JP2005188609A - 電動弁の診断方法及びその装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 予め、基準トルクと第1初期値及び第2初期値を取得しておき、実際の電動弁の診断に際しては、計測値の取得と電動弁の作動方向の検出とを行うことのみで、基準データと第1初期値及び第2初期値に基づいて、該第1初期値及び第2初期値の寸法差、すなわち、スプリングカートリッジのガタ量の影響が排除された計測値に対応する実トルクを容易且つ確実に取得することができる。従って、この取得された実トルクを、目的とする診断項目における適正トルクと比較して診断を行うことで、極めて信頼性の高い診断結果を得ることができる。また、電動弁の診断に際しては、計測値の取得と電動弁の作動方向の検出のみを行えば良いことから、診断作業そのものが簡易且つ迅速化され、診断コストの低減、延いては電動弁のランニングコストの低廉化が促進される。
【選択図】 図1
Description
または、閉作動時には上記第1初期値と上記第1計測値との差分の絶対値から上記ガタ量を減じた値を、開作動時には上記第2計測値と上記第1初期値との差分の絶対値を、
それぞれ実圧縮量とし、該実圧縮量を上記基準データにおける上記基準圧縮量に置換してこれに対応する基準圧縮力を取得すると共に該基準圧縮力に対応する基準トルクを実トルクとして取得し、該実トルクと各種診断項目における適正トルクとを比較して診断を行うことを特徴としている。
または、閉作動時には上記第1初期値と上記第1計測値との差分の絶対値から上記ガタ量を減じた値を、開作動時には上記第2計測値と上記第1初期値との差分の絶対値を、
それぞれ実圧縮量とし、該実圧縮量を上記基準データにおける上記基準圧縮量に置換してこれに対応する基準圧縮力を取得すると共に該基準圧縮力に対応する基準トルクを実トルクとして取得する実トルク取得手段と、上記実トルク取得手段において取得された実トルクと各種診断項目における適正トルクとを比較して診断を行う診断手段とを備えたことを特徴としている
図3には、第1の実施例に係る診断装置をその機能ブロック図で示している。この診断装置は、基準データ取得手段101と第1計測手段102と記憶手段104と第2計測手段105と作動方向検出手段106と実トルク取得手段107と診断手段108と診断項目別適正トルク111及び表示手段112の各手段を備えて構成される。
図4には、第2の実施例に係る診断装置をその機能ブロック図で示している。この診断装置は、基準データ取得手段101と第1計測手段102とガタ量取得手段103と記憶手段104と第2計測手段105と作動方向検出手段106と実トルク取得手段107と診断手段108と診断項目別適正トルク111及び表示手段112の各手段を備えて構成される。
または、図13(閉作動を正、開作動を負として表記)に示すように、閉作動時には上記第1初期値「Ls1」と上記第1計測値「L1」との差分の絶対値から上記ガタ量「ΔL」を減じた値を、開作動時には上記第2計測値「L2」と上記第1初期値「Ls1」との差分の絶対値を、それぞれ第1実圧縮量「Lr1」及び第2実圧縮量「Lr2」とし、
該各実圧縮量「Lr1」、「Lr2」を上記基準データにおける上記基準圧縮量「La1〜Lan」に置換してこれに対応する基準圧縮力「F1〜Fn」を取得すると共に該基準圧縮力「F1〜Fn」に対応する基準トルク「T1〜Tn」を実トルクとして取得し、該実トルクを後述の診断手段108に出力するものである。
また、第1初期値及び第2初期値の寸法差、すなわち、上記スプリングカートリッジのガタ量そのものの経年的な変化についても把握することができるため、多面的な診断結果を得ることができる。
