JP2018105161A - Anomaly detection device for hydraulic pressure rotary machine - Google Patents

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純 鶴田
一臣 遠藤
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一臣 遠藤
英喜 吉原
Hideki Yoshihara
英喜 吉原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device that can early detect occurrence of anomaly when such an anomaly as galling between a shoe plate of a hydraulic pressure rotary machine and a shoe or swash plate occurs.SOLUTION: An anomaly detection device for a hydraulic pressure rotary machine 1 includes: rotational state detection parts 20a, 20b for detecting a rotational state of a shoe plate 16; and an anomaly detection processing part 5 for detecting occurrence of anomaly in the hydraulic pressure rotary machine 1 based on the rotational state of the shoe plate 16 that is indicated by output from the rotational state detection parts 20a, 20b.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、建設機械等に搭載される液圧回転機の異常を検出する装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for detecting an abnormality of a hydraulic rotating machine mounted on a construction machine or the like.

油圧ポンプ、もしくは油圧モータ等の液圧回転機の異常を検出する技術として、例えば、特許文献1に提案されている技術が知られている。   As a technique for detecting an abnormality in a hydraulic rotary machine such as a hydraulic pump or a hydraulic motor, for example, a technique proposed in Patent Document 1 is known.

この技術では、液圧回転機のケーシング内の圧力変化を検出し、検出した圧力変化に基づいて、作動油の漏洩を生じる異常(シリンダとピストンとの間のカジリ等)の発生を検知する。   In this technique, a pressure change in the casing of the hydraulic rotating machine is detected, and occurrence of an abnormality (such as galling between the cylinder and the piston) that causes leakage of hydraulic oil is detected based on the detected pressure change.

特開2000−274378号公報JP 2000-274378 A

ところで、特許文献1に記載されている液圧回転機は、ピストンの先端部に係合されたシューが、斜板に直接的に摺接されている回転機であるが、シューと斜板との間にシュープレートが介装され、該シュープレートが、シューと斜板とに油膜を介して摺接された構造の液圧回転機も一般に知られている。   Incidentally, the hydraulic rotating machine described in Patent Document 1 is a rotating machine in which a shoe engaged with a tip portion of a piston is directly slidably contacted with a swash plate. A hydraulic rotating machine having a structure in which a shoe plate is interposed between the shoe plate and the shoe plate is in sliding contact with the shoe and the swash plate via an oil film is generally known.

この種の液圧回転機では、摩耗粉等に起因して、シュープレートと、シューあるいは斜板との間でカジリ等が発生し、シュープレートと、シューあるいは斜板との間の摺動が円滑に行われなくなる場合もある。そして、このような異常は、液圧回転機の作動不良、あるいは、故障等の不具合を引き起こす虞があるので、早期に検知し得ることが望まれる。   In this type of hydraulic rotating machine, galling or the like occurs between the shoe plate and the shoe or swash plate due to wear powder, etc., and the sliding between the shoe plate and the shoe or swash plate does not occur. It may not be performed smoothly. Such an abnormality may cause malfunctions of the hydraulic rotating machine or malfunctions such as failure, so it is desirable that it can be detected at an early stage.

しかしながら、特許文献1に見られる如き従来の技術では、作動油の圧力変化に基づいて異常の発生を検知するものであるので、シュープレートと、シューあるいは斜板との間でカジリ等の異常が発生した初期段階では、当該異常の発生を検知することは困難であった。   However, in the conventional technique as seen in Patent Document 1, since the occurrence of abnormality is detected based on the change in pressure of the hydraulic oil, abnormality such as galling is generated between the shoe plate and the shoe or swash plate. In the initial stage of occurrence, it was difficult to detect the occurrence of the abnormality.

本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、液圧回転機のシュープレートと、シュー又は斜板との間でカジリ等の異常が発生した場合に、その異常の発生を早期に検知することができる装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a background, and when an abnormality such as galling occurs between a shoe plate of a hydraulic rotating machine and a shoe or a swash plate, the occurrence of the abnormality is detected at an early stage. It is an object of the present invention to provide an apparatus capable of performing the above.

本発明の液圧回転機の異常検出装置は、上記目的を達成するために、回転軸と一体に回転可能なシリンダブロックに摺動可能に取り付けられたピストンと、該ピストンの先端部に取り付けられたシューと、前記ピストンの先端側に配置された斜板と、前記シュー及び前記斜板に摺接しつつ、前記回転軸の回転に伴い回転し得るように前記シュー及び前記斜板の間に介装されたシュープレートとを備える液圧回転機の異常検出装置であって、
前記シュープレートの回転状態を検出する回転状態検出部と、
前記回転状態検出部の出力により示される前記シュープレートの回転状態に基づいて、前記液圧回転機の異常の発生を検出する異常検出処理部とを備えることを特徴とする(第1発明)。
In order to achieve the above object, an abnormality detection device for a hydraulic rotating machine according to the present invention is provided with a piston slidably attached to a cylinder block that can rotate integrally with a rotating shaft, and attached to the tip of the piston. A shoe, a swash plate disposed on the front end side of the piston, and the shoe and the swash plate interposed between the shoe and the swash plate so as to be able to rotate with the rotation of the rotary shaft while being in sliding contact with the shoe and the swash plate. An abnormality detection device for a hydraulic rotating machine comprising a shoe plate,
A rotation state detection unit for detecting a rotation state of the shoe plate;
An abnormality detection processing unit that detects occurrence of an abnormality of the hydraulic rotating machine based on a rotation state of the shoe plate indicated by an output of the rotation state detection unit (first invention).

ここで、前記シュープレートと、シュー又は斜板との間でカジリ等の異常が発生した場合には、液圧回転機が所要の作動を行い得る状況であっても、該シュープレートの回転状態が、正常な場合と異なる回転状態になりやすい。従って、前記回転状態検出部の出力により示される前記シュープレートの回転状態に基づいて、前記液圧回転機の異常の発生を検出することで、前記カジリ等の異常が発生した場合に、当該異常の発生を速やかに検出することが可能となる。   Here, when an abnormality such as galling occurs between the shoe plate and the shoe or the swash plate, even if the hydraulic rotating machine can perform a required operation, the rotation state of the shoe plate However, it tends to be in a rotation state different from the normal case. Accordingly, when an abnormality such as a galling is detected by detecting the occurrence of an abnormality in the hydraulic rotating machine based on the rotation state of the shoe plate indicated by the output of the rotation state detection unit, the abnormality is detected. It is possible to quickly detect the occurrence of.

よって、本発明によれば、第1発明によれば、シュープレートと、シュー又は斜板との間でカジリ等の異常が発生した場合に、その異常の発生を早期に検知することができる。   Therefore, according to the present invention, according to the first invention, when an abnormality such as galling occurs between the shoe plate and the shoe or the swash plate, the occurrence of the abnormality can be detected at an early stage.

上記第1発明では、前記異常検出処理部は、前記回転状態検出部の出力により示される前記シュープレートの回転速度の検出値に基づいて、前記液圧回転機の異常の発生を検出するように構成されていることが好ましい(第2発明)。   In the first aspect of the invention, the abnormality detection processing unit detects occurrence of an abnormality of the hydraulic rotating machine based on a detected value of a rotation speed of the shoe plate indicated by an output of the rotation state detection unit. It is preferable to be comprised (2nd invention).

すなわち、前記カジリ等の異常が発生した場合には、特に、前記シュープレートの回転速度が影響を受けやすい。従って、第2発明によれば、前記液圧回転機の異常の発生を好適に検出することが可能となる。   That is, when an abnormality such as galling occurs, the rotational speed of the shoe plate is particularly susceptible to influence. Therefore, according to the second invention, it is possible to preferably detect the occurrence of abnormality of the hydraulic rotating machine.

上記第2発明では、前記異常検出処理部は、前記シュープレートの回転速度の検出値が、前記回転軸の回転速度に応じて設定した正常範囲を逸脱しているか否かに基づいて、前記液圧回転機の異常の発生を検出するように構成されていることが好ましい(第3発明)。   In the second aspect of the invention, the abnormality detection processing unit determines whether the detected value of the rotation speed of the shoe plate deviates from a normal range set according to the rotation speed of the rotation shaft. It is preferable to be configured to detect the occurrence of an abnormality in the pressure rotating machine (third invention).

