JP4305061B2 - Device damage prevention method in hydraulic tank - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧機器の作動油を蓄えた油槽を備え、前記作動油を油圧機器に供給する油圧タンクに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
通常、油圧シリンダ等の油圧機器には油圧タンクが設けられている。油圧タンクは、油圧機器用の作動油を蓄えた油槽を備え、油圧機器の作動に応じて、油圧機器に作動油を送り出したり、油圧機器から作動油を受け取ったりするようになっている。
【0003】
図3は、従来の油圧タンクを示す断面図である。油圧タンクは、内部に油圧機器用の作動油12を蓄え、ほぼ密閉された構造の油槽11と、油槽11から油圧機器(図示せず)に作動油12を送り出すための行き配管13と、油圧機器から油槽11に作動油12を受け取るための戻り配管14とを備えている。そして、油圧機器の作動に応じて作動油12を送り出したり、作動油12を受け取ったりすることにより、油槽11内の作動油12の油面12aが上下するので、その際の油槽11内の圧力変動に対応するために、油槽11内の油面12a上部の閉鎖空間15を外気と連通させる通気口21が油槽11の上部に設けられている。
【0004】
したがって、このような従来の油圧タンクにおいては、外気が通気口21を経由して油槽11内への侵入と吐出を繰り返すことになり、油圧タンク周辺の外気が水分や粉塵等の異物を含んでいる場合、この外気の侵入によって油槽11内の作動油12に水分や異物が混入する。その結果、以下のような問題が発生する。
【0005】
すなわち、作動油12に多量の水分が混入した場合、作動油12の乳化が発生する。乳化した作動油はサーボ弁等の油圧機器の内部部品に付着したり、フィルターの目詰まりを引き起こし、油圧機器の作動不良の原因となる。作動油12に多量の異物が混入した場合も同様の結果となる。
【0006】
また、乳化した作動油が油圧配管内に付着堆積した場合、フィルターの目詰まりが短期間で発生する。その都度フィルターを取替えるとフィルター取替費用が増大するし、油圧配管のフラッシングを行うと、補修費が増大する。
【0007】
そこで、上記の問題に対応するために、油槽内の圧力変動を吸収できるような柔軟に変形する容器を油槽に取り付けることにより、油槽を外気と遮断した構造の油圧タンクが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
【0008】
図4は、上記特許文献1に示されている油圧タンクを説明するための断面図である。この油圧タンクにおいては、図3における通気口21に代えて、油槽11の上部外側に、風船等の柔軟に変形する容器22が取り付けられており、油槽11内の油面12aの上下による油槽11内の圧力変動を、この容器22の変形によって吸収するようになっている。これによって、油槽を外気に連通させなくとも油槽内の圧力変動に対応できるようにしている。
【0009】
【特許文献1】
特開平7−151102号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献1に示されている油圧タンクにおいては、風船等の柔軟に変形する容器によって油槽内の圧力変動を吸収するようにしていることから、容器自体の強度が機械的外力に対して不充分となる。そのため、容器に保護カバーを取り付けることが必要になり、保守点検等に手間が掛かる。逆に、容器の機械的強度を上げると、油槽内に急激な圧力変動が生じた場合、容器の変形が追従できずに油槽内の圧力変動を吸収できなくて、機器の損傷を招く危険性がある。
【0011】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、外気の侵入による油槽内の作動油への水分や異物の混入を防ぎながら油槽内の圧力変動に対応できるとともに、油槽内の急激な圧力変動にも適切に対応できる油圧タンクを提供することを目的とするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
【0013】
[1]油圧機器の作動油を蓄えた油槽を備え、前記作動油を油圧機器に供給する油圧タンクにおける機器損傷防止方法であって、
前記油槽の外側に、一端が前記油槽の油面の上部の閉鎖空間に通じ、他端が大気に開放され、内部に前記作動油を収納した略U字状の外気遮断配管を備え、
前記油槽内に急激な圧力上昇があった場合には、前記外気遮断配管の内部の作動油が大気に飛び出して油槽を大気と連通させ、
前記油槽内に急激な圧力低下があった場合には、前記外気遮断配管の内部の作動油が前記油槽内に飛び込んで油槽を大気と連通させることを特徴とする油圧タンクにおける機器損傷防止方法。
【0014】
[2]前記油槽内の上限圧力P Tcr を設定し、前記外気遮断配管内の作動油の油槽側と大気側との液面差が以下の式で算出される限界液面差Δh cr となったときに、前記外気遮断配管内の作動油の液面が前記外気遮断配管の開放端高さを超えるようにすることを特徴とする前記[1]記載の油圧タンクにおける機器損傷防止方法。
Δh cr =(P Tcr −P A )/(ρg)
P A :大気圧、ρ:作動油の密度、g:重力加速度
