JP2014043776A - 液圧装置の慣らし運転方法及び慣らし運転装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】液圧装置21に回転動力を入力する駆動モータ13と、液圧装置21の端面に固設されるダミープレート2と、ダミープレート2の貫通穴3a,6aに嵌挿される第1及び第2プランジャ4,7と、第1及び第2プランジャ4,7を回転軸41,44の端面に押し当てる第1及び第2押付機構9,10と、液圧装置21に入力されるトルク値を検出するトルク検出器12と、駆動モータ13、第1及び第2押付機構9,10の作動を制御する制御装置11とを備える。制御装置11は、第1押付機構9によって、3つのスラスト力Fs1,Fs2及びFs3の合力と釣り合う抗力を回転軸41に作用させ、第2押付機構10によって、スラスト力Fs3と釣り合う抗力を回転軸44に作用させる。
【選択図】図1
Description
両端部が開口し、且つ内部に前記一対の歯車が噛み合った状態で収納される液圧室を有し、該液圧室は前記各歯車の歯先外面が当接する円弧状の内周面を有する本体と、
前記本体の液圧室内にあって、前記各歯車の両側にそれぞれ配設され、前記各歯車の回転軸を回転自在に支持する一対の軸受部材と、
前記本体の両端面にそれぞれに液密状に固設されて前記液圧室を封止する一対のカバープレートとを備える液圧装置を慣らし運転する方法であって、
歯先外面が本体の液圧室内の内周面に当接した状態で前記液圧室内に収納された一対の歯車を回転させ、前記液圧装置を予め設定した液圧力の下で運転することにより、前記一対の歯車の歯先外面と本体の内周面との当接部を除去加工する慣らし運転方法において、
前記回転させる歯車に作用するトルク値を検出し、
該検出したトルク値を基に、前記一対の歯車の噛み合いによって生じるスラスト力、作動液体の圧力によって生じるスラスト力及び前記除去加工によって生じるスラスト力をそれぞれ算出し、
該算出した3つのスラスト力を基に、前記一対の歯車の内、前記3つのスラスト力が同じ方向に作用する一方の歯車の回転軸端面に、前記3つのスラスト力の合力とほぼ釣り合う大きさの抗力を作用させるとともに、他方の歯車の回転軸端面に、前記除去加工によって生じるスラスト力とほぼ釣り合う大きさの抗力を作用させるようにした慣らし運転方法に係る。
即ち、この慣らし運転装置は、
前記歯車を回転させる回転駆動機構と、
前記回転軸に作用するスラスト力の作用方向下流側に設けられる前記カバープレートに代えて、前記本体の端面に固設されるダミープレートと、
前記各回転軸の端面と対向するように前記ダミープレートに穿設された貫通穴に、前記各回転軸端面に当接可能にそれぞれ嵌挿された第1及び第2押付部材と、
前記第1及び第2押付部材をそれぞれ押し付けて、該第1及び第2押付部材をそれぞれ対応する前記回転軸端面に押し当てる第1及び第2押付機構と、
前記回転駆動機構によって前記歯車に入力されるトルク値を検出するトルク検出機構と、
前記回転駆動機構、並びに前記第1及び第2押付機構の作動を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記トルク検出機構により検出されたトルク値を入力し、入力したトルク値を基に、前記一対の歯車の噛み合いによって生じるスラスト力、作動液体の圧力によって生じるスラスト力及び前記一対の歯車の回転に伴う除去加工によって生じるスラスト力をそれぞれ算出し、
前記第1押付機構を動作させて、前記一対の歯車の内、前記3つのスラスト力が同じ方向に作用する一方の歯車の回転軸端面に、前記第1押付部材を介して、前記3つのスラスト力の合力とほぼ釣り合う大きさの抗力を作用させるとともに、
前記第2押付機構を動作させて、他方の歯車の回転軸端面に、前記第2押付部材を介して、前記除去加工によって生じるスラスト力とほぼ釣り合う大きさの抗力を作用させるように構成される。
即ち、前記受圧スラスト力をFs1とし、歯車の歯幅をb、歯数をZとし、作動液体の圧力によって歯車に生じるトルクをTとすると、受圧スラスト力Fs1は、次式によって表される。
(数式1)
Fs1=T×(2π/(b×Z))