ここで、本願発明者の各種実験、検討によれば、前記カジリ等が発生していない正常な液圧回転機では、シュープレートの回転速度は、ある範囲内に収まる傾向があると共に、当該範囲は、前記回転軸の回転速度に対して依存性を有する。   Here, according to various experiments and examinations of the inventors of the present application, in a normal hydraulic rotating machine in which the galling or the like does not occur, the rotational speed of the shoe plate tends to be within a certain range, Is dependent on the rotational speed of the rotating shaft.

そこで、第3発明では、前記異常検出処理部を上記の如く構成した。これにより、前記液圧回転機の異常の発生を検出することを、高い信頼性で適切に行うことができる。   Therefore, in the third invention, the abnormality detection processing unit is configured as described above. Thereby, it is possible to appropriately detect the occurrence of the abnormality of the hydraulic rotating machine with high reliability.

上記第1〜第3発明では、前記異常検出処理部は、前記油圧ポンプの動作状態が、あらかじめ定めた所定の動作状態であることを必要条件として、前記液圧回転機の異常の発生を検出するように構成され得る(第4発明)。   In the first to third aspects of the invention, the abnormality detection processing unit detects occurrence of an abnormality in the hydraulic rotating machine on the condition that the operation state of the hydraulic pump is a predetermined operation state determined in advance. (4th invention).

これによれば、前記液圧回転機の異常の発生を検出することを行う前記油圧ポンプの動作状態が、前記所定の動作状態に限定されるため、当該異常の発生の検出を、その検出のために好適な動作状態で行うことが可能となる。   According to this, since the operation state of the hydraulic pump that detects the occurrence of the abnormality of the hydraulic rotating machine is limited to the predetermined operation state, the detection of the occurrence of the abnormality is detected. Therefore, it is possible to carry out in a suitable operating state.

上記第4発明では、前記液圧回転機が、例えば、前記斜板の傾斜角度を変更可能な可変容量型のポンプである場合には、前記所定の動作状態は、前記斜板の傾斜角度が一定の傾斜角度に保たれる動作状態であることが好ましい(第5発明)。   In the fourth aspect of the invention, when the hydraulic rotating machine is, for example, a variable displacement pump capable of changing the inclination angle of the swash plate, the predetermined operating state is that the inclination angle of the swash plate is It is preferable that the operating state is maintained at a constant inclination angle (fifth invention).

これによれば、シュープレートの回転状態が安定に保たれやすい状況で、液圧回転機の異常の発生を検出することができる。ひいては、当該異常の発生の検出の信頼性を高めることができる。   According to this, it is possible to detect the occurrence of an abnormality in the hydraulic rotating machine in a situation where the rotation state of the shoe plate is easily maintained stably. As a result, the reliability of detection of the occurrence of the abnormality can be improved.

また、上記第4発明では、前記液圧回転機が、例えば、建設機械に搭載され、前記斜板の傾斜角度を変更可能な可変容量型の油圧ポンプである場合には、前記所定の動作状態は、前記油圧ポンプの回転軸をアイドリング運転状態のエンジンにより回転駆動しつつ、前記斜板の傾斜角度を最小の傾斜角度に保つ第1動作状態と、前記斜板の傾斜角度を最大の傾斜角度に保ちつつ、前記油圧ポンプから油圧アクチュエータに作動油を供給する第2動作状態とのうちの少なくとも一方の動作状態を含むことが好ましい(第6発明)。   In the fourth aspect of the present invention, when the hydraulic rotating machine is a variable displacement hydraulic pump that is mounted on, for example, a construction machine and can change the inclination angle of the swash plate, the predetermined operation state Is a first operating state in which the tilt angle of the swash plate is kept at the minimum tilt angle while the rotary shaft of the hydraulic pump is driven to rotate by the engine in the idling operation state, and the tilt angle of the swash plate is set to the maximum tilt angle. It is preferable to include at least one operation state of the second operation state in which the hydraulic oil is supplied from the hydraulic pump to the hydraulic actuator.

本願発明者の各種実験、検討によれば、液圧回転機としての前記油圧ポンプが正常状態である場合、上記第1動作状態及び第2動作状態におけるシュープレートの回転状態が安定に保たれやすい。このため、前記カジリ等による油圧ポンプの異常が発生した場合には、シュープレートの回転状態に基づいて、当該異常の発生を高い信頼性で検出することが可能となる。   According to various experiments and examinations by the inventors of the present application, when the hydraulic pump as a hydraulic rotating machine is in a normal state, the rotation state of the shoe plate in the first operation state and the second operation state is easily maintained stably. . For this reason, when the abnormality of the hydraulic pump due to the galling or the like occurs, the occurrence of the abnormality can be detected with high reliability based on the rotation state of the shoe plate.

本発明の第1実施形態における液圧回転機としての油圧ポンプを備える油圧装置の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of a hydraulic apparatus provided with the hydraulic pump as a hydraulic rotary machine in 1st Embodiment of this invention. 図2A及び図2Bはそれぞれ、第1実施形態における油圧ポンプの構成を示す図。2A and 2B are diagrams each showing a configuration of a hydraulic pump according to the first embodiment. 第1実施形態における油圧ポンプのシュープレートの構成を示す図。The figure which shows the structure of the shoe plate of the hydraulic pump in 1st Embodiment. 図1に示す制御装置の、第1実施形態における処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the process in 1st Embodiment of the control apparatus shown in FIG. 油圧ポンプの回転軸を駆動するエンジンの回転数と、油圧ポンプのシュープレートの回転数の正常範囲との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the rotation speed of the engine which drives the rotating shaft of a hydraulic pump, and the normal range of the rotation speed of the shoe plate of a hydraulic pump. 第2実施形態における油圧ポンプの構成を示す図。The figure which shows the structure of the hydraulic pump in 2nd Embodiment. 図1に示す制御装置の、第3実施形態における処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the process in 3rd Embodiment of the control apparatus shown in FIG.

[第1実施形態]
本発明の一実施形態を図1〜図5を参照して以下に説明する。まず、図1を参照して、液圧回転機の一例としての斜板式の油圧ポンプ1を備える油圧装置Aの概要を説明しておく。図1に例示する油圧装置Aは、例えば油圧ショベル等の建設機械に搭載される油圧装であり、油圧ポンプ1と、油圧ポンプ1の動力源としてのエンジン2と、油圧シリンダもしくは油圧モータ等の複数の油圧アクチュエータ3,3,…と、各油圧アクチュエータ3毎の方向切換弁等の制御弁(図示省略)が組み込まれた制御弁ユニット4と、制御装置5とを備える。
[First Embodiment]
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, an outline of a hydraulic apparatus A including a swash plate type hydraulic pump 1 as an example of a hydraulic rotating machine will be described with reference to FIG. 1 is a hydraulic device mounted on a construction machine such as a hydraulic excavator, for example, and includes a hydraulic pump 1, an engine 2 as a power source of the hydraulic pump 1, a hydraulic cylinder or a hydraulic motor, and the like. , A control valve unit 4 in which a control valve (not shown) such as a direction switching valve for each hydraulic actuator 3 is incorporated, and a control device 5.

制御装置5は、CPU、RAM、ROM、インターフェース回路等を含む1つ以上の電子回路ユニットにより構成され、実装されるハードウェア構成又はプログラムによって実現される機能として、油圧装置Aの作動制御に係る処理を実行する機能と、油圧ポンプ1の異常検出に係る処理を実行する機能とを有する。   The control device 5 is composed of one or more electronic circuit units including a CPU, a RAM, a ROM, an interface circuit, etc., and relates to the operation control of the hydraulic device A as a function realized by a mounted hardware configuration or program. It has a function to execute processing and a function to execute processing related to abnormality detection of the hydraulic pump 1.

