JP5748915B2 - 油圧ポンプ及びそのメンテナンス方法、並びに風力発電装置 - Google Patents

油圧ポンプ及びそのメンテナンス方法、並びに風力発電装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5748915B2
JP5748915B2 JP2014522444A JP2014522444A JP5748915B2 JP 5748915 B2 JP5748915 B2 JP 5748915B2 JP 2014522444 A JP2014522444 A JP 2014522444A JP 2014522444 A JP2014522444 A JP 2014522444A JP 5748915 B2 JP5748915 B2 JP 5748915B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cylinder block
hydraulic pump
pressure oil
low
segment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014522444A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2014002522A1 (ja
Inventor
拓郎 亀田
拓郎 亀田
満哉 内田
満哉 内田
修 上原
修 上原
ドットソン・ヘンリー
ロバートソン・アレスデール
ランペン・ウィリアム
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from PCT/JP2012/004217 external-priority patent/WO2013031072A1/en
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2014522444A priority Critical patent/JP5748915B2/ja
Priority claimed from PCT/JP2013/053858 external-priority patent/WO2014002522A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5748915B2 publication Critical patent/JP5748915B2/ja
Publication of JPWO2014002522A1 publication Critical patent/JPWO2014002522A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Description

本開示は、ロータの回転を利用して圧油を生成するための油圧ポンプ及びそのメンテナンス方法、並びに風力発電装置に関する。
従来から、複数のピストンが放射状に並んだラジアルピストン式の油圧ポンプが知られている。
例えば、特許文献1には、動力伝達装置に用いられるラジアルピストン式の油圧ポンプとして、カム面を有する第1回転部材と、カム面に対向して放射状に配置された複数のシリンダを有する第2回転部材とを備えた構成が開示されている。複数のシリンダは、それぞれ、カム面に当接して往復動するピストンを案内するように構成されている。
油圧ポンプは、例えば、風力発電装置の油圧トランスミッションにも好適に用いられる。風力発電装置には、従来、ドライブトレインとしてギヤ式の増速機が多く用いられていたが、風力発電装置の大型化に伴って、重量及びコストの観点から、上述した油圧ポンプを有する油圧トランスミッションを採用した風力発電装置が注目を浴びている。
例えば、特許文献2には、風力発電装置のドライブトレインとして機能するラジアルピストン式油圧機械が開示されている。特許文献2記載のラジアルピストン式油圧機械では、シリンダ内を往復運動するピストンと、ピストンに取り付けられたローラと、ローラに当接するカム面を有するカムとを備えている。また、特許文献3に記載される油圧ポンプは、複数組のピストン及びシリンダと、シリンダ内でピストンを摺動させるカムとを含み、これらの部品がポンプハウジングに収納された構成を有している。
さらにまた、風力発電装置に適用したものではないが、特許文献4及び5にも同様に、ロータの回転を利用して圧油を生成する部品がハウジング内部に収納された構成が開示されている。
特開2010−19192号公報 米国特許公開第2010/0040470号 米国特許出願公開第2012/0061969号明細書 英国特許出願公開第2046353号明細書 米国特許第4104956号明細書
油圧ポンプは比較的メンテナンス頻度が高い機器であるので、良好なメンテナンス作業性が求められている。しかし、例えば風力発電装置に用いられる油圧ポンプは、通常、ナセル内に配置されるため、スペース上の制約からメンテナンスが困難な場合がある。そのため、油圧ポンプをナセル内から搬出してナセル外部でメンテナンスをすることは作業効率が悪く、メンテナンスのために多大な時間及びコストを要する。そこで、メンテナンスの作業効率を改善する観点から、油圧ポンプのメンテナンスをナセル内で行うことが考えられる。ところが、ナセルは軽量化のために出来るだけ小型であることが望ましい。そのため、油圧ポンプを含む各種の機器をナセル内に設置した上で、メンテナンスに利用可能なスペースをナセル内に十分に確保することは難しい。よって、限られたスペースであっても油圧ポンプを容易にメンテナンス可能な方法が要望されている。