一方、作動液体の圧力によって歯車にトルクTを生じ、このトルクTによって歯車に生じる噛合スラスト力Fs2は、次式によって表される。
(数式2)
±Fs2=T×(2π/(b×Z))
(数式3)
Fsa’=Fs1+Fs2=2T×(2π/(b×Z))
となり、前記他方の歯車に作用する噛合スラスト力と受圧スラスト力との合力としてのスラスト力Fsb’は、
(数式4)
Fsb’=Fs1−Fs2=0
となる。
このように、前記他方の歯車については、受圧スラスト力Fs1と噛合スラスト力Fs2とが干渉しあって相殺されるのである。
(数式5)
Fsa=Fs1+Fs2+Fs3
となり、受圧スラスト力Fs1、噛合スラスト力Fs2及び加工スラスト力Fs3の合力が作用する。
(数式6)
Fsb=Fs1−Fs2+Fs3=Fs3
となり、受圧スラスト力Fs1と噛合スラスト力Fs2とが相殺されて、加工スラスト力Fs3のみが作用することになる。
(数式7)
Fs3=Fr×tanβk
で表され、また、除去加工抵抗Frは、歯先半径をRkとすると、
(数式8)
Fr=T/2Rk
で表される。したがって、数式7及び数式8から、加工スラスト力Fs3は次式から得られる。
(数式9)
Fs3=Ttanβk/2Rk
まず、液圧装置21の構成について説明する。図1及び図2に示すように、この液圧装置21はポンプ又はモータとして機能するもので、内部に液圧室24が形成されたハウジング22と、両端面に、軸方向に沿って回転軸41,44が延設され、前記液圧室24内に配設された一対の歯車40,43と、同様に前記液圧室24内に配設された一対の軸受部材たるブッシュ60,64、及び一対の側板50,52とを備えている。
次に、上記液圧装置21を慣らし運転するための慣らし運転装置1の構成について説明する。
Fs1=T×(2π/(b×Z))
(数式2)
±Fs2=T×(2π/(b×Z))
(数式9)
Fs3=Ttanβk/2Rk
尚、bは歯車40,43の歯幅、Zは同歯車40,43の歯数、βkは歯車40,43の回転軸41,44に対する歯先の傾き、Rkは歯車40,43の歯先半径であり、いずれも既知の値である。また、これらの数式については、上記において詳述した通りであるので、その詳しい説明は省略する。
以下、上記構成を備えた慣らし運転装置1を用いた、具体的な慣らし運転について説明する。
2 ダミーカバー
3a,6a 貫通穴
4 第1プランジャ
7 第2プランジャ
9 第1押付機構
10 第2押付機構
11 制御装置
12 トルク検出器
13 駆動モータ
21 液圧装置
22 ハウジング
23 本体
24 液圧室
27 フロントカバー
40 駆動歯車
41 回転軸
43 従動歯車
44 回転軸
50,52 側板
60,64 ブッシュ
63,67 区画シール
70,71 隙間
Claims (6)
- 両端面からそれぞれ外方に延出するように設けられた回転軸をそれぞれ有し、且つ歯部が相互に噛み合う一対のはすば歯車と、
両端部が開口し、且つ内部に前記一対の歯車が噛み合った状態で収納される液圧室を有し、該液圧室は前記各歯車の歯先外面が当接する円弧状の内周面を有する本体と、
前記本体の液圧室内にあって、前記各歯車の両側にそれぞれ配設され、前記各歯車の回転軸を回転自在に支持する一対の軸受部材と、
前記本体の両端面にそれぞれに液密状に固設されて前記液圧室を封止する一対のカバープレートとを備える液圧装置を慣らし運転する方法であって、
歯先外面が本体の液圧室内の内周面に当接した状態で前記液圧室内に収納された一対の歯車を回転させ、前記液圧装置を予め設定した液圧力の下で運転することにより、前記一対の歯車の歯先外面と本体の内周面との当接部を除去加工する慣らし運転方法において、
前記回転させる歯車に作用するトルク値を検出し、
該検出したトルク値を基に、前記一対の歯車の噛み合いによって生じるスラスト力、作動液体の圧力によって生じるスラスト力及び前記除去加工によって生じるスラスト力をそれぞれ算出し、