(1)上記スプリングカートリッジ19と、これが嵌装される上記ケーシング1の上記肩部18と上記アダプタ37の端面37aとの軸方向距離の寸法差に基づくガタ量は、例えば、上記スプリングカートリッジ19とか上記アダプタ37を交換した際におけるパッキン26の挟圧力のバラツキ等によっても発生し、また変動するものであるが、このような原因によるガタ量も、上記実トルク取得手段107での実トルクの取得時に排除されるので、該ガタ量の存在に拘わらず信頼性の高いトルクに関する診断及び評価を実現することができる。
2 バルブステム
3 ステムナット
4 ドライブスリーブ
5 ウォームホィール
6 ウォーム構成体
7 ウォーム
8 延設筒部
9 モータ軸
10 モータ
11 軸受
12 ナット
13 周溝
14 トルクスイッチ
15 可動軸
16 小径穴部
17 大径穴部
18 肩部
19 トルクスプリングカートリッジ
20 皿バネ
21 スペーサ
22 スペーサ
23 シム
24 トルクリミットスリーブ
25 ナット
26 パッキン
30 センサユニット
31 透明材
32 レーザセンサ
33 パッキン
34 センサホルダ
36 ボルト
37 アダプタ
39 キャップ
X 弁体駆動部
Claims (13)
- 弁体を開閉する弁体駆動部に駆動力を付与するウォームをその軸方向に移動可能に配置すると共に、該ウォームの軸心上に、複数枚の皿バネを同軸上に対向配置し且つ所定の張込荷重を付与しユニット化してなるスプリングカートリッジを配置し、上記ウォームの軸方向変位に伴う上記皿バネの圧縮量に対応するトルクを上記弁体駆動部に付与するようにした電動弁を対象とし、該電動弁の上記トルクに関する各種診断項目について診断を行うための診断方法であって、
上記スプリングカートリッジにおける上記皿バネの各基準圧縮量と該各基準圧縮量に対応する基準圧縮力を取得し該基準圧縮力に対応して発生する基準トルクとの対応関係を基準データとして取得すると共に、上記スプリングカートリッジを上記電動弁に組み込んだ状態で該電動弁を開側へ作動させ上記スプリングカートリッジが軸方向の一端側へ移動して停止した時点における該スプリングカートリッジの第1初期位置と、該電動弁を閉側へ作動させ上記スプリングカートリッジが軸方向の他端側へ移動して停止した時点における該スプリングカートリッジの第2初期位置のそれぞれにおける、該スプリングカートリッジ側に設定した計測点と計測基準位置との上記軸方向間隔寸法をそれぞれ第1初期値及び第2初期値として取得し上記基準データと共にこれを記憶保持し、
電動弁の診断に際しては、上記スプリングカートリッジを電動弁に組み込んだ状態で上記計測点と上記計測基準位置との上記軸方向間隔寸法を閉作動時と開作動時のそれぞれについて計測して閉作動時の第1計測値と開作動時の第2計測値を取得すると共に、上記電動弁の作動方向を検出し、閉作動時には上記第1計測値と上記第2初期値との差分の絶対値を、開作動時には上記第2計測値と上記第1初期値との差分の絶対値を、それぞれ実圧縮量とし、該実圧縮量を上記基準データにおける上記基準圧縮量に置換してこれに対応する基準圧縮力を取得すると共に該基準圧縮力に対応する基準トルクを実トルクとして取得し、該実トルクと各種診断項目における適正トルクとを比較して診断を行うことを特徴とする電動弁の診断方法。 - 弁体を開閉する弁体駆動部に駆動力を付与するウォームをその軸方向に移動可能に配置すると共に、該ウォームの軸心上に、複数枚の皿バネを同軸上に対向配置し且つ所定の張込荷重を付与しユニット化してなるスプリングカートリッジを配置し、上記ウォームの軸方向変位に伴う上記皿バネの圧縮量に対応するトルクを上記弁体駆動部に付与するようにした電動弁を対象とし、該電動弁の上記トルクに関する各種診断項目について診断を行うための診断方法であって、