この油圧装置Aでは、油圧ポンプ1は、その動力入力軸としての回転軸11をエンジン2により回転駆動した状態で、作動油タンク6から作動油を吸引しつつ該作動油を吐出する。そして、油圧ポンプ1から吐出された作動油が、作動対象の油圧アクチュエータ3に制御弁ユニット4を介して供給され、該油圧アクチュエータ3が駆動される。   In this hydraulic apparatus A, the hydraulic pump 1 discharges the hydraulic oil while sucking the hydraulic oil from the hydraulic oil tank 6 in a state where the rotary shaft 11 as the power input shaft is rotationally driven by the engine 2. Then, the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 1 is supplied to the hydraulic actuator 3 to be actuated via the control valve unit 4, and the hydraulic actuator 3 is driven.

この場合、作動対象の油圧アクチュエータ3に対応する操作レバー(図示省略)の操作量に応じたパイロット圧が制御弁ユニット4に入力され、該パイロット圧に応じて、作動対象の油圧アクチュエータ3に対応する方向切換弁が駆動される。   In this case, a pilot pressure corresponding to the operation amount of an operation lever (not shown) corresponding to the hydraulic actuator 3 to be actuated is input to the control valve unit 4 and corresponds to the hydraulic actuator 3 to be actuated according to the pilot pressure. The direction switching valve is driven.

油圧ポンプ1は、本実施形態では、可変容量型の油圧ポンプであり、その吐出流量を、レギュレータ1aを介して可変的に制御することが可能となっている。レギュレータ1aは、油圧ポンプ1の後述する斜板を傾動させるアクチュエータであり、制御装置5により制御される。   In the present embodiment, the hydraulic pump 1 is a variable displacement hydraulic pump, and its discharge flow rate can be variably controlled via the regulator 1a. The regulator 1 a is an actuator that tilts a later-described swash plate of the hydraulic pump 1, and is controlled by the control device 5.

この場合、制御弁ユニット4に入力されるパイロット圧が、作動対象の油圧アクチュエータ3に供給すべき作動油の流量の要求値を示すデータとして、圧力センサ7により検出され、該圧力センサ7の検出データが制御装置5に入力される。そして、制御装置5は、パイロット圧の検出値が大きいほど(換言すれば、油圧アクチュエータ3に供給すべき作動油の流量の要求値が大きいほど)、油圧ポンプ1の吐出流量を大きくするようにレギュレータ1aを制御する。   In this case, the pilot pressure input to the control valve unit 4 is detected by the pressure sensor 7 as data indicating the required value of the flow rate of the hydraulic oil to be supplied to the hydraulic actuator 3 to be operated, and the detection of the pressure sensor 7 Data is input to the control device 5. Then, the control device 5 increases the discharge flow rate of the hydraulic pump 1 as the detected value of the pilot pressure is larger (in other words, the required value of the flow rate of the hydraulic oil to be supplied to the hydraulic actuator 3 is larger). The regulator 1a is controlled.

なお、エンジン2は、全ての油圧アクチュエータ3の作動を停止した状態では、所定の回転数でアイドリング運転を行い、いずれかの油圧アクチュエータ3の作動時に、アイドリング回転数よりも高い回転数で油圧ポンプ1の回転軸11を回転駆動するように制御される。   The engine 2 performs an idling operation at a predetermined rotational speed in a state where all the hydraulic actuators 3 are stopped. When any of the hydraulic actuators 3 is operated, the hydraulic pump has a rotational speed higher than the idling rotational speed. It is controlled so that one rotation shaft 11 is rotationally driven.

次に、油圧ポンプ1の構成を図2A又は図2Bを参照して説明する。油圧ポンプ1の基本構成は、公知の構成であり、図2A又は図2Bは当該基本構成を概略的に示している。   Next, the configuration of the hydraulic pump 1 will be described with reference to FIG. 2A or 2B. The basic configuration of the hydraulic pump 1 is a known configuration, and FIG. 2A or 2B schematically shows the basic configuration.

図示の如く油圧ポンプ1は、前記回転軸11と、回転軸11と一体に回転し得るように該回転軸11に固定されたシリンダブロック12と、シリンダブロック12に摺動自在に取り付けられた複数のピストン13と、各ピストン13の先端部にそれぞれ取り付けられたシュー14と、ピストン13の先端側に配置された斜板15と、斜板15とシュー14との間に介装されたシュープレート16と、ケーシング17とを備える。   As shown in the figure, the hydraulic pump 1 includes a rotating shaft 11, a cylinder block 12 fixed to the rotating shaft 11 so as to rotate integrally with the rotating shaft 11, and a plurality of slidably attached to the cylinder block 12. Piston 13, a shoe 14 attached to the tip of each piston 13, a swash plate 15 disposed on the tip of the piston 13, and a shoe plate interposed between the swash plate 15 and the shoe 14. 16 and a casing 17.

シリンダブロック12、ピストン13、シュー14、斜板15及びシュープレート16はケーシング17内に収容されている。   The cylinder block 12, piston 13, shoe 14, swash plate 15 and shoe plate 16 are accommodated in a casing 17.

回転軸11は、ケーシング17の内部を通って延在し、該ケーシング17に軸受け(図示省略)を介して回転自在に支承されている。該回転軸11は、シリンダブロック12の中心部を貫通し、該シリンダブロック12に結合されている。   The rotating shaft 11 extends through the inside of the casing 17 and is rotatably supported by the casing 17 via a bearing (not shown). The rotary shaft 11 passes through the center of the cylinder block 12 and is coupled to the cylinder block 12.

シリンダブロック12には、回転軸11の周囲に、該回転軸11と平行に延在する複数の(ピストン13と同数の)ピストン挿入孔12aが穿設されている。そして、各ピストン挿入孔12aに各ピストン13が摺動自在に挿入されている。   In the cylinder block 12, a plurality of piston insertion holes 12 a (the same number as the pistons 13) extending in parallel with the rotation shaft 11 are formed around the rotation shaft 11. Each piston 13 is slidably inserted into each piston insertion hole 12a.

各ピストン13の先端部は、ピストン挿入孔12aから斜板15に向かって突出されており、該先端部に、球状部13aが形成されている。そして、各ピストン13の球状部13aに、シュー14が揺動自在に嵌合されている。   The tip of each piston 13 protrudes from the piston insertion hole 12a toward the swash plate 15, and a spherical portion 13a is formed at the tip. A shoe 14 is slidably fitted to the spherical portion 13 a of each piston 13.

斜板15は、その中央部に回転軸11よりも大径の穴(図示省略)を有しており、該穴を介して回転軸11に外挿されている。該斜板15は、前記レギュレータ1a(図2A及び図2Bでは図示省略)により、回転軸11に対して所定の角度範囲で傾動させることが可能である。図2Aは、斜板15が、回転軸11に対して垂直姿勢もしくはほぼ垂直姿勢となる状態(以降、最小傾転状態という)を示し、図2Bは斜板15が、最小傾転状態から最大に傾斜した状態(以降、最大傾転状態という)を示している。   The swash plate 15 has a hole (not shown) having a diameter larger than that of the rotating shaft 11 at the center thereof, and is externally inserted into the rotating shaft 11 through the hole. The swash plate 15 can be tilted within a predetermined angle range with respect to the rotary shaft 11 by the regulator 1a (not shown in FIGS. 2A and 2B). 2A shows a state in which the swash plate 15 is in a vertical posture or a substantially vertical posture with respect to the rotation shaft 11 (hereinafter referred to as a minimum tilt state), and FIG. 2B shows that the swash plate 15 is in a maximum state from the minimum tilt state. 2 shows a tilted state (hereinafter referred to as a maximum tilted state).

シュープレート16は、斜板15と、各ピストン13の球状部13aに嵌合されたシュー14との間に、挟み込まれるようにして介装されており、斜板15と共に傾動可能である。そして、シュープレート16は、斜板15と各シュー14とに対して、回転軸11の軸心周りに相対回転し得るように、斜板15と各シュー14とに摺接されている。   The shoe plate 16 is interposed so as to be sandwiched between the swash plate 15 and the shoe 14 fitted to the spherical portion 13 a of each piston 13, and can be tilted together with the swash plate 15. The shoe plate 16 is in sliding contact with the swash plate 15 and each shoe 14 so that the shoe plate 16 can rotate relative to the swash plate 15 and each shoe 14 about the axis of the rotary shaft 11.

