de un intercambiador 323 de calor al aire 319, lo que reduce la temperatura del conjunto 18 del motor, la bomba 22, el fluido a presión, y/u otros componentes internos tales como controladores/procesadores electrónicos (por ejemplo, parte o la totalidad del controlador 100). El aire 319 pasa a través del compartimiento del conjunto 14 de bastidor y se expulsa a través de los espacios 318 de salida cerca del ventilador 310 radial y regresa al ambiente externo sobre las aletas de enfriamiento (no mostradas) fuera del depósito.

Cuando el sistema 10 de energía hidráulica se enciende inicialmente, el ventilador 310 está apagado (800). A medida que funciona el sistema 10 de energía hidráulica, el controlador 100 monitorea, a través de uno o más sensores 116, una pluralidad de valores del sistema 10. Dichos valores pueden incluir, por ejemplo, una temperatura (805) ambiente, una temperatura (810) del puente del controlador de motor (en algunas realizaciones, el controlador 100) y una posición de un interruptor de temperatura del aceite (p. ej., que corresponde a una temperatura del fluido, como aceite u otro fluido hidráulico) (806). El controlador 100 almacena los valores (813) para comparar los valores medidos con los valores de umbral. El controlador 100 también puede usar uno o más de los sensores 116 para monitorear un estado del motor 18 (p. ej., un estado encendido o un estado apagado) (807). El controlador 100 puede activar el ventilador 310 en un primer modo (p. ej., accionando el ventilador 310 en función del motor 18) (830) o en un segundo modo (p. ej., accionando el ventilador 310 continuamente, independientemente del motor 18) (855) en respuesta a los valores medidos que exceden los valores (805, 806, 807 y 810 respectivamente) de umbral.

Como se muestra en la Fig. 9a, cuando el motor 18 está funcionando (820) y se cumple una primera condición de temperatura (825), el controlador activa el ventilador 310 en el primer modo (830). En la realización ilustrada, la primera condición de temperatura se cumple (825) cuando la temperatura ambiente excede un primer umbral de temperatura ambiente (ATT) (p. ej., 30 °C), o la temperatura del puente del controlador del motor excede el primer umbral del puente del controlador 100 del motor. (MCBT) (por ejemplo, aproximadamente 40°C). En esta situación, el sistema 10 de energía hidráulica puede estar funcionando en un entorno que puede provocar que los componentes del sistema 10 de energía hidráulica (p. ej., el motor 18, las válvulas, la electrónica, etc.) se sobrecalienten. Es poco probable que una temperatura ambiente por debajo del primer ATT sobrecaliente los componentes del sistema 10 de energía hidráulica por sí mismo, y es poco probable que una temperatura del puente del controlador del motor por debajo del MCBT sobrecaliente el puente del controlador del motor. Por lo tanto, el controlador 100 puede apagar el ventilador 310 cuando la temperatura ambiente es menor que el primer ATT o la temperatura del puente del controlador del motor por debajo del MCBT para conservar energía y vida útil del ventilador.

Es posible que el propio sistema 10 de energía hidráulica todavía no esté caliente justo después de encenderlo, pero las condiciones ambientales (es decir, la temperatura ambiente) pueden hacer que el sistema 10 de energía hidráulica se sobrecaliente. Encender el ventilador 310 directamente al primer modo (es decir, de un estado apagado al primer modo de operación) (830) cuando el motor 18 está encendido (820), puede evitar que el sistema 10 de energía hidráulica se sobrecaliente en un Ambiente extremadamente cálido (es decir, donde la temperatura ambiente está por encima del primer ATT), ya que hacer funcionar el motor 18 generará más calor y hará que la temperatura del sistema 10 de energía hidráulica aumente más allá del primer ATT.

El ventilador 310 puede permanecer encendido (830) siempre que el motor 18 esté funcionando, la temperatura ambiente esté por encima del primer ATT, o la temperatura del puente del controlador 100 del motor esté por encima del primer MCBT. En algunas realizaciones, cuando el motor 18 se desactiva (820), el controlador 100 inicia un temporizador (833). El controlador 100 puede desactivar el ventilador 310 (800) una vez que el temporizador exceda un intervalo de tiempo predeterminado. Los componentes del sistema 10 de energía hidráulica se calientan durante el funcionamiento del motor 18, pero no se calentarán tanto mientras el motor 18 está apagado porque el sistema 10 de energía hidráulica no está funcionando (p. ej., el fluido hidráulico no se bombea a una herramienta de energía como una llave dinamométrica). Apagar el motor 18 (820) puede evitar la transmisión de calor adicional a los componentes del sistema 10 de energía hidráulica. Para conservar energía, el calor puede disiparse mediante convección natural. En entornos muy calurosos, el controlador 100 puede hacer funcionar el ventilador 310 para que permanezca encendido, o se encienda, incluso cuando el motor 18 está apagado para proporcionar refrigeración adicional.