この点、特許文献1乃至5に記載される油圧ポンプは、圧油を生成するために必要とされる構成は開示されているものの、油圧ポンプの具体的なメンテナンス方法については何ら開示されていない。
本発明の少なくとも幾つかの実施形態は、上述の事情に鑑みて、メンテナンス作業性を向上し得る油圧ポンプ及びそのメンテナンス方法、並びに風力発電装置を提供することを目的とする。
本発明の少なくとも一実施形態に係る油圧ポンプは、ラジアルピストン式の油圧ポンプであって、
前記油圧ポンプの半径方向に沿って配置される複数のピストンと、
前記複数のピストンが前記半径方向に沿って摺動するように前記複数のピストンをそれぞれ案内するための複数のシリンダと、
少なくとも一つの前記シリンダがそれぞれ設けられた複数のシリンダブロックセグメントが前記油圧ポンプの周方向に並んだシリンダブロックと、
前記油圧ポンプの周方向に並ぶ複数のカムセグメントを含み、各々の前記ピストンを各々の前記シリンダ内で往復動させるためのリングカムとを備え、
各々の前記シリンダブロックセグメントの前記周方向の長さは、該シリンダブロックセグメントによって覆われる前記カムセグメントの前記周方向の長さよりも大きいことを特徴とする。
上記油圧ポンプは、シリンダブロック及びリングカムが、それぞれ、油圧ポンプの周方向に分割された構成となっている。すなわち、シリンダブロックは、油圧ポンプの周方向に並んだ複数のシリンダブロックセグメントから構成され、リングカムは、油圧ポンプの周方向に並んだ複数のカムセグメントから構成される。さらに、各シリンダブロックセグメントの周方向の長さは、シリンダブロックセグメントによって覆われるカムセグメントの周方向の長さよりも大きい。これにより、少なくとも一つのシリンダブロックセグメントを抜き出せば、メンテナンスを目的として、そのシリンダブロックセグメントによって覆われていた少なくとも一つのカムセグメントを露出させることができる。また、露出したカムセグメントを取り外すことによって、カムセグメントの交換や修理等も容易にできる。なお、ここでいうメンテナンスとは、修理、整備、交換、点検を含む。勿論、抜き出したシリンダブロック自体をメンテナンスすることも可能である。
このように、上記油圧ポンプによれば、メンテナンス時に、シリンダブロックやリングカムを全て取り外すことなく、必要な部位のみ取り外したり露出させたりすることができるので、部品取り外しの手間や時間を削減でき、メンテナンス作業性を向上できる。また、油圧ポンプを部分的にメンテナンスできることから、狭小なスペースしか確保できない場合であってもメンテナンス作業が可能となる。
幾つかの実施形態では、前記シリンダブロックの内部に形成され、前記複数のシリンダ及び前記複数のピストンによって形成された複数の作動室にそれぞれ連通する複数の高圧油流路及び複数の低圧油流路と、前記シリンダブロックの外周側又は内周側において前記周方向に並んで配置され、前記シリンダブロック内の前記低圧油流路に連通する複数の低圧油配管又は複数の低圧油タンクと、前記複数の低圧油配管又は前記複数の低圧油タンクが接続される環状集合路とを備え、前記複数の低圧油配管又は前記複数の低圧油タンクは、1個以上の前記低圧油配管又は1個以上の前記低圧油タンクによってそれぞれ形成され、前記シリンダブロックセグメント及び前記環状集合路に対してそれぞれ着脱可能な複数のグループを含み、前記複数のグループは、1つ以上の前記グループを前記シリンダブロックセグメント及び前記環状集合路から取り外したときに該1つ以上の前記グループによって覆われていた1個の前記シリンダブロックセグメントが露出するように構成される。
これにより、シリンダブロック又はその周辺部品(カムを含む)をメンテナンスする際に、低圧油配管又は低圧油タンクを必ずしも全て取り除くことなく、シリンダブロックにアクセスすることができる。すなわち、メンテナンス対象位置に対応する1つ以上のグループ(1個以上の低圧油配管又は1個以上の低圧油タンクを含む)を取り外すことで部分的に空間を形成し、その空間からシリンダブロックにアクセスできるので、メンテナンス作業の効率化が図れ、作業時間も短縮できる。また、取り外す部品も少なくて済むので、狭小なスペースでも容易にメンテナンス作業を行える。
幾つかの実施形態では、前記シリンダブロックの内部に形成され、前記複数のシリンダ及び前記複数のピストンによって形成された複数の作動室にそれぞれ連通する複数の高圧油流路及び複数の低圧油流路と、前記複数の高圧油流路にそれぞれ設けられた複数の高圧弁と、前記複数の低圧油流路にそれぞれ設けられた複数の低圧弁と、前記シリンダブロックの外周側又は内周側において前記周方向に並んで配置され、前記シリンダブロック内の前記複数の低圧油流路に連通する複数の低圧油配管又は複数の低圧油タンクとをさらに備え、前記高圧弁又は前記低圧弁の少なくとも一方は、前記低圧油配管又は前記低圧油タンクを取り外した状態で着脱自在に構成される。