この場合、油圧ポンプ1の作動時には、シュープレート16の表裏面に作動油が供給され、該作動油により形成される油膜を介してシュープレート16が斜板15と各シュー14とに摺接するようになっている。   In this case, when the hydraulic pump 1 is operated, hydraulic oil is supplied to the front and back surfaces of the shoe plate 16 so that the shoe plate 16 is in sliding contact with the swash plate 15 and each shoe 14 via an oil film formed by the hydraulic oil. It has become.

各ピストン挿入孔12aのうち、ピストン13の後端側の空間は油室18となっている。この油室18は、回転軸11の回転に伴う各ピストン13の摺動時に、シリンダブロック12の後端面側(シリンダブロック12の両端面のうち、斜板15と反対側の端面側)から、図示を省略するバルブプレートを介して作動油が入出する。   In each piston insertion hole 12 a, the space on the rear end side of the piston 13 is an oil chamber 18. The oil chamber 18 is moved from the rear end face side of the cylinder block 12 (at the end face side opposite to the swash plate 15 of both end faces of the cylinder block 12) when the pistons 13 slide with the rotation of the rotary shaft 11. The hydraulic oil enters and exits through a valve plate (not shown).

より詳しくは、各ピストン挿入孔12aに挿入されたピストン13が、該ピストン挿入孔12aから突出する方向に摺動する時に、該ピストン挿入孔12aの油室18にバルブプレートを介して作動油が吸引される。また、ピストン13が、ピストン挿入孔12aに埋没する方向に摺動する時に、該ピストン挿入孔12aの油室18から作動油が吐出される。   More specifically, when the piston 13 inserted into each piston insertion hole 12a slides in a direction projecting from the piston insertion hole 12a, the hydraulic oil enters the oil chamber 18 of the piston insertion hole 12a via the valve plate. Sucked. Further, when the piston 13 slides in the direction of being buried in the piston insertion hole 12a, the hydraulic oil is discharged from the oil chamber 18 of the piston insertion hole 12a.

かかる構成の油圧ポンプ1では、斜板15を最小傾転状態から傾斜させた状態で、回転軸11を回転駆動することで、各ピストン13が、ピストン挿入孔12aに沿って回転軸11の軸心方向に往復摺動する。これに伴い、各ピストン挿入孔12aの油室18における作動油の流入(吸引)及び流出(吐出)が繰り返される。そして、各ピストン挿入孔12aの油室18から吐出される作動油が、油圧ポンプ1の吐出ポートから吐出される。   In the hydraulic pump 1 having such a configuration, each piston 13 is rotated along the piston insertion hole 12a by rotating the rotary shaft 11 while the swash plate 15 is inclined from the minimum tilt state. Reciprocates in the center direction. Accordingly, inflow (suction) and outflow (discharge) of the hydraulic oil in the oil chamber 18 of each piston insertion hole 12a are repeated. Then, the hydraulic oil discharged from the oil chamber 18 of each piston insertion hole 12a is discharged from the discharge port of the hydraulic pump 1.

次に、かかる構成の油圧ポンプ1の異常の発生を検出するための構成及び処理について説明する。   Next, a configuration and processing for detecting the occurrence of an abnormality in the hydraulic pump 1 having such a configuration will be described.

本実施形態では、油圧ポンプ1の異常の発生を検出するために、シュープレート16の回転状態を検出するための構成が油圧ポンプ1に備えられている。具体的には、図3に示すように、シュープレート16の外周には、等角度間隔で複数の突起16aが形成されている。そして、図2A及び図2Bに示すように、2つの回転検知センサ20a,20bが、シュープレート16の外周に対向するようにしてケーシング17に取り付けられている。   In the present embodiment, the hydraulic pump 1 is provided with a configuration for detecting the rotation state of the shoe plate 16 in order to detect the occurrence of an abnormality in the hydraulic pump 1. Specifically, as shown in FIG. 3, a plurality of protrusions 16 a are formed at equiangular intervals on the outer periphery of the shoe plate 16. 2A and 2B, the two rotation detection sensors 20a and 20b are attached to the casing 17 so as to face the outer periphery of the shoe plate 16.

これらの回転検知センサ20a,20bは、本発明における回転状態検出部に相当する。そして、これらの回転検知センサ20a,20bのうち、回転検知センサ20aは、斜板15の最小傾転状態でのシュープレート16の回転状態を検出するためのセンサであり、該最小傾転状態でのシュープレート16の外周に対向するように配置されている(図2Aを参照)。   These rotation detection sensors 20a and 20b correspond to a rotation state detection unit in the present invention. Of these rotation detection sensors 20a and 20b, the rotation detection sensor 20a is a sensor for detecting the rotation state of the shoe plate 16 in the minimum tilt state of the swash plate 15, and in the minimum tilt state. It arrange | positions so that the outer periphery of this shoe plate 16 may be opposed (refer FIG. 2A).

また、回転検知センサ20bは、斜板15の最大傾転状態でのシュープレート16の回転状態を検出するためのセンサであり、該最大傾転状態でのシュープレート16の外周に対向するように配置されている(図2Bを参照)。   The rotation detection sensor 20b is a sensor for detecting the rotation state of the shoe plate 16 in the maximum tilt state of the swash plate 15, and faces the outer periphery of the shoe plate 16 in the maximum tilt state. In place (see FIG. 2B).

これらの回転検知センサ20a,20bは、例えばピックアップセンサ、近接スイッチ等により構成され、シュープレート16の突起16aに対向する毎に(換言すれば、シュープレート16の所定の回転角度毎に)検知信号を出力する。すなわち、回転検知センサ20a,20bは、斜板15の最小傾転状態及び最大傾転状態のそれぞれの状態において、シュープレート16の回転数(回転速度)に同期したパルス信号を出力する。   These rotation detection sensors 20a and 20b are composed of, for example, a pickup sensor, a proximity switch, and the like. Each time the rotation detection sensors 20a and 20b face the protrusion 16a of the shoe plate 16 (in other words, every predetermined rotation angle of the shoe plate 16) Is output. That is, the rotation detection sensors 20a and 20b output pulse signals synchronized with the rotation speed (rotational speed) of the shoe plate 16 in each of the minimum tilt state and the maximum tilt state of the swash plate 15.

なお、回転検知センサ20a,20bとしては、例えば光学式センサ、静電容量型センサ等も使用し得る。   As the rotation detection sensors 20a and 20b, for example, an optical sensor, a capacitive sensor, or the like can be used.

図1に示すように、制御装置5には、前記圧力センサ7の検出信号の他、回転検知センサ20a,20bの検出信号が入力されると共に、エンジン2の回転数Ne(=油圧ポンプ1の回転軸11の回転速度)を示す検出信号が図示を省略する回転数センサから入力される。   As shown in FIG. 1, in addition to the detection signal of the pressure sensor 7, the detection signal of the rotation detection sensors 20 a and 20 b is input to the control device 5, and the rotation speed Ne (= hydraulic pump 1 of the engine 2). A detection signal indicating the rotation speed of the rotation shaft 11 is input from a rotation speed sensor (not shown).

そして、制御装置5は、これらの検出信号により示される検出値を用いて油圧ポンプ1の異常の発生を検出する異常検出処理を実行する機能を有する。この異常検出処理では、制御装置5は、油圧ポンプ1の特定の動作状態での回転検知センサ20a又は20bの検出信号により示されるシュープレート16の回転数(回転速度)の検出値が、所定の正常範囲にあるか否かを監視することで、油圧ポンプ1の異常の発生を検出する。   And the control apparatus 5 has a function which performs the abnormality detection process which detects generation | occurrence | production of abnormality of the hydraulic pump 1 using the detected value shown by these detection signals. In this abnormality detection process, the control device 5 indicates that the detected value of the rotation speed (rotational speed) of the shoe plate 16 indicated by the detection signal of the rotation detection sensor 20a or 20b in a specific operation state of the hydraulic pump 1 is a predetermined value. The occurrence of abnormality of the hydraulic pump 1 is detected by monitoring whether or not it is in the normal range.