En algunas realizaciones, el controlador 100 activará el temporizador (833) cuando la temperatura ambiente caiga por debajo de un segundo umbral de temperatura ambiente (ATT) (por ejemplo, aproximadamente 25 °C) (832), el segundo ATT que es menor que el primer ATT. Dado que la temperatura ambiente en un área dada puede fluctuar y encender y apagar repetidamente el ventilador 310 cuando la temperatura oscila alrededor del primer ATT sería ineficiente, el segundo ATT puede establecerse para identificar una caída significativa en la temperatura ambiente. Los componentes del sistema 10 de energía hidráulica aún pueden sobrecalentarse debido al calor generado por el funcionamiento del motor 18, por lo que el segundo ATT se puede establecer a una temperatura por debajo de la cual la temperatura ambiente es lo suficientemente baja para que los componentes del sistema 10 de energía hidráulica no se sobrecalentará incluso si el motor 18 está funcionando. Una vez que el controlador 100 determina que el temporizador excede un intervalo de tiempo predeterminado que ha transcurrido, el ventilador 310 se apaga (800).

El temporizador también puede activarse (833) cuando la temperatura del puente del controlador del motor cae por debajo de un segundo MCBT (p. ej., 35 °C) (834) que es menor que el primer MCBT. Mantener el ventilador encendido durante un período de tiempo determinado después de que la temperatura del puente del controlador del motor caiga por debajo de un segundo MCBT garantiza que el puente del controlador del motor se enfríe lo suficiente. Una vez que el controlador 100 detecta que el temporizador excede un intervalo de tiempo predeterminado, el ventilador 310 se apaga (800).

Como se muestra en la Fig. 9b, en lugar de apagarse, el ventilador 310 puede cambiarse del primer modo (830) al segundo modo (855). Hacer funcionar el ventilador en el segundo modo (855) proporciona un enfriamiento activo del sistema 10 de energía hidráulica, por ejemplo, cuando los sistemas específicos se calientan. En la realización ilustrada, el sistema 10 de energía hidráulica (específicamente, el controlador 100) cambiará de operar el ventilador 310 en el primer modo (830) a operar el ventilador 310 en el segundo modo (855) cuando al menos uno de las siguientes condiciones se cumplen: el interruptor de temperatura del aceite está abierto (835) (descrito más adelante), la temperatura ambiente está por encima de un tercer umbral de temperatura ambiente (ATT) (p. ej., 35 °C) (845) que es mayor que el segundo ATT, o la temperatura del puente del controlador del motor está por encima de un tercer MCBT (p. ej., 50 °C) (840) que es mayor que el tercer ATT.

En algunas aplicaciones, cuando la temperatura ambiente está por encima del primer ATT, los componentes del sistema 10 de energía hidráulica podrían sobrecalentarse, cuando se combina con el funcionamiento del motor 18. Por encima del tercer ATT (845), los componentes del sistema 10 de energía hidráulica tienen una mayor probabilidad de sobrecalentamiento, independientemente de si el motor 18 proporciona o no calor adicional. El ventilador 310 puede funcionar en el segundo modo (855), incluso cuando el motor 18 está al ralentí, para mantener una temperatura adecuada de la bomba una vez que el motor 18 se vuelve a encender.

El interruptor de temperatura del aceite se abre (835) si la temperatura medida del aceite (u otro fluido hidráulico) excede un umbral de temperatura del aceite predefinido. El sistema 10 de energía hidráulica incluye un depósito (no mostrado) que almacena aceite u otro fluido hidráulico. El funcionamiento del motor 18 impulsa el aceite desde el depósito hasta el accesorio. Si el fluido no se enfría, la temperatura del fluido puede aumentar con cada ciclo sucesivo de bombeo al accesorio y retorno al depósito. El aceite tibio ayuda con el rendimiento de la bomba, pero el aceite caliente puede dañar el sistema 10 de energía hidráulica y/o la herramienta. El interruptor de temperatura del aceite normalmente está cerrado y se abre cuando la temperatura del aceite excede el umbral de temperatura del aceite. Incluso cuando el motor 18 apagado (p. ej., porque el motor estaba al ralentí o debido a un error de sobrecalentamiento), el controlador 100 continúa haciendo funcionar el ventilador 310 en el segundo modo para enfriar el fluido de modo que el sistema 10 de energía hidráulica vuelva a las condiciones normales de funcionamiento la próxima vez que el usuario accione el sistema 10 de energía hidráulica.