このように、低圧油配管又は低圧油タンクを取り外すことによって、高圧弁又は低圧弁の少なくとも一方を露出させることができる。ここで、高圧弁又は低圧弁の少なくとも一方を着脱自在に構成しておくことで、弁のメンテナンス性を向上できる。特に、低圧弁は電磁弁で構成されることが多く、その場合、通常メンテナンス頻度が高くなるので、容易に着脱可能とすることでメンテナンス作業性をより一層向上させることができる。
幾つかの実施形態では、前記シリンダブロックの両端に設けられる一対のエンドプレートと、隣接する一対の前記シリンダブロックセグメント間の隙間、および、各々の前記エンドプレートと各々の前記シリンダブロックセグメントとの間の隙間をシールするための第1シール部材とをさらに備える。
これにより、リングカムが収容されるカムルームから油が漏出した場合であっても、第1シール部材によって油圧ポンプの外部へ漏出油が漏れ出ることを防止できる。
幾つかの実施形態では、前記第1シール部材よりも前記リングカム側に配置され、前記隣接する一対の前記シリンダブロックセグメント間の隙間をシールするための第2シール部材をさらに備え、各々の前記シリンダブロックセグメントの外表面には、前記第1シール部材と前記第2シール部材との間の前記半径方向の位置において、前記第2シール部材を介した漏出油を排出するためのドレン溝が形成されている。
通常、リングカムが収容されるカムルームは大気圧より高い圧力に維持されるので、カムルームからの漏出油は油圧ポンプの外部へ漏れやすい。そこで、第1シール部材の他に、第1シール部材よりもリングカム側に配置される第2シール部材を設けて二重のシール構造とすることで、カムルームからの油の漏出を確実に防止できる。これに加えて、第1シール部材と第2シール部材との間にドレン溝を形成することで、第2シール部材から漏れ出て、第1シール部材と第2シール部材との間に溜まった漏出油を円滑に外部へ排出できる。
本発明の少なくとも一実施形態に係る油圧ポンプのメンテナンス方法は、
少なくとも一つのシリンダがそれぞれ設けられた複数のシリンダブロックセグメントが油圧ポンプの周方向に並んだシリンダブロックと、前記シリンダブロックの内部に形成され、前記複数のシリンダによって形成された複数の作動室にそれぞれ連通する複数の高圧油流路及び複数の低圧油流路と、前記シリンダブロックの外周側又は内周側において前記周方向に並んで配置され、前記シリンダブロック内の前記低圧油流路に連通する複数の低圧油配管又は複数の低圧油タンクとを備えた油圧ポンプのメンテナンス方法であって、
前記低圧油配管又は前記低圧油タンクの少なくとも一部を取り外す取り外しステップと、
前記低圧油配管又は前記低圧油タンクの前記少なくとも一部を取り外すことによって開放された空間から前記油圧ポンプを構成する部品をメンテナンスするメンテナンスステップとを備えることを特徴とする。
上記油圧ポンプのメンテナンス方法によれば、メンテナンス作業前に、複数の低圧油配管又は複数の低圧油タンクの少なくとも一部を取り外す。その後、低圧油配管又は低圧油タンクの少なくとも一部を取り外すことによって開放された空間から油圧ポンプを構成する部品をメンテナンスするようになっている。これにより、メンテナンス対象となる油圧ポンプの構成部品を容易に露出又は取り出すことができ、油圧ポンプのメンテナンス作業性を向上させることができる。
幾つかの実施形態では、前記油圧ポンプは、前記シリンダブロックにフランジ結合された前記低圧油配管を備えており、前記取り外しステップでは、前記低圧油配管に設けられたフランジを前記シリンダブロックに結合するためのボルトを取り外した後、前記低圧油配管を前記油圧ポンプから取り除くようになっている。
このように、低圧油配管の端部にフランジを設けておき、低圧油配管をシリンダブロックにボルトでフランジ結合することによって、低圧油配管の着脱が容易となる。
幾つかの実施形態では、前記メンテナンスステップの後、前記シリンダブロックに前記低圧油配管を再度フランジ結合させる配管戻しステップをさらに備える。
これにより、メンテナンス終了後に油圧ポンプを再度円滑に稼働させることが可能となる。
幾つかの実施形態では、前記メンテナンスステップでは、部品抜き出し機構を用いて、メンテナンス対象である前記部品を前記油圧ポンプの半径方向に抜き出すようになっている。
このように、部品抜き出し機構を用いることによって、メンテナンス対象である部品を油圧ポンプから容易に抜き出すことができる。
幾つかの実施形態では、前記部品抜き出し機構は、前記部品に取り付けられるジャッキボルトと、該ジャッキボルトを支持するとともに前記部品を収容可能であるフレームとを有しており、前記メンテナンスステップでは、前記ジャッキボルトで前記部品を半径方向外方に抜き出して前記フレームに収容した状態で前記部品を前記油圧ポンプから取り外すようになっている。
このように、フレームに支持されたジャッキボルトを用いることで、構成部品を半径方向外側に動かして、構成部品を油圧ポンプから抜き出してフレームに収容できる。また、油圧ポンプから抜き出した構成部品をフレームに収容した状態で移動させることで、構成部品をスムーズに所望の位置に移動させることができる。