【0015】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の一実施形態に係る油圧タンクを示す断面図である。この実施形態に係る油圧タンクは、内部に油圧機器用の作動油12を蓄え、ほぼ密閉された構造の油槽11と、油槽11から油圧機器(図示せず)に作動油12を送り出すための行き配管13と、油圧機器から油槽11に作動油12を受け取るための戻り配管14と、一端が油槽11の油面12aの上部の閉鎖空間15に通じ、他端が大気に開放され、内部に液体19を収納した略U字状の外気遮断配管18(一種のU字管マノメータ)とを備えている。
【0016】
上記のような構造の油圧タンクにおいては、油槽11への作動油12の出入りに伴う油面12aの上下によって油面12aの上部の閉鎖空間15の容積が変化し、油槽11内の圧力が変動すると、その圧力変動は、閉鎖空間15に通じている外気遮断配管18の内部の液体19の移動によって補われる。
【0017】
例えば、油面12aが上昇して油槽11内の圧力が上昇すると、図2に示すように、外気遮断配管18の油槽11側の液面が低下し、大気側の液面が上昇する。その際、油槽11内の圧力PTと外気遮断配管18内の液面差Δhとの関係は、外気遮断配管18の管径を均一とすると、U字管マノメータの原理から以下のように表される。
【0018】
PT−PA=ρgΔh ……(1)
ここで、PAは大気圧、ρは液体19の密度、gは重力加速度である。
【0019】
このようにして、外気遮断配管18内の液体19の移動によって、油槽11を外気と遮断しながら、油面12aの変位による油槽11内の圧力変動を吸収することができる。
【0020】
しかも、液体の配管内の移動によって圧力変動を吸収しているので、前記特許文献1のように容器の変形によって圧力変動を吸収するものに比べても、その応答速度(圧力感度)は一層良好である。
【0021】
さらに、外気遮断配管18自体が変形する訳ではないので、機械的外力に対して不充分な強度のものを用いて、そのための保護カバーを取り付ける必要もなく、構造上も簡易であり、保守点検は容易である。
【0022】
そして、油槽11内に急激な圧力上昇があった場合には、外気遮断配管18の内部の液体19が外気遮断配管18の開放端18aから大気に飛び出して、油槽11を大気と連通させるようになるので、機器の損傷を防止できる。また、油槽内に急激な圧力低下があった場合にも、外気遮断配管18の内部の液体19が外気遮断配管18から油槽11内に飛び込んで、油槽11を大気と連通させるようになるので、機器の損傷を防止できる。その際、外気遮断配管18の液体19として、油槽11内の作動油12と同じものを用いていれば、液体19が油槽11内の作動油12に混ざっても支障がない。
【0023】
なお、油槽11内の圧力PTが所定の上限圧力に達したときに、外気遮断配管18内の液体19が大気に飛び出して油槽11を大気と連通させるように設定するには、以下のようにすればよい。
【0024】
すなわち、前記(1)式から、
Δh=(PT−PA)/(ρg) ……(2)
となるので、油槽11内の圧力PTが所定の上限圧力PTcrに達したときの限界液面差Δhcrは、
Δhcr=(PTcr−PA)/(ρg) ……(3)
となる。
【0025】
したがって、(3)式によって算出される限界液面差Δhcrが生じたときに液体19の液面が開放端18aを越えるように、外気遮断配管18の高さを調整しておけばよい。これによって、油槽11内の圧力PTが所定の上限圧力(遮断解除圧力)PTcrに達した外気遮断配管18内の液体19が大気に飛び出して油槽11を大気と連通させることができる。
【0026】
油槽11内の圧力PTが所定の下限圧力に達したときに、外気遮断配管18内の液体19が油槽11内に飛び込んで油槽11を大気と連通させるように設定する場合も上記と同様に行えばよい。
【0027】
このようにして、前記(3)式に基づいて、外気遮断配管18の遮断解除圧力を精度良く設定することができる。これに対して、前記特許文献1のような容器の変形による場合には、その遮断解除圧力を適切に設定することは難しい。
【0028】
上記のように、この実施形態に係る油圧タンクにおいては、油槽への外気の侵入を遮断しながら油槽内の圧力変動に対応することができるとともに、油槽内の急激な圧力変動にも適切に対応することができる。
【0029】
【発明の効果】
本発明においては、内部に液体を収納した略U字状の外気遮断配管を油槽に取り付けているので、外気の侵入による油槽内の作動油への水分や異物の混入を防ぎながら油槽内の圧力変動に対応することができるとともに、油槽内の急激な圧力変動にも適切に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の説明図である。
【図2】本発明の一実施形態における作動状態の説明図である。
【図3】従来技術の説明図である。
【図4】他の従来技術の説明図である。
【符号の説明】
11 油槽
12 作動油
12a 油面
13 行き配管
14 戻り配管
15 閉鎖空間
18 外気遮断配管
18a 開放端
19 液体
21 通気口
22 容器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hydraulic tank that includes an oil tank that stores hydraulic oil for hydraulic equipment and supplies the hydraulic oil to the hydraulic equipment.