El puente del controlador del motor genera calor mientras el motor 18 funciona. El puente del controlador del motor puede ser capaz de soportar temperaturas mayores que la temperatura ambiente (p. ej., el tercer ATT), y la temperatura operativa del puente del controlador del motor y el motor 18 puede ser mayor que la temperatura ambiente medida. Por encima del tercer MCBT (840), el puente del controlador del motor se ha sobrecalentado o es probable que se sobrecaliente. El controlador 100 hace funcionar el ventilador 310 para enfriar el puente del controlador del motor, incluso cuando el motor 18 está al ralentí, de modo que el motor 18 esté listo para la próxima vez que el usuario accione el sistema 10 de energía hidráulica.

El sistema 10 de energía hidráulica puede haber experimentado un error de sobrecalentamiento cuando la temperatura ambiente está por encima del tercer ATT (845), el interruptor de temperatura del aceite está abierto (835) o la temperatura del puente del controlador del motor está por encima del tercer MCBT (840). El segundo modo del ventilador 310 es diferente del primer modo en que el ventilador 310 funciona independientemente del motor 18 (es decir, el ventilador 310 funciona incluso cuando el motor 18 no está funcionando). El ventilador 310 se puede apagar en el primer modo, permitiendo que la convección natural enfríe el sistema 10 de energía hidráulica porque los componentes de la bomba generalmente no están lo suficientemente calientes como para provocar un error de sobrecalentamiento. Una vez que el controlador 100 cumple/detecta cualquiera de las condiciones necesarias para activar el segundo modo (p.ej., 835, 840, 845), el controlador 100 mantiene encendido el ventilador 310 para enfriar el sistema 10 de energía hidráulica y preparar al sistema 10 de energía hidráulica para funcionar de nuevo.

En la realización ilustrada, el ventilador 310 permanece en el segundo modo (855) siempre que el interruptor de temperatura del aceite esté abierto, la temperatura ambiente esté por encima del tercer ATT y la temperatura del puente del controlador del motor esté por encima del tercer MCBT. Es decir, a diferencia del primer modo en el que el ventilador 310 se apaga después de que se apaga el motor 18 (820 - Fig. 9a) o la temperatura ambiente cae por debajo del segundo ATT (832 - Fig. 9a), el ventilador 310 solo dejará el segundo modo cuando se hayan reducido las tres temperaturas medidas. En la realización ilustrada, el interruptor de temperatura del aceite debe estar cerrado (865), la temperatura ambiente debe caer por debajo del primer ATT (860) y la temperatura del puente del controlador del motor debe caer por debajo del primer MCBT (870). Los umbrales necesarios para que el sistema 10 de energía hidráulica /controlador 100 deje el segundo modo (es decir, el primer ATT y el segundo MCBT) y evite un error de sobrecalentamiento, son inferiores a los umbrales necesarios para entrar en el segundo modo (es decir, el tercer ATT y el primer MCBT) para evitar que el sistema 10 de energía hidráulica suba y baje repetidamente por encima del umbral y posiblemente provoque un error.

En el caso de que el usuario desee continuar operando el sistema 10 de energía hidráulica (p. ej., después de borrar un error de sobrecalentamiento), el controlador 100 cambia el ventilador 310 al primer modo (830) y continúa operando el ventilador 310 hasta que el motor 18 se apaga (820 - Fig. 9a), o la temperatura ambiente cae por debajo del segundo ATT (832 - Fig. 9a). Alternativamente, el ventilador 310 se apaga (800) directamente desde el segundo modo si el motor 18 no está encendido.

Como se muestra en la Fig. 9c, en otras situaciones, el ventilador 310 puede activarse directamente en el segundo modo (855) y omitir el primer modo (es decir, el ventilador 310 puede encenderse incluso si el motor 18 no está encendido) (830 - Fig.9a). Por ejemplo, esto puede ocurrir cuando el interruptor de temperatura del aceite está abierto (835), la temperatura del puente del controlador del motor está por encima del tercer MCBT (840) o la temperatura ambiente está por encima del cuarto ATT (p. ej., 40 °C) (854). que está por encima del primer ATT. El controlador 100 hace funcionar el ventilador 310 directamente en el segundo modo (855) porque el motor 18 no puede encenderse hasta que se borre el error de sobrecalentamiento (es decir, se reduzca la temperatura). Para acelerar el proceso de enfriamiento (es decir, para que tome menos tiempo que la convección natural sola), el controlador 100 activa el ventilador 310 en el segundo modo (855) para reducir las temperaturas del puente del controlador del motor y del aceite, y borre el error de sobrecalentamiento. Una vez que el ventilador 310 enfría lo suficiente los componentes de la bomba para que el interruptor de temperatura del aceite esté cerrado (865 - Fig. 9b) y la temperatura del puente del controlador del motor esté por debajo del primer MCBT (870 - Fig. 9b), el motor 18 puede funcionar y el ventilador se puede operar en el primer modo (830 - Fig. 9b), asumiendo que la temperatura ambiente está por debajo del primer ATT (860 - Fig. 9b).