なお、本実施形態では、制御装置5が異常検出処理を実行する機能を有することによって、該制御装置5は、本発明における異常検出処理部としての機能を有する。   In the present embodiment, since the control device 5 has a function of executing the abnormality detection process, the control device 5 has a function as an abnormality detection processing unit in the present invention.

以下に、制御装置5が実行する異常検出処理を説明する。制御装置5は、油圧装置Aの運転中(詳しくは、エンジン2が起動されている運転中)に、所定の処理周期で、図4のフローチャートに示す処理を実行する。   Below, the abnormality detection process which the control apparatus 5 performs is demonstrated. The control device 5 executes the processing shown in the flowchart of FIG. 4 at a predetermined processing cycle during operation of the hydraulic device A (specifically, during operation in which the engine 2 is activated).

STEP1において、制御装置5は、油圧ポンプ1の現在の動作状態が、2種類の特定の動作状態としてあらかじめ定められた第1動作状態及び第2動作状態のいずれかの状態であるか否かを判断する。   In STEP 1, the control device 5 determines whether or not the current operation state of the hydraulic pump 1 is one of a first operation state and a second operation state that are predetermined as two types of specific operation states. to decide.

上記第1動作状態及び第2動作状態は、油圧ポンプ1が正常に動作している状況において、シュープレート16の回転数や、シュープレート16に供給される作動油の温度等の安定性が比較的高いものとなる動作状態として、あらかじめ実験等に基づいて定められた動作状態である。   The first operating state and the second operating state are compared in terms of the stability of the rotational speed of the shoe plate 16 and the temperature of the hydraulic oil supplied to the shoe plate 16 in a situation where the hydraulic pump 1 is operating normally. As an operation state that is extremely high, the operation state is determined in advance based on experiments or the like.

なお、油圧ポンプ1が正常に動作している状況というのは、より詳しくは、シュープレート16と、斜板15及びシュー14のそれぞれとの間の摺動が、摩耗粉等により阻害されることなく滑らかに行われる状況である。   More specifically, the situation in which the hydraulic pump 1 is operating normally means that sliding between the shoe plate 16 and each of the swash plate 15 and the shoe 14 is hindered by abrasion powder or the like. It is a situation that is performed smoothly.

本実施形態では、上記第1動作状態は、例えば、全ての油圧アクチュエータ3の作動が停止されており、アイドリング運転状態のエンジン2により、油圧ポンプ1の回転軸11を回転駆動している状態である。この第1動作状態は、換言すれば、油圧ポンプ1の斜板15が前記最小傾転状態に保たれる状態である。   In the present embodiment, the first operation state is a state in which, for example, all the hydraulic actuators 3 are stopped and the rotary shaft 11 of the hydraulic pump 1 is rotationally driven by the engine 2 in the idling operation state. is there. In other words, the first operation state is a state in which the swash plate 15 of the hydraulic pump 1 is maintained in the minimum tilt state.

また、上記第2動作状態は、例えば、いずれかの油圧アクチュエータ3の操作レバーが最大もしくは所定量以上の操作量で操作され、油圧ポンプ1を最大の吐出流量で作動させながら、作動対象の油圧アクチュエータ3に作動油を供給している状態である。この第2動作状態は、換言すれば、油圧ポンプ1の斜板15が前記最大傾転状態に保たれる状態である。   Further, in the second operation state, for example, the operating lever of any hydraulic actuator 3 is operated with a maximum or a predetermined operation amount or more, and the hydraulic pump 1 is operated with the maximum discharge flow rate, and the hydraulic pressure to be operated is set. In this state, hydraulic oil is supplied to the actuator 3. In other words, the second operation state is a state in which the swash plate 15 of the hydraulic pump 1 is maintained in the maximum tilt state.

STEP1の判断処理は、例えば、前記圧力センサ7の検出信号により示されるパイロット圧に基づいて行い得る。すなわち、いずれの油圧アクチュエータ3についても、パイロット圧の検出値が、所定値よりも小さいか否か(ゼロもしくはほぼゼロであるか否か)によって、油圧ポンプ1の動作状態が前記第1動作状態であるか否かを判断し得る。   The determination process in STEP 1 can be performed based on, for example, the pilot pressure indicated by the detection signal of the pressure sensor 7. That is, for any hydraulic actuator 3, the operating state of the hydraulic pump 1 depends on whether the detected value of the pilot pressure is smaller than a predetermined value (whether it is zero or almost zero). It can be determined whether or not.

また、いずれかの油圧アクチュエータ3についてのパイロット圧の検出値が、所定値よりも大きいか否か(最大値もしくはほぼ最大値であるか否か)によって、油圧ポンプ1の動作状態が前記第2動作状態であるか否かを判断し得る。   Further, the operation state of the hydraulic pump 1 depends on whether the detected value of the pilot pressure for any of the hydraulic actuators 3 is larger than a predetermined value (whether it is a maximum value or a substantially maximum value). It can be determined whether or not it is in an operating state.

なお、STEP1の判断処理は、例えば、各油圧アクチュエータ3の操作レバーの実際の操作量の検出値、制御装置5が生成するエンジン2の制御指令もしくは油圧ポンプ1のレギュレータ1aの制御指令等に基づいて行うことも可能である。   The determination process in STEP 1 is based on, for example, a detection value of an actual operation amount of the operation lever of each hydraulic actuator 3, a control command for the engine 2 generated by the control device 5, a control command for the regulator 1a of the hydraulic pump 1, or the like. It is also possible to do this.

STEP1の判断結果が否定的である場合には、制御装置5は、今回の処理周期での処理を終了する。   If the determination result in STEP 1 is negative, the control device 5 ends the processing in the current processing cycle.

一方、STEP1の判断結果が肯定的である場合(油圧ポンプ1の動作状態が第1動作状態又は第2動作状態である場合)には、制御装置5は、STEP2において、エンジン2の現在の回転数Ne(=油圧ポンプ1の回転軸11の回転数)の検出値と、油圧ポンプ1のシュープレート16の現在の回転数Npの検出値とを取得する。   On the other hand, when the determination result of STEP 1 is affirmative (when the operation state of the hydraulic pump 1 is the first operation state or the second operation state), the control device 5 performs the current rotation of the engine 2 in STEP 2. The detected value of the number Ne (= the rotational speed of the rotating shaft 11 of the hydraulic pump 1) and the detected value of the current rotational speed Np of the shoe plate 16 of the hydraulic pump 1 are acquired.

この場合、油圧ポンプ1の動作状態が第1動作状態である場合には、シュープレート16の回転数Npの検出値は、前記回転検知センサ20aの検出信号により示される検出値である。また、油圧ポンプ1の動作状態が第2動作状態である場合には、シュープレート16の回転数Npの検出値は、前記回転検知センサ20bの検出信号により示される検出値である。   In this case, when the operation state of the hydraulic pump 1 is the first operation state, the detected value of the rotation speed Np of the shoe plate 16 is a detection value indicated by the detection signal of the rotation detection sensor 20a. When the operation state of the hydraulic pump 1 is the second operation state, the detected value of the rotation speed Np of the shoe plate 16 is a detection value indicated by the detection signal of the rotation detection sensor 20b.

これにより、第1動作状態及び第2動作状態のいずれの状態でも、シュープレート16の回転数Npを適正に検出することができる。   Thereby, the rotational speed Np of the shoe plate 16 can be properly detected in both the first operation state and the second operation state.

次いで、制御装置5は、STEP3において、シュープレート16の回転数Npの検出値が所定の正常範囲から逸脱しているか否かを判断する。   Next, in STEP 3, the control device 5 determines whether or not the detected value of the rotational speed Np of the shoe plate 16 deviates from a predetermined normal range.

本実施形態では、上記正常範囲は、図5に示す如く、エンジン2の回転数Neに応じて可変的に設定される範囲である。   In the present embodiment, the normal range is a range that is variably set according to the rotational speed Ne of the engine 2 as shown in FIG.