上記スプリングカートリッジにおける上記皿バネの各基準圧縮量と該各基準圧縮量に対応する基準圧縮力を取得し該基準圧縮力に対応して発生する基準トルクとの対応関係を基準データとして取得すると共に、上記スプリングカートリッジを上記電動弁に組み込んだ状態で該電動弁を開側へ作動させ上記スプリングカートリッジが軸方向の一端側へ移動して停止した時点における該スプリングカートリッジの第1初期位置と、該電動弁を閉側へ作動させ上記スプリングカートリッジが軸方向の他端側へ移動して停止した時点における該スプリングカートリッジの第2初期位置のそれぞれにおける、該スプリングカートリッジ側に設定した計測点と計測基準位置との上記軸方向間隔寸法をそれぞれ第1初期値及び第2初期値として取得すると共に、上記第1初期値と第2初期値との差分の絶対値をガタ量として取得し、上記基準データと上記第1初期値及び第2初期値並びに上記ガタ量を記憶保持し、
電動弁の診断に際しては、上記スプリングカートリッジを電動弁に組み込んだ状態で上記計測点と上記計測基準位置との上記軸方向間隔寸法を閉作動時と開作動時のそれぞれについて計測して閉作動時の第1計測値と開作動時の第2計測値を取得すると共に、上記電動弁の作動方向を検出し、
閉作動時には上記第1計測値と上記第2初期値との差分の絶対値を、開作動時には上記第2計測値と上記第2初期値との差分の絶対値から上記ガタ量を減じた値を、
または、閉作動時には上記第1初期値と上記第1計測値との差分の絶対値から上記ガタ量を減じた値を、開作動時には上記第2計測値と上記第1初期値との差分の絶対値を、
それぞれ実圧縮量とし、該実圧縮量を上記基準データにおける上記基準圧縮量に置換してこれに対応する基準圧縮力を取得すると共に該基準圧縮力に対応する基準トルクを実トルクとして取得し、該実トルクと各種診断項目における適正トルクとを比較して診断を行うことを特徴とする電動弁の診断方法。 - 請求項1又は2において、
上記基準データの取得作業を、上記スプリングカートリッジを電動弁から取り外した状態で行うことを特徴とする電動弁の診断方法。 - 請求項1又は2において、
上記基準データの取得作業を、上記スプリングカートリッジを電動弁に組み込んだ状態で行うことを特徴とする電動弁の診断方法。 - 請求項4において、
上記電動弁の作動を停止させた状態で作業を行うことを特徴とする電動弁の診断方法。 - 請求項4において、
上記電動弁を作動させた状態で作業を行うことを特徴とする電動弁の診断方法。 - 請求項1,2,3,4,5又は6において、
上記計測基準位置を上記電動弁のケーシング上に設定することを特徴とする電動弁の診断方法。 - 弁体を開閉する弁体駆動部に駆動力を付与するウォームをその軸方向に移動可能に配置すると共に、該ウォームの軸心上に、複数枚の皿バネを同軸上に対向配置し且つ所定の張込荷重を付与しユニット化してなるスプリングカートリッジを配置し、上記ウォームの軸方向変位に伴う上記皿バネの圧縮量に対応するトルクを上記弁体駆動部に付与するようにした電動弁を対象とし、該電動弁の上記トルクに関する各種診断項目について診断を行うための診断装置であって、
上記スプリングカートリッジにおける上記皿バネの各基準圧縮量と該各基準圧縮量に対応する基準圧縮力を取得し該基準圧縮力に対応して発生する基準トルクとの対応関係を基準データとして取得する基準データ取得手段と、
上記スプリングカートリッジを上記電動弁に組み込んだ状態で該電動弁を開側へ作動させ上記スプリングカートリッジが軸方向の一端側へ移動して停止した時点における該スプリングカートリッジの第1初期位置と、該電動弁を閉側へ作動させ上記スプリングカートリッジが軸方向の他端側へ移動して停止した時点における該スプリングカートリッジの第2初期位置のそれぞれにおける、該スプリングカートリッジ側に設定した計測点と計測基準位置との上記軸方向間隔寸法をそれぞれ第1初期値及び第2初期値として取得する第1計測手段と、
上記基準データと上記第1初期値及び上記第2初期値を記憶保持する記憶手段と、
上記スプリングカートリッジを電動弁に組み込んだ状態で上記計測点と上記計測基準位置との上記軸方向間隔寸法を閉作動時と開作動時のそれぞれについて計測して閉作動時の第1計測値と開作動時の第2計測値を取得する第2計測手段と、
上記電動弁の作動方向を検出する作動方向検出手段と、