該算出した3つのスラスト力を基に、前記一対の歯車の内、前記3つのスラスト力が同じ方向に作用する一方の歯車の回転軸端面に、前記3つのスラスト力の合力とほぼ釣り合う大きさの抗力を作用させるとともに、他方の歯車の回転軸端面に、前記除去加工によって生じるスラスト力とほぼ釣り合う大きさの抗力を作用させるようにしたことを特徴とする慣らし運転方法。 - 前記一対の歯車のそれぞれに抗力を作用させた状態で前記トルク値を監視し、該トルク値が予め設定した値以下になったとき、前記歯車の回転を停止させて、慣らし運転を終了するようにしたことを特徴とする請求項1記載の慣らし運転方法。
- 前記トルク値を一定間隔で検出し、該検出したトルク値を基に都度前記3つのスラスト力を算出して、この算出した3つのスラスト力に応じて、前記各歯車の回転軸端面に作用させる抗力を変化させるようにしたことを特徴とする請求項1又は2記載の慣らし運転方法。
- 両端面からそれぞれ外方に延出するように設けられた回転軸をそれぞれ有し、且つ歯部が相互に噛み合う一対のはすば歯車と、
両端部が開口し、且つ内部に前記一対の歯車が噛み合った状態で収納される液圧室を有し、該液圧室は前記各歯車の歯先外面が当接する円弧状の内周面を有する本体と、
前記本体の液圧室内にあって、前記各歯車の両側にそれぞれ配設され、前記各歯車の回転軸を回転自在に支持する一対の軸受部材と、
前記本体の両端面にそれぞれに液密状に固設されて前記液圧室を封止する一対のカバープレートとを備える液圧装置に対して慣らし運転を実施する装置であって、
前記歯車を回転させる回転駆動機構と、
前記回転軸に作用するスラスト力の作用方向下流側に設けられる前記カバープレートに代えて、前記本体の端面に固設されるダミープレートと、
前記各回転軸の端面と対向するように前記ダミープレートに穿設された貫通穴に、前記各回転軸端面に当接可能にそれぞれ嵌挿された第1及び第2押付部材と、
前記第1及び第2押付部材をそれぞれ押し付けて、該第1及び第2押付部材をそれぞれ対応する前記回転軸端面に押し当てる第1及び第2押付機構と、
前記回転駆動機構によって前記歯車に入力されるトルク値を検出するトルク検出機構と、
前記回転駆動機構、並びに前記第1及び第2押付機構の作動を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記トルク検出機構により検出されたトルク値を入力し、入力したトルク値を基に、前記一対の歯車の噛み合いによって生じるスラスト力、作動液体の圧力によって生じるスラスト力及び前記一対の歯車の回転に伴う除去加工によって生じるスラスト力をそれぞれ算出し、
前記第1押付機構を動作させて、前記一対の歯車の内、前記3つのスラスト力が同じ方向に作用する一方の歯車の回転軸端面に、前記第1押付部材を介して、前記3つのスラスト力の合力とほぼ釣り合う大きさの抗力を作用させるとともに、
前記第2押付機構を動作させて、他方の歯車の回転軸端面に、前記第2押付部材を介して、前記除去加工によって生じるスラスト力とほぼ釣り合う大きさの抗力を作用させるように構成されていることを特徴とする慣らし運転装置。 - 前記制御装置は、
前記第1及び第2押付機構を動作させて前記一対の歯車のそれぞれに抗力を作用させた状態で、前記トルク検出機構によって検出される前記トルク値を監視し、該トルク値が予め設定した値以下になったとき、前記回転駆動機構による前記歯車の回転を停止させて、慣らし運転を終了するように構成されていることを特徴とする請求項4記載の慣らし運転装置。 - 前記制御装置は、
前記トルク検出機構によって検出されるトルク値を一定間隔で入力し、該入力したトルク値を基に都度前記3つのスラスト力を算出して、この算出した3つのスラスト力に応じて、前記第1及び第2押付機構による押付力を変化させ、前記各歯車の回転軸端面に、都度算出したスラスト力に応じた抗力を作用させるように構成されていることを特徴とする請求項4又は5記載の慣らし運転装置。
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CN103939345A (zh) * | 2014-04-02 | 2014-07-23 | 西安交通大学 | 一种针对双螺杆压缩机的轴向力自动调节装置及调节方法 |
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