En algunas realizaciones, los datos térmicos y de transferencia de calor (p. ej., temperatura ambiente, temperaturas de diversos componentes, etc.) recopilados durante el funcionamiento del sistema 10 de energía hidráulica pueden transmitirse y almacenarse en una memoria (por ejemplo, la memoria 115), que incluyen una memoria integrada y/o una memoria externa. En algunas realizaciones, un usuario puede acceder a los datos en la memoria sin que esté presente el sistema 10 de energía hidráulica.

En algunas realizaciones, un voltaje de suministro del sistema 10 de energía hidráulica se monitorea a través del controlador 100 (al conectarlo a un suministro de energía y encenderlo) para cualquier característica de voltaje inestable que indique que el suministro es de una potencia anormal (conocido como potencia sucia. Tales características de voltaje incluyen, por ejemplo, bajo factor de potencia, variaciones de voltaje, variaciones de frecuencia y picos de potencia. En algunas realizaciones, para probar dichas condiciones, el controlador 100, tras el encendido inicial del sistema 10, puede activar una pequeña carga (por ejemplo, a través del motor 18) y monitorear, a través de uno o más de los sensores 116, para una caída o subida de voltaje. El controlador 100, en base a la caída/aumento de voltaje, puede ajustar en consecuencia los límites operativos de voltaje del sistema 10 para permitir que el sistema 10 funcione con la fuente de alimentación sucia.

Las realizaciones preferidas se han descrito con considerable detalle. Muchas modificaciones y variaciones de las realizaciones preferidas descritas serán evidentes para un experto en la técnica. Por lo tanto, la divulgación no se limita a las realizaciones descritas sino a las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para controlar el funcionamiento de un sistema (10) de energía hidráulica acoplado a una llave (950) dinamométrica, el sistema (10) de energía hidráulica que incluye un motor (18), una válvula (21) y un controlador (100), el método que comprende:

definir una presión establecida por el usuario;

iniciar un ciclo en respuesta a recibir una activación en un botón;

hacer avanzar un accionador (952) de fluido de la llave (950) dinamométrica hacia la presión establecida por el usuario, la llave dinamométrica que aplica par a una pieza de trabajo;

calcular un cambio en la presión por unidad de tiempo durante una operación de avance inicial del accionador (952) de fluido por debajo de la presión establecida por el usuario;

caracterizado por

almacenar el cambio de presión calculado por unidad de tiempo como pendiente de presión de referencia; durante un avance posterior del accionador (952) de fluido, medir un cambio en la presión del fluido en el accionador (952) de fluido de la llave (950) dinamométrica;

comparar el cambio de presión medido por unidad de tiempo con la pendiente de presión de referencia; y retraer el accionador (952) de fluido de la llave (950) dinamométrica cuando el cambio de presión es mayor que la pendiente de presión de referencia almacenada.

2. El método de la reivindicación 1, en donde el botón se suelta antes de la etapa de avance.

3. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además detectar un primer intervalo (905) de inflexión en el que un cambio en la presión por unidad de tiempo pasa de un valor que es mayor que la pendiente de presión de referencia a un valor que es menor que la pendiente de presión de referencia.

4. El método de la reivindicación 3, en donde la pendiente de presión de referencia es una primera pendiente de presión de referencia, el método que comprende además detectar un segundo intervalo (915) de inflexión en el que un cambio en la presión por unidad de tiempo pasa de un valor que es menor que una segunda pendiente de presión de referencia a un valor mayor que la primera pendiente de presión de referencia.

5. El método de la reivindicación 4, en donde la detección del segundo intervalo (915) de inflexión se realiza después de una cantidad predeterminada de tiempo después del primer intervalo (905) de inflexión y en donde el cambio de presión por unidad de tiempo excede un umbral predeterminado.