幾つかの実施形態では、前記メンテナンスステップでは、前記空間を介して前記シリンダブロックを前記油圧ポンプの半径方向外方に抜き出すようになっている。
このように、周方向にそれぞれ複数のセグメントに分割されたシリンダブロック又はカムを油圧ポンプの半径方向に抜き出すことによって、油圧ポンプ内部に配置される部品を簡単にメンテナンスすることが可能となる。
幾つかの実施形態では、前記部品抜き出し機構は、前記油圧ポンプから抜き出した前記部品が載置される部品載置台と、前記部品載置台を昇降させる昇降ユニットとを有し、前記昇降ユニットにより前記部品載置台を上昇させて、前記部品のうち前記油圧ポンプの下方に位置する抜き出し対象部品に前記部品載置台を近づけて、前記抜き出し対象部品を前記部品載置台に固定した後、前記昇降ユニットにより前記部品載置台を下げて、前記抜き出し対象部品を前記油圧ポンプの半径方向外方に抜き出すようになっている。
上記メンテナンス方法では、油圧ポンプを構成する部品のうち油圧ポンプの下部に位置する抜き出し対象部品を部品載置台に固定して、昇降ユニットにより部品載置台を下げて、抜き出し対象部品を油圧ポンプの半径方向外方に抜き出すようにしたので、油圧ポンプから取り外し難い油圧ポンプ下部に位置する部品であっても容易に油圧ポンプから取り外すことが可能となる。
幾つかの実施形態では、前記油圧ポンプは、前記複数のシリンダ内でそれぞれ往復動する複数のピストンと、前記油圧ポンプの周方向に並ぶ複数のカムセグメントを含み、各々の前記ピストンを各々の前記シリンダ内で往復動させるためのリングカムとを備え、前記メンテナンスステップでは、前記シリンダブロックの少なくとも一つの前記シリンダブロックセグメントを前記油圧ポンプの半径方向外方に抜き出した後、前記リングカムの少なくとも一つの前記カムセグメントが露出するように、前記少なくとも一つのシリンダブロックセグメントを、前記部品抜き出し機構が有する軸方向レールによって前記油圧ポンプの軸方向に移動させる。
このように、シリンダブロックセグメントを半径方向に抜き出した後、軸方向レールによってシリンダブロックセグメントを油圧ポンプの軸方向に移動させることで、シリンダブロックセグメントを軸方向レール上に保持したままメンテナンスを行うことも可能になる。またメンテナンス後にシリンダブロックセグメントを軸方向レールに沿って元の位置に向けて動かしてもよく、この場合、メンテナンスを終えたシリンダブロックセグメントを元の位置に簡単に戻すことができる。例えば、メンテナンス対象部品がカムセグメントである場合、軸方向に移動させたシリンダブロックセグメントを軸方向レール上に保持した状態で、シリンダブロックセグメントに覆われていたカムセグメントをメンテナンスした後、軸方向レールによって簡単にシリンダブロックセグメントを戻すことができる。また、メンテナンス対象部品がピストンである場合、軸方向に移動させたシリンダブロックセグメントを軸方向レール上に保持した状態で、シリンダブロックセグメントとともに抜き出されるピストンをメンテナンスした後、軸方向レールによって簡単にシリンダブロックセグメントを戻すことができる。
さらにまた、油圧ポンプの半径方向側方にメンテナンス用のスペースを十分に確保できない場合であっても、シリンダブロックセグメントを軸方向に抜き出すようにしたので容易にシリンダブロックセグメントを取り外すことが可能となる。
幾つかの実施形態では、前記油圧ポンプは、前記複数のシリンダ内でそれぞれ往復動する複数のピストンと、前記油圧ポンプの周方向に並ぶ複数のカムセグメントを含み、各々の前記ピストンを各々の前記シリンダ内で往復動させるためのリングカムとを備え、各々の前記シリンダブロックセグメントの前記周方向の長さは、該シリンダブロックセグメントによって覆われる前記カムセグメントの前記周方向の長さよりも大きく形成されており、前記メンテナンスステップでは、前記シリンダブロックの少なくとも一つの前記シリンダブロックセグメントを前記油圧ポンプの半径方向外方に抜き出した後、該少なくとも一つのシリンダブロックセグメントが取り除かれたことで形成された空きスペースから前記リングカムの少なくとも一つの前記カムセグメントを前記半径方向外方に抜き出すようになっている。
これにより、メンテナンス時に、シリンダブロックやリングカムを全て取り外すことなく、必要な部位のみ取り外したり露出させたりすることができるので、部品取り外しの手間や時間を削減でき、メンテナンス作業性を向上できる。また、油圧ポンプを部分的にメンテナンスできることから、狭小なスペースしか確保できない場合であってもメンテナンス作業が可能となる。
本発明の少なくとも一実施形態に係る風力発電装置は、
風を利用して発電を行う風力発電装置であって、
風を受けて回転するロータと、
前記ロータの回転を利用して圧油を生成する油圧ポンプとを備え、
前記油圧ポンプは、
前記油圧ポンプの半径方向に沿って配置される複数のピストンと、
前記複数のピストンが前記半径方向に沿って摺動するように前記複数のピストンをそれぞれ案内するための複数のシリンダと、