上記閉作動時には上記第1計測値と上記第2初期値との差分の絶対値を、開作動時には上記第2計測値と上記第1初期値との差分の絶対値を、それぞれ実圧縮量とし、該実圧縮量を上記基準データにおける上記基準圧縮量に置換してこれに対応する基準圧縮力を取得すると共に該基準圧縮力に対応する基準トルクを実トルクとして取得する実トルク取得手段と、
上記実トルク取得手段において取得された実トルクと各種診断項目における適正トルクとを比較して診断を行う診断手段とを備えたことを特徴とする電動弁の診断装置。 - 弁体を開閉する弁体駆動部に駆動力を付与するウォームをその軸方向に移動可能に配置すると共に、該ウォームの軸心上に、複数枚の皿バネを同軸上に対向配置し且つ所定の張込荷重を付与しユニット化してなるスプリングカートリッジを配置し、上記ウォームの軸方向変位に伴う上記皿バネの圧縮量に対応したトルクを上記弁体駆動部に付与するようにした電動弁を対象とし、該電動弁の上記トルクに関する各種診断項目について診断を行うための診断装置であって、
上記スプリングカートリッジにおける上記皿バネの各基準圧縮量と該各基準圧縮量に対応する基準圧縮力を取得し該基準圧縮力に対応して発生する基準トルクとの対応関係を基準データとして取得する基準データ取得手段と、
上記スプリングカートリッジを上記電動弁に組み込んだ状態で該電動弁を開側へ作動させ上記スプリングカートリッジが軸方向の一端側へ移動して停止した時点における該スプリングカートリッジの第1初期位置と、該電動弁を閉側へ作動させ上記スプリングカートリッジが軸方向の他端側へ移動して停止した時点における該スプリングカートリッジの第2初期位置のそれぞれにおける、該スプリングカートリッジ側に設定した計測点と計測基準位置との上記軸方向間隔寸法をそれぞれ第1初期値及び第2初期値として取得する第1計測手段と、
上記第1初期値と第2初期値との差分の絶対値をガタ量として取得するガタ量取得手段と、
上記基準データと上記第1初期値及び第2初期値並びに上記ガタ量を記憶保持する記憶手段と、
上記スプリングカートリッジを電動弁に組み込んだ状態で上記計測点と上記計測基準位置との上記軸方向間隔寸法を閉作動時と開作動時のそれぞれについて計測して閉作動時の第1計測値と開作動時の第2計測値を取得する第2計測手段と、
上記電動弁の作動方向を検出する作動方向検出手段と、
閉作動時には上記第1計測値と上記第2初期値との差分の絶対値を、開作動時には上記第2計測値と上記第2初期値との差分の絶対値から上記ガタ量を減じた値を、
または、閉作動時には上記第1初期値と上記第1計測値との差分の絶対値から上記ガタ量を減じた値を、開作動時には上記第2計測値と上記第1初期値との差分の絶対値を、
それぞれ実圧縮量とし、該実圧縮量を上記基準データにおける上記基準圧縮量に置換してこれに対応する基準圧縮力を取得すると共に該基準圧縮力に対応する基準トルクを実トルクとして取得する実トルク取得手段と、
上記実トルク取得手段において取得された実トルクと各種診断項目における適正トルクとを比較して診断を行う診断手段とを備えたことを特徴とする電動弁の診断装置。 - 請求項8又は9において、
上記診断手段における診断結果を表示する表示手段を備えるとともに、該表示手段が、トルク曲線を表示するように構成されていることを特徴とする電動弁の診断装置。 - 請求項8又は9において、
上記第1計測手段と第2計測手段が同一の計測手段で構成されていることを特徴とする電動弁の診断装置。 - 請求項11において、
上記第1及び第2計測手段が、照射したレーザ光の上記スプリングカートリッジ側の計測点での反射光を受光して該計測点までの距離を検出するレーザセンサで構成されていることを特徴とする電動弁の診断装置。 - 請求項12において、
上記レーザセンサと上記スプリングカートリッジの間が透明材で油密的に区画され、上記レーザセンサは上記透明材を通して上記計測点を臨み得るように構成されていることを特徴とする電動弁の診断装置。
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