この場合、エンジン2の回転数Neが大きいほど(油圧ポンプ1の回転軸11の回転数が大きいほど)、シュープレート16の回転数Npの正常範囲の上限値及び下限値が大きくなり、且つ、該正常範囲の幅(上限値と下限値との差)が大きくなるように、該正常範囲が、エンジン2の回転数Neの検出値に応じて設定される。   In this case, the higher the rotational speed Ne of the engine 2 (the higher the rotational speed of the rotary shaft 11 of the hydraulic pump 1), the larger the upper limit value and lower limit value of the normal range of the rotational speed Np of the shoe plate 16; The normal range is set according to the detected value of the rotational speed Ne of the engine 2 so that the width of the normal range (difference between the upper limit value and the lower limit value) becomes large.

このようにエンジン2の回転数Ne(=油圧ポンプ1の回転軸11の回転数)の検出値に応じてシュープレート16の回転数Npの正常範囲を設定することで、油圧ポンプ1の回転軸11の回転数(回転速度)に対するシュープレート16の回転数Npの依存性、あるいは、シュープレート16の表裏面に形成される油膜の昇温状態に対するシュープレート16の回転数Npの依存性等を反映させた形態で、シュープレート16の回転数Npの正常範囲を実体に則した適切な範囲に設定することができる。   Thus, by setting the normal range of the rotational speed Np of the shoe plate 16 in accordance with the detected value of the rotational speed Ne of the engine 2 (= the rotational speed of the rotational shaft 11 of the hydraulic pump 1), the rotational shaft of the hydraulic pump 1 is set. Dependency of the rotational speed Np of the shoe plate 16 on the rotational speed (rotational speed) of 11 or dependence of the rotational speed Np of the shoe plate 16 on the temperature rising state of the oil film formed on the front and back surfaces of the shoe plate 16 In the reflected form, the normal range of the rotational speed Np of the shoe plate 16 can be set to an appropriate range according to the substance.

STEP3の判断結果が否定的である場合(シュープレート16の回転数Npが正常範囲内に収まっている場合)には、制御装置5は、今回の処理周期での処理を終了する。   When the determination result in STEP 3 is negative (when the rotation speed Np of the shoe plate 16 is within the normal range), the control device 5 ends the processing in the current processing cycle.

一方、STEP3の判断結果が肯定的である場合(シュープレート16の回転数Npが正常範囲から逸脱している場合)には、制御装置5は、STEP4において、シュープレート16の回転数Npが正常範囲から逸脱した回数を示す逸脱回数Mdの値をカウントアップする。なお、この逸脱回数Mdの値は、油圧装置Aの運転停止中(油圧装置Aを搭載した建設機械の運転停止中)は、図示しない不揮発性のメモリに記憶保持される。   On the other hand, when the determination result of STEP 3 is positive (when the rotation speed Np of the shoe plate 16 deviates from the normal range), the control device 5 determines that the rotation speed Np of the shoe plate 16 is normal at STEP 4. The value of the deviation number Md indicating the number of deviations from the range is counted up. The value of the number of deviations Md is stored and held in a non-volatile memory (not shown) while the hydraulic device A is stopped (when the construction machine equipped with the hydraulic device A is stopped).

次いで、STEP5において、制御装置5は、逸脱回数Mdが、あらかじめ設定された所定の閾値TH1を超えたか否かを判断する。   Next, in STEP 5, the control device 5 determines whether or not the number of departures Md has exceeded a predetermined threshold value TH1 set in advance.

この判断結果が否定的である場合(Md≦TH1である場合)には、制御装置5は、今回の処理周期での処理を終了する。   When this determination result is negative (when Md ≦ TH1), the control device 5 ends the processing in the current processing cycle.

一方、STEP5の判断結果が肯定的である状況(Md>TH1である状況)は、シュープレート16と、斜板15もしくはシュー14との間でカジリ等が発生することに起因して、シュープレート16と、斜板15もしくはシュー14との間の摺動異常が発生しているか、もしくはその可能性が高いとみなし得る状況である。   On the other hand, a situation where the determination result of STEP 5 is affirmative (a situation where Md> TH1) is caused by the occurrence of galling or the like between the shoe plate 16 and the swash plate 15 or the shoe 14. 16 and the swash plate 15 or the shoe 14 has a sliding abnormality, or it can be considered that the possibility is high.

この状況は、油圧ポンプ1の所要の作動を行うことが可能であっても、やがて、油圧ポンプ1の故障もしくは動作不良を引き起こす可能性が高い状況である。   Even if it is possible to perform the required operation of the hydraulic pump 1, this situation is likely to cause a failure or malfunction of the hydraulic pump 1 over time.

そこで、STEP5の判断結果が肯定的である場合には、制御装置5は、油圧ポンプ1の異常が発生したものとして、油圧ポンプ1の異常が発生した旨の報知出力を発生する。当該報知出力としては、例えば、ブザーの鳴動もしくは音声出力等の聴覚的な報知出力、あるいは、警報ランプの点灯もしくは警報内容の表示等の視覚的な報知出力等を採用し得る。   Therefore, when the determination result in STEP 5 is affirmative, the control device 5 generates a notification output indicating that the abnormality of the hydraulic pump 1 has occurred, assuming that the abnormality of the hydraulic pump 1 has occurred. As the notification output, for example, an audible notification output such as a buzzer sound or sound output, or a visual notification output such as lighting of an alarm lamp or display of alarm contents can be adopted.

本実施形態では、制御装置5の異常検出処理は、以上の如く実行される。これにより、油圧ポンプ1の所要の作動を行い得る状況であっても、シュープレート16と、斜板15もしくはシュー14との間でカジリ等が発生することに起因して、シュープレート16と、斜板15もしくはシュー14との間の摺動異常が発生した場合には、当該異常の発生を検出し、該異常の発生を油圧装置Aが搭載された建設機械の運転者等に報知することができる。ひいては、油圧ポンプ1の故障もしくは作動不良が実際に発生する前に、油圧ポンプ1の点検を行うべきことを建設機械の運転者等に促すことができる。   In the present embodiment, the abnormality detection process of the control device 5 is executed as described above. Thus, even in a situation where the required operation of the hydraulic pump 1 can be performed, due to the occurrence of galling between the shoe plate 16 and the swash plate 15 or the shoe 14, When a sliding abnormality with the swash plate 15 or the shoe 14 occurs, the occurrence of the abnormality is detected, and the occurrence of the abnormality is notified to the operator of the construction machine on which the hydraulic device A is mounted. Can do. As a result, the operator of the construction machine can be urged to check the hydraulic pump 1 before the failure or malfunction of the hydraulic pump 1 actually occurs.

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を図6を参照して説明する。なお、本実施形態は、油圧ポンプ1の異常発生の検出のための一部の構成のみが第1実施形態と相違するものである。このため、本実施形態の説明は、第1実施形態と相違する事項を中心に行い、第1実施形態と同一の事項については説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that this embodiment is different from the first embodiment only in a part of the configuration for detecting the occurrence of abnormality of the hydraulic pump 1. For this reason, the description of the present embodiment will be focused on matters that are different from the first embodiment, and the description of the same matters as the first embodiment will be omitted.

図6を参照して、本実施形態では、第1実施形態で説明した回転検知センサ20a,20bの代わりに、油圧ポンプ1のシュープレート16の回転数Npを検出するための単一の回転検知センサ20cが、シュープレート16の外周に対向した状態で斜板15と一体に傾動し得るように、該斜板15にブラケット21を介して固定されている。回転検知センサ20cは、第1実施形態における回転検知センサ20a,20bと同種のセンサであり、本発明における回転状態検出部に相当する。   Referring to FIG. 6, in this embodiment, instead of the rotation detection sensors 20a and 20b described in the first embodiment, a single rotation detection for detecting the rotation speed Np of the shoe plate 16 of the hydraulic pump 1 is performed. The sensor 20 c is fixed to the swash plate 15 via a bracket 21 so that the sensor 20 c can tilt integrally with the swash plate 15 in a state of facing the outer periphery of the shoe plate 16. The rotation detection sensor 20c is the same type of sensor as the rotation detection sensors 20a and 20b in the first embodiment, and corresponds to a rotation state detection unit in the present invention.