少なくとも一つの前記シリンダがそれぞれ設けられた複数のシリンダブロックセグメントが前記油圧ポンプの周方向に並んだシリンダブロックと、
前記油圧ポンプの周方向に並ぶ複数のカムセグメントを含み、各々の前記ピストンを各々の前記シリンダ内で往復動させるためのリングカムとを備え、
各々の前記シリンダブロックセグメントの前記周方向の長さは、該シリンダブロックセグメントによって覆われる前記カムセグメントの前記周方向の長さよりも大きいことを特徴とする。
上記風力発電装置によれば、油圧ポンプのメンテナンス時に、シリンダブロックやリングカムを全て取り外すことなく、必要な部位のみ取り外したり露出させたりすることができるので、部品取り外しの手間や時間を削減でき、メンテナンス作業性を向上できる。また、上記風力発電装置は、油圧ポンプを部分的にメンテナンスできることから、狭小なスペースしか確保できない場合であってもメンテナンス作業が可能となる。
本発明の少なくとも一実施形態によれば、メンテナンス時に、シリンダブロックやリングカムを全て取り外すことなく、必要な部位のみ取り外したり露出させたりすることができるので、部品取り外しの手間や時間を削減でき、メンテナンス作業性を向上できる。また、油圧ポンプを部分的にメンテナンスできることから、狭小なスペースしか確保できない場合であってもメンテナンス作業が可能となる。
本発明の実施形態における風力発電装置の構成例を示す図である。 本発明の実施形態に係る油圧ポンプの側面図である。 図2Aに示した油圧ポンプのA方向矢視図である。 図2のB−B線断面図である。 本発明の実施形態に係る油圧ポンプの構成例を示す部分断面図である。 本発明の実施形態におけるシール構造を備えたシリンダブロックセグメントの斜視図である。 図5AのC−C線断面図である。 第1実施形態における部品抜き出し機構を取り付けた状態を示す油圧ポンプの斜視図である。 図6のD−D線断面図である。 第2実施形態における部品抜き出し機構及び油圧ポンプの斜視図である。 部品の抜き出し方法を説明する図で、部品抜き出し前の状態を示す側面図である。 部品の抜き出し方法を説明する図で、部品抜き出し中の状態を示す側面図である。 部品の抜き出し方法を説明する図で、部品抜き出し後の状態を示す側面図である。 第3実施形態における部品抜き出し機構を取り付けた状態を示す油圧ポンプの斜視図である。 溝部を設けたシリンダブロックセグメントを示す斜視図である。 キーを挿入した状態を示すシリンダブロックセグメント及びエンドプレートの要部拡大図である。 部品の抜き出し方法を説明する図で、セグメントを半径方向に抜き出している状態を示す斜視図である。 部品の抜き出し方法を説明する図で、セグメントを軸方向にスライドさせている状態を示す斜視図である。 部品の抜き出し方法を説明する図で、セグメントの移動後の状態を示す斜視図である。
以下、添付図面に従って本発明の実施形態について説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
図1は、一実施形態に係る風力発電装置を示す図である。
同図に示すように、風力発電装置1は、少なくとも一本のブレード2及びハブ4で構成されるロータ3を備える。なお、ハブ4はハブカバー5によって覆われていてもよい。
一実施形態では、ロータ3には、回転シャフト6を介して油圧ポンプ8が連結される。油圧ポンプ8には、高圧油ライン12及び低圧油ライン14を介して油圧モータ10が接続される。具体的には、油圧ポンプ8の出口が高圧油ライン12を介して油圧モータ10の入口に接続され、油圧ポンプ8の入口が低圧油ライン14を介して油圧モータ10の出口に接続される。油圧ポンプ8は、回転シャフト6によって駆動されて作動油を昇圧し、高圧の作動油(圧油)を生成する。油圧ポンプ8で生成された圧油は高圧油ライン12を介して油圧モータ10に供給され、この圧油によって油圧モータ10が駆動される。油圧モータ10で仕事をした後の低圧の作動油は、油圧モータ10の出口と油圧ポンプ8の入口との間に設けられた低圧油ライン14を経由して、油圧ポンプ8に再び戻される。
油圧モータ10には発電機16が連結される。一実施形態では、発電機16は、電力系統に連系されるとともに、油圧モータ10によって駆動される同期発電機である。なお、発電機16は同期発電機に限定されない。
回転シャフト6の少なくとも一部は、タワー19上に設置されたナセル18によって覆われている。一実施形態では、油圧ポンプ8、油圧モータ10及び発電機16は、ナセル18の内部に設置される。
幾つかの実施形態では、油圧ポンプ8は、以下で説明するラジアルピストン式の油圧ポンプである。
図2Aは本発明の実施形態に係る油圧ポンプの側面図で、図2Bは図2Aに示した油圧ポンプのA方向矢視図で、図3は図2のB−B線断面図で、図4は本発明の実施形態に係る油圧ポンプの構成例を示す部分断面図である。
