JP2020165244A - 作業機械 - Google Patents
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Abstract
Description
図5(c)は上記式(1)で計算して機械A及び機械Bの粘度変化量の積分値(累積値)を示しており、この粘度変化量の積分値は機械部品の摩耗量と良い相関を持っていることが分かっている。この粘度変化量の積分値が所定の管理基準値(しきい値)を超えた際に、部品交換もしくはオーバーホールの時期が来たと推定し、部品交換もしくはオーバーホールを通知する。
図6の機械Cと機械Dとではオイルの総被熱量が異なる(機械Cの総被熱量<機械Dの総被熱量)。オイルの劣化は総被熱量と密接な相関があり、オイルの温度(総被熱量)の影響を含めたオイルの劣化状況を知ることにより、そのときのオイルの劣化状態(潤滑状態)や部品の損傷度合いをより正確に把握することが可能である。例えば、機械Dのようにオイルの温度の高い状態が続いた機械はオイルの劣化が激しく、部品の交換を高頻度で(短い間隔で)行わなければならないが、機械Cのように稼働時間は長いが、オイルの温度の高い状態が短い場合は、オイルの状態が比較的健全であると思われるため、部品の交換を低頻度で(長い間隔で)行うことができると考えられる。また、オイル自身の交換も機械Dの場合は高頻度で(短い間隔で)行わなければならないが、機械Cの場合は低頻度で(長い間隔で)行うことができると考えられる。
オイル劣化量しきい値(部品交換用のしきい値;部品毎)
オイル劣化量しきい値(オイル交換用のしきい値)
金属部品しきい値(低温側しきい値)
高分子部品しきい値(高温側しきい値)
フロント動作しきい値
非フロント部動作しきい値
走行負荷しきい値
走行モータ動作しきい値
アタッチメント動作しきい値
温度劣化度関数(オイル性状毎)
図8に戻り、演算処理装置200は、オイル劣化量積分値算出部210と、部品・オイル交換時期判定部212とを有している。
図11A及び図11Bは、実施例1における演算処理装置200が行う演算処理内容を示すフローチャートである。実施例1はオイルがエンジンオイルである場合のものであるが、オイルが作動油である場合にも同様に適用可能である。
図12は、実施例2における演算処理装置200が行う演算処理内容を示すフローチャートである。実施例2はオイルが作動油である場合のものであるが、オイルがエンジンオイルである場合にも同様に適用可能である。
図13は、実施例3における演算処理装置200が行う演算処理内容を示すフローチャートである。実施例3はオイルが作動油である場合のものである。
図14は、実施例1における演算処理装置200が行う演算処理内容を示すフローチャートである。実施例4もオイルが作動油である場合のものである。
図15は、実施例5における演算処理装置200が行う演算処理内容を示すフローチャートである。実施例5もオイルが作動油である場合のものである。
106 管理情報
110 制御装置
120 オイル性状センサ(作動油)
122 オイル性状センサ(エンジンオイル)
200 演算処理装置(例えば、CPU)
202,204 記憶装置
206 入出力演算処理装置
208 モニタ
210 オイル劣化量積分値算出部
212 部品・オイル交換時期判定部
251 フロント操作センサ
253 走行操作センサ
255 圧力センサ
257 アタッチメント装着センサ
300 油圧ショベル
301 下部走行体
302 上部旋回体
303 フロント作業機
306 ブーム
307 アーム
308 バケット
310,311 走行モータ(油圧モータ)
317 旋回モータ(油圧モータ)
320 エンジン
331 操作装置(走行用の操作装置、旋回用の操作装置、ブーム用の操作装置、アーム用の操作装置、バケット用の操作装置)
500 油圧駆動回路
504 油圧ポンプ
508 油圧シリンダ
600 エンジンオイル回路
Claims (10)
- オイルが供給される複数の部品を備え、
前記オイルの粘度、密度、誘電率、色差の少なくとも1つのオイル性状と前記オイルの温度を計測するオイル性状センサと、
前記複数の部品と前記オイルのうち少なくとも前記複数の部品の交換時期を推定する制御装置とを備えた作業機械において、
前記制御装置は、
前記オイル性状センサによって計測したオイル性状値とオイルの温度に基づいて、所定時間毎に前記オイルが新油であるときのオイル性状値に対する前記計測時におけるオイル性状値の変化量を算出し、
前記オイル性状値の変化量を前記オイルの温度に基づいて補正して、前記オイルの温度の影響を含めた前記オイル性状に基づくオイル劣化量を算出し、
前記所定時間毎の前記オイル劣化量を積分して前記オイル性状に基づくオイル劣化量積分値を算出し、
前記オイル劣化量積分値が前記複数の部品毎に予め定められた管理基準値を超えたときに、当該管理基準値に係わる部品の交換時期が来たと推定することを特徴とする作業機械。 - 請求項1記載の作業機械において、
前記制御装置は、
前記オイル劣化量積分値が前記オイルに予め定められた管理基準値を超えたときに、前記オイルの交換時期が来たと推定することを特徴とする作業機械。 - 請求項1記載の作業機械において、
前記制御装置は、
前記オイルの温度と前記オイル性状の劣化度の関係を記憶しておき、