6. El método de las reivindicaciones 4 o 5, que comprende, además,

retraer la llave (950) dinamométrica cuando el cambio de presión es menor que la pendiente de presión de referencia; y

iniciar un ciclo de autocompletado avanzando y retrayendo la llave (95) dinamométrica una vez más.

7. El método de la reivindicación 6, que comprende además determinar si se cumple al menos una de las siguientes condiciones para iniciar el ciclo de autocompletado:

una primera condición en la que, después de detectar el segundo intervalo (915) de inflexión, una diferencia entre una presión medida y una presión especificada por el usuario está por debajo de un umbral predeterminado, y el cambio de presión medido por unidad de tiempo es menor que la segunda pendiente de presión de referencia; y una segunda condición en la que, después de que se detecte el primer intervalo (905) de inflexión, una diferencia entre una presión medida y una presión especificada por el usuario está por debajo de un umbral predeterminado, y una presión medida mientras se retrae el accionador de fluido desde un punto en el que el cambio de presión es mayor que la pendiente de presión almacenada es aproximadamente igual a la presión especificada por el usuario.

8. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el botón es un primer botón, el método que comprende, además,

antes la etapa de avance, recibir un accionamiento en un segundo botón de un colgante (66);

ajustar una válvula (50) de alivio a una presión de establecimiento máxima;

recibir un accionamiento en el primer botón;

emitir al menos uno de una salida de luz y un pulso háptico desde el controlador; y

detectar una liberación del primer botón y del segundo botón.

9. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la pendiente de presión de referencia es una primera pendiente de presión de referencia, el método que comprende, además, calcular una segunda pendiente de presión de referencia en base a la presión establecida por el usuario, la primera pendiente de presión de referencia que es mayor que la segunda pendiente de presión de referencia.

10. El método de la reivindicación 9, que comprende, además,

determinar la ubicación de un primer intervalo (905) de inflexión en el que un cambio en la presión cambia de mayor que la pendiente de referencia de la primera presión a menor que la pendiente de referencia de la primera presión;

determinar la ubicación de un segundo intervalo (915) de inflexión en el que el cambio de presión cambia desde menos que la segunda pendiente de referencia hasta más que la primera pendiente de referencia; y en donde la etapa de retracción se produce después de determinar la ubicación del segundo intervalo (915) de inflexión.

11. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 y 9 a 10, en donde el botón es un primer botón y un colgante (66) incluye además un segundo botón, el método que comprende, además,

detectar la activación de uno de un primer botón y un segundo botón;

cuando se detecta la actuación en el primer botón, detectar posteriormente la liberación del primer botón e iniciar un ciclo automático para controlar automáticamente las etapas de avance y retroceso;

cuando se detecta la actuación en el segundo botón, iniciar un ciclo manual para controlar manualmente las etapas de avance y retroceso.

12. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende, además, después de la detección de un primer intervalo de inflexión, monitorear una pendiente de presión negativa y un cambio predeterminado en la pendiente por unidad de tiempo para detectar si se ha producido una condición de adherencia y deslizamiento.

13. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende, además

monitorear un voltaje de suministro para una característica inestable que podría indicar la presencia de un suministro de energía anormal, y

cuando se detecta un suministro de energía anormal, ajustando los límites de operación de voltaje del sistema (10) de energía hidráulica.

14. El método de la reivindicación 8, que comprende además una o más de las siguientes características:

(i) después de la etapa de detección, recibir una actuación en el segundo botón y un tercer botón; y borrar la presión establecida por el usuario;

(11)

comparar una presión de la llave (950) dinamométrica con la presión máxima establecida; y

retraer la llave (950) dinamométrica cuando la presión de la llave (950) dinamométrica es menor que la presión máxima establecida;

(iii)

retraer la llave (950) dinamométrica cuando la presión de la llave (950) dinamométrica es menor que la presión máxima establecida y cuando la presión se aproxima a la presión máxima establecida con una pendiente menor que la pendiente de presión de referencia; y

iniciar un ciclo de autocompletado avanzando y retrayendo la llave (950) dinamométrica una vez más;

15. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además emitir al menos una luz o vibraciones desde el controlador (100) para alertar a un usuario para que suelte el botón y retraiga el accionador (952) de fluido en el ciclo manual.

16. Un sistema, que comprende

un sistema (10) de energía hidráulica acoplado a una llave (950) dinamométrica, el sistema de energía hidráulica que comprende

un motor (18),

una bomba,

una válvula (21), y

un controlador (100),

el sistema que está configurado para controlar el funcionamiento del sistema de energía hidráulica según el método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15.