これらの図に示す例示的な実施形態では、油圧ポンプ8は、その半径方向に沿って配置される複数のピストン58と、複数のピストン58をそれぞれ摺動自在に保持するための複数のシリンダ59が設けられたシリンダブロック24とを備える。各々のピストン58は、リングカム52の外周側に放射状に複数配置されている。ピストン58の端部には、ングカム52のカム面に接触するローラ60が取り付けられている。このピストン58は、シリンダ59によって案内されて油圧ポンプ8の半径方向に沿って往復運動可能になっている。各々のピストン58がシリンダ59内で往復運動すると、ピストン58とシリンダ59によって形成される作動室53の体積が周期的に変化する。このような作動室の周期的な体積変化を伴うピストン58の往復運動によって、油圧ポンプの回転運動との間で運動モードが変換されるようになっている。すなわち、油圧ポンプ8の回転シャフト28とともに回転するリングカムの回転運動がピストン58の往復運動に変換され、作動室53の周期的な体積変化が起こり、作動室53で高圧の作動油(圧油)が生成される。
リングカム52は、回転シャフト6と共に回転するポンプシャフト20の外周に固定されている。また、リングカム52は、ポンプシャフト20の周方向に沿って連続した波型形状のカム面を形成し、ポンプシャフト20の全周を囲むように環状に配置される。また、リングカム52は、ポンプシャフト20の軸方向(以下、単に軸方向と称する)に複数列設けられていてもよい。なお、リングカム52は、波型形状のカム面を有するものに限らず、単一カム面を有してリングカム52の中心をシャフト中心位置からずらした、いわゆる偏心カムのカム面を有するものであってもよい。さらに、リングカム52は、油圧ポンプ8(ポンプシャフト20)から着脱可能なように、ポンプシャフト20の周方向に分割されている。すなわち、リングカム52は、周方向に配列された複数のカムセグメント52aから構成される。
シリンダブロック54は、リングカム52の外周側に設けられ、ポンプシャフト20の全周に亘って環状に配置される。シリンダブロック54の内部には、シリンダ59と、シリンダ59内の作動室53に連通する高圧油流路63及び低圧油流路64とが形成されている。さらに、シリンダブロック54は、油圧ポンプ8から着脱可能なように、ポンプシャフト20の周方向に分割されている。すなわち、シリンダブロックセグメント54aは、周方向に配列された複数のシリンダブロックセグメント54aから構成される。その場合、一つのシリンダブロックセグメント54aに対して、シリンダ59、高圧油流路63及び低圧油流路64からなるセットが、軸方向及び油圧ポンプ8の周方向に複数設けられていてもよい。図4に示すように、高圧油流路63には高圧弁65が設けられており、高圧弁65が開くことによって、高圧油流路63が高圧油ライン12(図1参照)に連通するようになっている。低圧油流路64には低圧弁66が設けられており、低圧弁66が開くことによって、後述する低圧油配管に低圧油流路64が連通するようになっている。
また、一実施形態では、図4に示すように、シリンダブロックセグメント54aの周方向の長さは、シリンダブロックセグメント54aによって覆われるカムセグメント52aの周方向の長さよりも大きい。これにより、少なくとも一つのシリンダブロックセグメント54aを抜き出せば、メンテナンスを目的として、そのシリンダブロックセグメント54aによって覆われていた少なくとも一つのカムセグメント52aを露出させることができる。また、露出したカムセグメント52aを取り外すことによって、カムセグメント52aの交換や修理等も容易にできる。なお、ここでいうメンテナンスとは、修理、整備、交換、点検を含む。勿論、抜き出したシリンダブロック54自体をメンテナンスすることも可能である。
このように、上記油圧ポンプ8によれば、メンテナンス時に、シリンダブロック54やリングカム52を全て取り外すことなく、必要な部位のみ取り外したり露出させたりすることができるので、部品取り外しの手間や時間を削減でき、メンテナンス作業性を向上できる。また、油圧ポンプ8を部分的にメンテナンスできることから、狭小なスペースしか確保できない場合であってもメンテナンス作業が可能となる。
油圧ポンプ8の軸方向に対してシリンダブロック54の両端には、第1エンドプレート30及び第2エンドプレート38が設けられている。第1エンドプレート30は、ハブ4側のシリンダブロック54端部を塞ぐように配置される。第2エンドプレート38は、ハブ4から遠い側の端部を塞ぐように配置される。
第1エンドプレート30には、油圧ポンプ8のトルクを受けるために、ナセル18側に支持されるトルクアーム30aが設けられていてもよい。第1エンドプレート30及び第2エンドプレート38は、シリンダブロック54を挟んで互いに対向して配置されており、シリンダブロック54を貫通するタイボルト(不図示)によって互いに固定されている。また、各シリンダブロックセグメント54aは、油圧ポンプ8の径方向に挿入される径方向ボルト(不図示)によって、第1エンドプレート30及び第2エンドプレート38に固定されてもよい。
ここで、油圧ポンプ8の配管構成について説明する。
油圧ポンプ8には、作動室53から高圧油ライン12に高圧油を送り出すための高圧油流路群80と、低圧油ライン14から作動室53へ低圧油を供給するための低圧油流路群70とを備えている。