前記関係を用いてそのときのオイルの温度の計測値に対応する前記オイル性状の劣化度を算出し、
前記オイル性状値の変化量と前記オイル性状の劣化度とで所定の演算を行うことで、前記オイル性状値の変化量を前記オイルの温度に基づいて補正して、前記オイルの温度の影響を含めた前記オイル性状に基づくオイル劣化量を算出することを特徴とする作業機械。 - 請求項1記載の作業機械において、
前記制御装置は、
前記オイル性状値の変化量として、前記オイルの粘度、密度、誘電率のそれぞれの変化量を算出し、
前記オイルの粘度、密度、誘電率のそれぞれの変化量に対して前記温度の補正を行って前記オイルの粘度ベースの第1オイル劣化量、前記オイルの密度ベースの第2オイル劣化量及び前記オイルの伝導率ベースの第3オイル劣化量を算出し、
前記所定時間毎の前記第1オイル劣化量、前記第2オイル劣化量、前記第3オイル劣化量をそれぞれ積分してオイルの粘度ベースの第1オイル劣化量積分値、オイルの密度ベースの第2オイル劣化量積分値及びオイルの伝導率ベースの第3オイル劣化量積分値を算出し、
前記複数の部品毎に定められた管理基準値として、前記複数の部品毎に、前記オイルの粘度、密度、誘電率のうち最も部品の損傷に影響する性状値の管理基準値を記憶しておき、
前記複数の部品毎に、前記オイルの粘度ベースの第1オイル劣化量積分値、オイルの密度ベースの第2オイル劣化量積分値及びオイルの伝導率ベースの第3オイル劣化量積分値のうち、自身が係わる管理基準値に対応するオイル劣化量積分値が当該管理基準値を超えたときに、当該部品の交換時期が来たと推定することを特徴とする作業機械。 - 請求項4記載の作業機械において、
前記制御装置は、
前記オイルの粘度、密度、誘電率毎に管理基準値を記憶しておき、
前記オイルの粘度ベースの第1オイル劣化量積分値、オイルの密度ベースの第2オイル劣化量積分値及びオイルの伝導率ベースの第3オイル劣化量積分値のいずれかが最も早く前記管理基準値を超えたときに、前記オイルの交換時期が来たと推定することを特徴とする作業機械。 - 請求項1記載の作業機械において、
前記制御装置は、
前記オイルの温度変化範囲に低温側しきい値を設定し、
前記オイル性状センサで計測された前記オイルの温度が前記低温側しきい値を超えたときに、前記オイルの温度が前記低温側しきい値を超えた前記オイル性状値に対して前記オイル性状に基づくオイル劣化量積分値を算出し、このオイル劣化量積分値に基づいて前記複数の部品のうち摺動面に金属を含む部品の交換時期を推定することを特徴とする作業機械。 - 請求項6記載の作業機械において、
前記制御装置は、
前記オイルの温度変化範囲に高温側しきい値を設定し、前記オイル性状センサで計測された前記オイルの温度が前記高温側しきい値を超えたときに、前記オイルの温度が前記高温側しきい値を超えた前記オイル性状値に対して前記オイル性状に基づくオイル劣化量積分値を算出し、このオイル劣化量積分値に基づいて前記複数の部品のうち摺動面に高分子化合物を含む部品の交換時期を推定することを特徴とする作業機械。 - 請求項1記載の作業機械において、
フロント作業機と、
油圧ポンプ、前記油圧ポンプから吐出される作動油によって駆動され、前記フロント作業機を駆動する複数の油圧シリンダ、及び前記複数の油圧シリンダの動作を指示する複数の操作装置を有する油圧駆動装置とを更に備え、
前記オイル性状センサは、前記オイルとして前記作動油のオイル性状を計測するオイル性状センサであり、
前記制御装置は、
前記複数の操作装置のうち前記フロント作業機の操作装置が操作され、前記フロント作業機が動作中であるかどうかを判定し、前記フロント作業機が動作中であるときに前記オイル性状に基づくオイル劣化量積分値を算出し、このオイル劣化量積分値に基づいて前記フロント作業機の複数の油圧シリンダに係わる部品の交換時期を推定することを特徴とする作業機械。 - 請求項1記載の作業機械において、
下部走行体と、
油圧ポンプ、前記油圧ポンプから吐出される作動油によって駆動され、前記下部走行体を駆動する走行モータ、及び前記走行モータの動作を指示する操作装置を有する油圧駆動装置と、
前記走行モータの走行負荷圧を検出する圧力センサとを更に備え、
前記制御装置は、
前記操作装置の操作信号と前記圧力センサの検出信号に基づいて前記走行モータが過負荷状態にあるかどうかを判定し、前記走行モータが過負荷状態にあるときに前記オイル性状に基づくオイル劣化量積分値を算出し、このオイル劣化量積分値に基づいて前記走行モータの交換時期を推定することを特徴とする作業機械。 - 請求項1記載の作業機械において、
バケットに代えてアタッチメントを装着可能なフロント作業機と、
前記フロント作業機に前記バケットに代えて前記アタッチメントが装着されたことを検出するアタッチメント装着センサとを更に備え、
前記制御装置は、
前記アタッチメント装着センサの検出値に基づいて、前記フロント作業機に前記バケットに代えて前記アタッチメントが装着されたかどうかを判定し、前記アタッチメントが装着されたときに前記オイル性状に基づくオイル劣化量積分値を算出し、このオイル劣化量積分値に基づいて前記アタッチメントの交換時期を推定することを特徴とする作業機械。
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