これにより、本実施形態では、油圧ポンプ1の斜板15の任意の傾動状態において、単一の回転検知センサ20cの検出信号により、シュープレート16の回転数Npを検出することが可能となっている。   Thereby, in the present embodiment, the rotation speed Np of the shoe plate 16 can be detected by the detection signal of the single rotation detection sensor 20c in an arbitrary tilt state of the swash plate 15 of the hydraulic pump 1. Yes.

そして、本実施形態における制御装置5の異常検出処理では、制御装置5は、前記第1動作状態及び第2動作状態のいずれの動作状態でも、前記STEP2において、回転検知センサ20cの検出信号により、シュープレート16の回転数Npの検出値を取得する。   Then, in the abnormality detection process of the control device 5 in the present embodiment, the control device 5 uses the detection signal from the rotation detection sensor 20c in STEP 2 in any of the first operation state and the second operation state. The detected value of the rotational speed Np of the shoe plate 16 is acquired.

本実施形態は、以上説明した事項以外は、前記第1実施形態と同じである。   The present embodiment is the same as the first embodiment except for the matters described above.

かかる本実施形態でも第1実施形態と同様の効果を奏することができる。また、油圧ポンプ1の異常の発生を検出するための特定の動作状態として、前記第1動作状態及び第2動作状態以外の動作状態を採用することもできる。   This embodiment can achieve the same effects as those of the first embodiment. In addition, as a specific operation state for detecting occurrence of an abnormality in the hydraulic pump 1, an operation state other than the first operation state and the second operation state can be employed.

[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態を図7を参照して説明する。なお、本実施形態は、制御装置5による異常検出処理の一部の処理だけが第1実施形態又は第2実施形態と相違するものである。このため、本実施形態の説明は、第1実施形態又は第2実施形態と相違する事項を中心に行い、第1実施形態又は第2実施形態と同一の事項については説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that this embodiment is different from the first embodiment or the second embodiment only in a part of the abnormality detection process by the control device 5. For this reason, the description of the present embodiment will be focused on matters that are different from the first embodiment or the second embodiment, and description of the same matters as those of the first embodiment or the second embodiment will be omitted.

本実施形態では、制御装置5は、油圧装置Aの運転中(エンジン2が起動されている運転中)に、所定の処理周期で、図7のフローチャートに示す処理を実行する。   In the present embodiment, the control device 5 executes the processing shown in the flowchart of FIG. 7 at a predetermined processing cycle during the operation of the hydraulic device A (during the operation in which the engine 2 is activated).

この場合、STEP1〜4の処理は、第1実施形態と同じであり、STEP4の次に、STEP5aの処理が実行される。ここで、本実施形態では、制御装置5は、油圧装置Aの運転開始時から、あらかじめ定めた設定時間(時間幅の設定値)の計時を繰り返し、該設定時間の期間毎に(設定時間が経過する毎に)、各期間内での逸脱回数Mdの値が、あらかじめ設定された所定の閾値TH2を超えたか否かによって、油圧ポンプ1の異常が発生したか否かを判断する。   In this case, the processing of STEP1 to STEP4 is the same as that of the first embodiment, and the processing of STEP5a is executed after STEP4. Here, in the present embodiment, the control device 5 repeats counting a predetermined set time (set value of the time width) from the start of operation of the hydraulic device A, and sets the set time (set time). Whether or not an abnormality has occurred in the hydraulic pump 1 is determined depending on whether or not the value of the number of deviations Md within each period exceeds a predetermined threshold TH2 set in advance.

また、逸脱回数Mdのカウント値は、油圧装置Aの運転開始時にゼロに初期化されると共に、設定時間の経過毎に、ゼロにリセットされる。   Further, the count value of the number of deviations Md is initialized to zero at the start of operation of the hydraulic device A and is reset to zero every time the set time has elapsed.

そこで、STEP5aでは、制御装置5は、設定時間の期間内の逸脱回数Mdの値が所定の閾値TH2を超えたか否かを判断する。そして、制御装置5は、このSTEP5aの判断結果が肯定的である場合(Md>TH2である場合)に、前記STEP6の処理(油圧ポンプ1の異常が発生した旨の報知出力を発生する処理)を実行する。   Therefore, in STEP 5a, the control device 5 determines whether or not the value of the number of deviations Md within the set time period exceeds a predetermined threshold value TH2. Then, when the determination result of STEP 5a is affirmative (when Md> TH2), the control device 5 performs the processing of STEP 6 (processing for generating a notification output indicating that an abnormality of the hydraulic pump 1 has occurred). Execute.

また、前記STEP1又は3又は5aの判断結果が否定的である場合には、制御装置5は、STEP5bにおいて、設定時間が経過したか否かを判断する。そして、制御装置5は、STEP5bの判断結果が否定的である場合には、今回の処理周期の処理を終了し、当該判断結果が肯定的である場合には、逸脱回数Mdの値をゼロにリセットした後、今回の処理周期の処理を終了する。これにより、STEP4の処理によって、前記設定時間内での逸脱回数Mdの値が得られることとなる。   If the determination result in STEP 1 or 3 or 5a is negative, the control device 5 determines in STEP 5b whether the set time has elapsed. Then, when the determination result of STEP 5b is negative, the control device 5 ends the process of the current processing cycle, and when the determination result is affirmative, the value of the number of deviations Md is set to zero. After resetting, the processing in the current processing cycle is terminated. Thereby, the value of the number of deviations Md within the set time is obtained by the processing of STEP4.

本実施形態は、以上説明した事項以外は、前記第1実施形態又は第2実施形態と同じである。   The present embodiment is the same as the first embodiment or the second embodiment except for the matters described above.

かかる本実施形態によれば、シュープレート16の回転数Npが正常範囲を逸脱することが頻繁に、もしくは連続的に発生するような状況で、油圧ポンプ1の異常の発生を検出することができる。   According to this embodiment, the occurrence of an abnormality in the hydraulic pump 1 can be detected in a situation where the rotational speed Np of the shoe plate 16 deviates from the normal range frequently or continuously. .

一方、シュープレート16の回転数Npが正常範囲を逸脱することが一時的なものに留まるような状況では、油圧ポンプ1の異常の発生を検出することを抑制することができる。   On the other hand, in the situation where the rotational speed Np of the shoe plate 16 deviates from the normal range only temporarily, it is possible to suppress the occurrence of the abnormality of the hydraulic pump 1.

なお、以上説明した各実施形態では、シュープレート16の回転数Np(回転速度)の検出値が正常範囲から逸脱しているか否かによって、油圧ポンプ1の異常の発生を検出した。ただし、例えば、シュープレート16の回転数Npの変化(単位時間当たりの変化量、あるいは、変化パターン等)に基づいて、油圧ポンプ1の異常の発生を検出することも可能である。   In each of the embodiments described above, the occurrence of an abnormality in the hydraulic pump 1 is detected based on whether or not the detected value of the rotational speed Np (rotational speed) of the shoe plate 16 deviates from the normal range. However, it is also possible to detect the occurrence of an abnormality in the hydraulic pump 1 based on, for example, a change in the rotational speed Np of the shoe plate 16 (a change amount per unit time or a change pattern).

また、シュープレート16の回転数Npの検出値とその変化との両方に基づいて、油圧ポンプ1の異常の発生を検出することも可能である。   It is also possible to detect the occurrence of an abnormality in the hydraulic pump 1 based on both the detected value of the rotational speed Np of the shoe plate 16 and its change.

また、油圧ポンプ1の異常の発生を検出する異常検出処理を、前記第1動作状態及び第2動作状態の一方の動作状態でだけ実行したり、あるいは、他の動作状態で異常検出処理を実行することも可能である。   Further, the abnormality detection process for detecting the occurrence of abnormality of the hydraulic pump 1 is executed only in one of the first operation state and the second operation state, or the abnormality detection process is executed in another operation state. It is also possible to do.