高圧油流路群80は、シリンダブロックセグメント54a内に形成された高圧油流路63と、第1エンドプレート30内に形成された不図示の高圧マニホールド(高圧環状集合路)と、第1エンドプレート30に接続された高圧油配管82とを含む。高圧油流路63は、各シリンダブロックセグメント54aの作動室53と、第1エンドプレート30の高圧マニホールドとを接続するように設けられ、作動室53の入口側には高圧弁65が配置されている。高圧マニホールドは、複数のシリンダブロックセグメント54aの高圧油流路63がそれぞれ接続されており、各高圧油流路63を流れる高圧油が高圧マニホールドに集められるようになっている。高圧油配管82は、例えば第1エンドプレート30にフランジ結合され、高圧マニホールドから排出される高圧油を高圧油ライン12に送りだすようになっている。なお、高圧油配管82を高圧油ライン12の一部とみなしてもよい。
低圧油流路群70は、シリンダブロックセグメント54a内に形成された低圧油流路64と、シリンダブロックセグメント54aの外周側に設けられた低圧油配管74,76と、低圧マニホールド(低圧環状集合路)72とを含む。低圧油流路64は、各シリンダブロックセグメント54aの作動室53と、低圧油配管74,76とを接続するように設けられ、作動室53の入口側には低圧弁66が配置されている。低圧油配管74,76は、油圧ポンプ8の半径方向に延在し、低圧油流路64に接続される分岐管76と、油圧ポンプ8の軸方向に延在し、複数の分岐管76が接続される主管74とを有する。主管74は低圧マニホールド72に接続されている。低圧マニホールド72は、油圧ポンプ8の外周に沿って円環状に形成され、複数の主管72が接続される。また、低圧マニホールド72には、低圧油ライン14が接続されている。
一実施形態において、複数の分岐管76の一方の端部にはフランジ77が設けられており、このフランジ77がシリンダブロックセグメント54aの外周面にボルト締結されることによって、分岐管76がシリンダブロックセグメント54aに接続される構成となっている。このとき、分岐管76の他方の端部にもフランジ(不図示)が設けられ、主管74に設けられたフランジ(不図示)と共に互いにフランジ結合されるようにしてもよい。このような構成とすれば、分岐管76のみを油圧ポンプ8から取り外すことができる。あた、主管74の端部にはフランジ71が設けられ、ボルトによって低圧マニホールド72にフランジ結合されるようにしてもよい。このような構成とすれば、分岐管76のフランジ77部分及び主管74のフランジ71部分から分岐管76及び主管74を一つのグループとして油圧ポンプ8から取り外すことができる。各フランジには、低圧油の漏出を防止する目的で、Oリング等のシールが設けられていてもよい。
また、他の実施形態において、図5A及び図5Bに示すように、シリンダブロック54がシール構造40を有していてもよい。ここで、図5Aは本発明の実施形態におけるシール構造を備えたシリンダブロックセグメントの斜視図で、図5Bは図5AのC−C線断面図である。
一実施形態では、図5A及び図5Bに示すように、シール構造40は第1シール部材42を含む。第1シール部材42は、第1エンドプレート30とシリンダブロックセグメント54aとの間の隙間、隣接する一対のシリンダブロックセグメント54a間の隙間、および、シリンダブロックセグメント54aと第2エンドプレート38との間の隙間に設けられ、これらの隙間をシールするように構成される。第1シール部材42は、油圧ポンプ8の周方向に複数に分割されていてもよく、その場合、隣接する第1シール部材42同士は、接着剤等により接合されてもよい。
これにより、リングカム52が収容されるカムルームから油が漏出した場合であっても、この第1シール部材42によって油圧ポンプの外部へ漏出油が漏れ出ることを防止できる。
また、シール構造40は第2シール部材44を含んでもよい。第2シール部材44は、第1シール部材42よりもリングカム52側に配置され、隣接する一対のシリンダブロックセグメント54a間の隙間をシールするようになっている。
さらに、各々のシリンダブロックセグメント54aの外表面には、第1シール部材42と第2シール部材44との間の油圧ポンプ8の半径方向の位置において、第2シール部材44を介した漏出油を排出するためのドレン溝46が形成されていてもよい。ドレン溝46から排出された漏出油は、例えば低圧油タンクに戻される。
通常、リングカム52が収容されるカムルームは大気圧より高い圧力に維持されるので、カムルームからの漏出油は油圧ポンプ8の外部へ漏れやすい。そこで、第1シール部材42の他に、第1シール部材42よりもリングカム52側に配置される第2シール部材44を設けて二重のシール構造とすることで、カムルームからの油の漏出を確実に防止できる。これに加えて、第1シール部材42と第2シール部材44との間にドレン溝46を形成することで、第2シール部材44から漏れ出て、第1シール部材42と第2シール部材44との間に溜まった漏出油を円滑に外部へ排出できる。
次に、図2〜4を参照して、本実施形態に係る油圧ポンプ8のメンテナンス方法について説明する。ここでは一例として、メンテナンス対象が、リングカムセグメント52aである場合について示している。なお、メンテナンス対象は、リングカムセグメント52aの他に、シリンダブロックセグメント54a、低圧弁66又は高圧弁65等の他の部品であってもよく、油圧ポンプ8を構成する部品であれば特に限定されない。