[0002]
[Prior art]
Normally, hydraulic equipment such as a hydraulic cylinder is provided with a hydraulic tank. The hydraulic tank includes an oil tank that stores hydraulic oil for hydraulic equipment, and sends hydraulic oil to the hydraulic equipment and receives hydraulic oil from the hydraulic equipment according to the operation of the hydraulic equipment.
[0003]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a conventional hydraulic tank. The hydraulic tank stores
[0004]
Therefore, in such a conventional hydraulic tank, the outside air repeatedly enters and discharges into the
[0005]
That is, when a large amount of water is mixed in the
[0006]
Further, when the emulsified hydraulic oil adheres and accumulates in the hydraulic piping, the filter is clogged in a short period of time. If the filter is replaced each time, the cost for replacing the filter increases, and if the hydraulic piping is flushed, the repair cost increases.
[0007]
Therefore, in order to cope with the above problem, a hydraulic tank having a structure in which the oil tank is shut off from the outside air by attaching a flexible deformable container that can absorb the pressure fluctuation in the oil tank to the oil tank has been proposed (for example, , See Patent Document 1).
[0008]
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the hydraulic tank shown in Patent Document 1. In this hydraulic tank, instead of the
[0009]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-151102
[Problems to be solved by the invention]
However, in the hydraulic tank shown in Patent Document 1, since the pressure variation in the oil tank is absorbed by a flexible deformable container such as a balloon, the strength of the container itself is less than the mechanical external force. Is insufficient. For this reason, it is necessary to attach a protective cover to the container, which takes time for maintenance and inspection. On the contrary, if the mechanical strength of the container is increased, if a sudden pressure fluctuation occurs in the oil tank, the deformation of the container cannot follow and the pressure fluctuation in the oil tank cannot be absorbed, resulting in damage to the equipment. There is.
[0011]
The present invention has been made to solve the above-described problem, and can cope with pressure fluctuations in the oil tank while preventing moisture and foreign matter from being mixed into the hydraulic oil in the oil tank due to intrusion of outside air. An object of the present invention is to provide a hydraulic tank that can appropriately cope with sudden pressure fluctuations.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention has the following features.
[0013]
[1] comprising a oil tank accumulated hydraulic oil in the hydraulic device, the hydraulic fluid A definitive to the hydraulic tank equipment damage prevention method for supplying the hydraulic equipment,
On the outside of the oil tank, one end leads to a closed space above the oil level of the oil tank, the other end is opened to the atmosphere, and includes a substantially U-shaped outside air shutoff pipe containing the hydraulic oil inside,
When there is a sudden pressure rise in the oil tank, the hydraulic oil inside the outside air shutoff pipe jumps out to the atmosphere and the oil tank communicates with the atmosphere.
Wherein when a sudden pressure drop in the oil tank, the instrument damage prevention method in the hydraulic tank hydraulic oil inside the outside air cutoff pipe and said Rukoto in communication with the atmosphere the oil vat jump in the oil vessel .
[0014]
[2] sets the upper limit pressure P Tcr in the oil tank, a said limit liquid level difference Delta] h cr the liquid level difference between the oil vessel side and the atmosphere side of the working oil outside air blocking the pipe is calculated by the following equation The apparatus for preventing damage to equipment in the hydraulic tank according to [1], wherein the level of hydraulic oil in the outside air shutoff pipe exceeds the open end height of the outside air shutoff pipe .