また、例えば、シュープレート16の回転数Np又はその変化が異常とみなし得る状態の継続時間を計時し、その継続時間が所定値を超えた場合に、油圧ポンプ1の異常の発生を検出することも可能である。   Further, for example, the time duration of the state in which the rotational speed Np of the shoe plate 16 or the change thereof can be regarded as abnormal is counted, and when the duration exceeds a predetermined value, the occurrence of the abnormality of the hydraulic pump 1 is detected. Is also possible.

また、例えば、シュープレート16の回転数Np又はその変化が正常な範囲から所定量以上、大きく逸脱したような場合には、直ちに、油圧ポンプ1の異常の発生を検出するようにしてもよい。   Further, for example, when the rotational speed Np of the shoe plate 16 or the change thereof deviates greatly from the normal range by a predetermined amount or more, the occurrence of the abnormality of the hydraulic pump 1 may be detected immediately.

また、前記各実施形態では、液圧回転機が油圧ポンプである場合を一例として説明した。ただし、本発明の対象とする液圧回転機は、油圧ポンプに限らず、油圧モータであってもよい。あるいは、作動油以外の液体(例えば水)を使用する液圧回転機(ポンプもしくはモータ)についても、本発明を適用することが可能である。   Moreover, in each said embodiment, the case where the hydraulic rotary machine was a hydraulic pump was demonstrated as an example. However, the hydraulic rotating machine targeted by the present invention is not limited to a hydraulic pump, and may be a hydraulic motor. Alternatively, the present invention can also be applied to a hydraulic rotating machine (pump or motor) that uses a liquid (for example, water) other than hydraulic oil.

また、液圧回転機は、可変容量型のものに限らず、斜板の傾斜状態が一定に保たれる定容量型のものであってもよい。   The hydraulic rotating machine is not limited to a variable capacity type, but may be a constant capacity type in which the inclined state of the swash plate is kept constant.

また、液圧回転機は、建設機械以外の装置に使用されるものであってもよい。   Further, the hydraulic rotating machine may be used for devices other than construction machines.

1…油圧ポンプ(液圧回転機)、5…制御装置(異常検出処理部)、11…回転軸、12…シリンダブロック、13…ピストン、14…シュー、15…斜板、16…シュープレート、20a,20b,20c…回転検知センサ(回転状態検出部)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hydraulic pump (hydraulic rotary machine), 5 ... Control apparatus (abnormality detection processing part), 11 ... Rotary shaft, 12 ... Cylinder block, 13 ... Piston, 14 ... Shoe, 15 ... Swash plate, 16 ... Shoe plate, 20a, 20b, 20c... Rotation detection sensor (rotation state detection unit).

Claims (6)

回転軸と一体に回転可能なシリンダブロックに摺動可能に取り付けられたピストンと、該ピストンの先端部に取り付けられたシューと、前記ピストンの先端側に配置された斜板と、前記シュー及び前記斜板に摺接しつつ、前記回転軸の回転に伴い回転し得るように前記シュー及び前記斜板の間に介装されたシュープレートとを備える液圧回転機の異常検出装置であって、
前記シュープレートの回転状態を検出する回転状態検出部と、
前記回転状態検出部の出力により示される前記シュープレートの回転状態に基づいて、前記液圧回転機の異常の発生を検出する異常検出処理部とを備えることを特徴とする液圧回転機の異常検出装置。
A piston slidably attached to a cylinder block rotatable integrally with the rotary shaft; a shoe attached to the tip of the piston; a swash plate disposed on the tip of the piston; the shoe and An abnormality detection device for a hydraulic rotating machine comprising the shoe and a shoe plate interposed between the swash plate so as to be able to rotate with the rotation of the rotation shaft while being in sliding contact with the swash plate,
A rotation state detection unit for detecting a rotation state of the shoe plate;
An abnormality of the hydraulic rotating machine, comprising: an abnormality detection processing unit that detects an occurrence of an abnormality of the hydraulic rotating machine based on a rotation state of the shoe plate indicated by an output of the rotation state detecting unit. Detection device.
請求項1記載の液圧回転機の異常検出装置において、
前記異常検出処理部は、前記回転状態検出部の出力により示される前記シュープレートの回転速度の検出値に基づいて、前記液圧回転機の異常の発生を検出するように構成されていることを特徴とする液圧回転機の異常検出装置。
In the abnormality detection apparatus of the hydraulic rotating machine according to claim 1,
The abnormality detection processing unit is configured to detect occurrence of an abnormality of the hydraulic rotating machine based on a detection value of a rotation speed of the shoe plate indicated by an output of the rotation state detection unit. An abnormality detection device for a hydraulic rotating machine.
請求項2記載の液圧回転機の異常検出装置において、
前記異常検出処理部は、前記シュープレートの回転速度の検出値が、前記回転軸の回転速度に応じて設定した正常範囲を逸脱しているか否かに基づいて、前記液圧回転機の異常の発生を検出するように構成されていることを特徴とする液圧回転機の異常検出装置。
In the abnormality detection apparatus of the hydraulic rotating machine according to claim 2,
The abnormality detection processing unit is configured to detect an abnormality of the hydraulic rotating machine based on whether or not the detected value of the rotation speed of the shoe plate deviates from a normal range set according to the rotation speed of the rotation shaft. An abnormality detection device for a hydraulic rotating machine, characterized by being configured to detect occurrence.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の液圧回転機の異常検出装置において、
前記異常検出処理部は、前記液圧回転機の動作状態が、あらかじめ定めた所定の動作状態であることを必要条件として、前記液圧回転機の異常の発生を検出するように構成されていることを特徴とする液圧回転機の異常検出装置。
In the abnormality detection apparatus of the hydraulic rotating machine according to any one of claims 1 to 3,
The abnormality detection processing unit is configured to detect occurrence of an abnormality of the hydraulic rotating machine on the condition that the operating state of the hydraulic rotating machine is a predetermined predetermined operating state. An abnormality detection apparatus for a hydraulic rotating machine.
請求項4記載の液圧回転機の異常検出装置において、
前記液圧回転機は、前記斜板の傾斜角度を変更可能な可変容量型のポンプであり、
前記所定の動作状態は、前記斜板の傾斜角度が一定の傾斜角度に保たれる動作状態であることを特徴とする液圧回転機の異常検出装置。
In the abnormality detection apparatus of the hydraulic rotating machine according to claim 4,
The hydraulic rotating machine is a variable displacement pump capable of changing an inclination angle of the swash plate,
The abnormality detection device for a hydraulic rotating machine, wherein the predetermined operation state is an operation state in which an inclination angle of the swash plate is maintained at a constant inclination angle.
請求項4記載の液圧回転機の異常検出装置において、
前記液圧回転機は、建設機械に搭載され、前記斜板の傾斜角度を変更可能な可変容量型の油圧ポンプであり、
前記所定の動作状態は、前記油圧ポンプの回転軸をアイドリング運転状態のエンジンにより回転駆動しつつ、前記斜板の傾斜角度を最小の傾斜角度に保つ動作状態と、前記斜板の傾斜角度を最大の傾斜角度に保ちつつ、前記油圧ポンプから油圧アクチュエータに作動油を供給する動作状態とのうちの少なくとも一方の動作状態を含むことを特徴とする液圧回転機の異常検出装置。
In the abnormality detection apparatus of the hydraulic rotating machine according to claim 4,
The hydraulic rotary machine is a variable displacement hydraulic pump mounted on a construction machine and capable of changing the inclination angle of the swash plate,
The predetermined operation state includes an operation state in which the rotation angle of the hydraulic pump is rotationally driven by an engine in an idling operation state, and the inclination angle of the swash plate is kept at a minimum inclination angle, and the inclination angle of the swash plate is maximized. An abnormality detection device for a hydraulic rotating machine, comprising: at least one operation state of an operation state in which hydraulic oil is supplied from a hydraulic pump to a hydraulic actuator while maintaining an inclination angle of
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024099022A1 (en) * 2022-11-07 2024-05-16 中广核太阳能德令哈有限公司 Method and system for testing rotation performance of heat collector

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