Δh cr = (P Tcr −P A ) / (ρg)
P A : atmospheric pressure, ρ: density of hydraulic oil, g: acceleration of gravity
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a hydraulic tank according to an embodiment of the present invention. The hydraulic tank according to this embodiment stores
[0016]
In the hydraulic tank having the above-described structure, the volume of the closed
[0017]
For example, when the
[0018]
P T −P A = ρgΔh (1)
Here, P A is atmospheric pressure, ρ is the density of the liquid 19, and g is gravitational acceleration.
[0019]
In this way, the movement of the liquid 19 in the outside
[0020]
In addition, since the pressure fluctuation is absorbed by the movement of the liquid in the pipe, the response speed (pressure sensitivity) is even better than the one that absorbs the pressure fluctuation due to the deformation of the container as in Patent Document 1. It is.
[0021]
Furthermore, since the outside
[0022]
When there is a sudden pressure increase in the
[0023]
In addition, when the pressure P T in the
[0024]
That is, from the equation (1),
Δh = (P T −P A ) / (ρg) (2)
Therefore, the limit liquid level difference Δh cr when the pressure P T in the
Δh cr = (P Tcr −P A ) / (ρg) (3)
It becomes.
[0025]
Therefore, the height of the outside
[0026]
When the pressure P T in the
[0027]
In this way, the shut-off release pressure of the outside air shut-off
[0028]
As described above, in the hydraulic tank according to this embodiment, it is possible to cope with pressure fluctuations in the oil tank while blocking intrusion of outside air into the oil tank, and appropriately cope with sudden pressure fluctuations in the oil tank. can do.
[0029]
【The invention's effect】
In the present invention, since a substantially U-shaped outside air shut-off pipe containing liquid inside is attached to the oil tank, the pressure in the oil tank is prevented while preventing moisture and foreign matter from entering the hydraulic oil in the oil tank due to intrusion of outside air. In addition to being able to cope with fluctuations, it is also possible to appropriately deal with sudden pressure fluctuations in the oil tank.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of an operating state in an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a prior art.
FIG. 4 is an explanatory diagram of another prior art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記油槽の外側に、一端が前記油槽の油面の上部の閉鎖空間に通じ、他端が大気に開放され、内部に前記作動油を収納した略U字状の外気遮断配管を備え、
前記油槽内に急激な圧力上昇があった場合には、前記外気遮断配管の内部の作動油が大気に飛び出して油槽を大気と連通させ、
前記油槽内に急激な圧力低下があった場合には、前記外気遮断配管の内部の作動油が前記油槽内に飛び込んで油槽を大気と連通させることを特徴とする油圧タンクにおける機器損傷防止方法。Comprising a oil tank accumulated hydraulic oil in the hydraulic device, the hydraulic fluid A definitive to the hydraulic tank equipment damage prevention method for supplying the hydraulic equipment,
On the outside of the oil tank, one end leads to a closed space above the oil level of the oil tank, the other end is opened to the atmosphere, and includes a substantially U-shaped outside air shutoff pipe containing the hydraulic oil inside,
When there is a sudden pressure increase in the oil tank, the hydraulic oil inside the outside air shutoff pipe jumps out to the atmosphere and makes the oil tank communicate with the atmosphere.
Wherein when a sudden pressure drop in the oil tank, the instrument damage prevention method in the hydraulic tank hydraulic oil inside the outside air cutoff pipe and said Rukoto in communication with the atmosphere the oil vat jump in the oil vessel .
Δh cr =(P Tcr −P A )/(ρg)
P A :大気圧、ρ:作動油の密度、g:重力加速度 Set the upper limit pressure P Tcr in the oil tank, when the liquid level difference between the oil vessel side and the atmosphere side of the working oil outside air blocking the pipe becomes the limit liquid level difference Delta] h cr calculated by the following formula 2. The method for preventing damage to equipment in a hydraulic tank according to claim 1, wherein the level of hydraulic oil in the outside air shutoff pipe exceeds the open end height of the outside air shutoff pipe .
Δh cr = (P Tcr −P A ) / (ρg)
P A : atmospheric pressure, ρ: density of hydraulic oil, g: acceleration of gravity
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KR101835419B1 (en) * | 2015-12-23 | 2018-03-09 | 임연홍 | Apparatus and method for manufacturing hydrogen water |
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