最初に、メンテナンス対象であるリングカムセグメント52aに対応した位置の低圧油配管74,76を取り外す取り外しステップを行う。すなわち、メンテナンス対象であるリングカムセグメント52aに対応した周方向位置の低圧油配管74,76をシリンダブロックセグメント54aから取り外す。例えば、一つのシリンダブロックセグメント54aに接続される複数の分岐管76のフランジ77のボルトを外すとともに、これらの分岐管76が接続される主管74のフランジ71を外す。これにより、低圧油配管74,76を必ずしも全て取り除くことなく、シリンダブロックセグメント54aにアクセスすることができる。すなわち、メンテナンス対象位置に対応する1つ以上のグループ(1個以上の低圧油配管74,76を含む)を取り外すことで部分的に空間を形成し、その空間からシリンダブロックセグメント54aにアクセスできるので、メンテナンス作業の効率化が図れ、作業時間も短縮できる。また、取り外す部品も少なくて済むので、狭小なスペースでも容易にメンテナンス作業を行える。
そして、低圧油配管74,76を取り外した後、メンテナンス対象であるリングカムセグメント52aを覆っているシリンダブロックセグメント54aを取り外す。シリンダブロックセグメント54aの取り外し方法は、後述の第1実施形態〜第3実施形態にて説明する。
シリンダブロックセグメント54aは、リングカムセグメント52aよりも周方向の長さが大きく形成されているので、シリンダブロックセグメント54aを取り除くことで、メンテナンス対象であるリングカムセグメント52aが全て外部へ露出する。したがって、リングカムセグメント52aへ容易にアクセス可能となる。リングカムセグメント52aは、ポンプシャフト20に取り付けられた状態で修理してもよいし、油圧ポンプ8から取り外して、外部で修理したり、新しいリングカムセグメント52aに取り換えたりしてもよい。
こうしてメンテナンスが終了したら、シリンダブロックセグメント54aに低圧油配管74,76を再度フランジ結合させる。これにより、メンテナンス終了後に油圧ポンプ8を再度円滑に稼働させることが可能となる。
また、別の構成例として、メンテナンス対象が低圧弁66の場合、低圧弁66をシリンダブロックセグメント54aから着脱自在に構成しておく。これにより、低圧油配管74,76を取り外すのみで低圧油流路64を介して低圧弁66にアクセス可能となり、低圧弁66を容易に交換することが可能となる。低圧弁は電磁弁で構成されることが多く、その場合、通常メンテナンス頻度が高くなるので、上記構成のように容易に着脱可能とすることでメンテナンス作業性をより一層向上させることができる。なお、高圧弁65についても同様の構成とすることができる。また、シリンダブロックセグメント54a自体をメンテナンス対象としてもよく、その場合、低圧油配管74,76を取り外した後、シリンダブロックセグメント54aを油圧ポンプ8から抜き出して、メンテナンスを行う。
以下、低圧油配管74,76を取り外した後におけるシリンダブロックセグメント54aの抜き出し方法について詳述する。
図6は第1実施形態における部品抜き出し機構を取り付けた状態を示す油圧ポンプの斜視図で、図7は図6のC−C線断面図である。
図6及び図7に示すように、第1実施形態では、低圧油配管74,76を取り外した後、抜き出す部品抜き出し機構90を用いて、シリンダブロックセグメント54aを半径方向外方に抜き出す。なお、シリンダブロックセグメント54aは、シリンダブロック54が分割面55で周方向に複数に分割されて形成されている。
一実施形態として、部品抜き出し機構90は、シリンダブロックセグメント54aに取り付けられるジャッキボルト92と、ジャッキボルト92を支持するフレーム94とを有する。ジャッキボルト92は、一端側がフレーム94に取り付けられ、他端側がシリンダブロックセグメント54aに取り付けられて、シリンダブロックセグメント54aを油圧ポンプ8の半径方向外方に抜き出す。このジャッキボルト92は、シリンダブロックセグメント54aを半径方向に安定して抜き出せるように複数設けられていてもよい。
さらにフレーム94には、第1エンドプレート30及び第2エンドプレート38にそれぞれ形成された周方向レール31,39に係合するホイール96が取り付けられていてもよい。これにより、フレーム94は周方向レール31,39によって油圧ポンプ8の周方向に移動可能となっている。
そして、部品抜き出し機構90によって抜き出されたシリンダブロックセグメント54aを、油圧ポンプ8から取り外し易い位置(例えばクレーンで吊り上げやすい油圧ポンプ8の上部位置)まで周方向に移動させることができる。また、フレーム94に支持されたジャッキボルト92を用いることで、シリンダブロックセグメント54aを半径方向外側に動かして、シリンダブロックセグメント54aを油圧ポンプ8から抜き出してフレーム94に収容できる。さらに、フレーム94には周方向レール31,39と係合するホイール96が取り付けられているから、シリンダブロックセグメント54aを周方向にスムーズに移動させることができる。
続いて、上述の構成を有する部品抜き出し機構90を用いたシリンダブロックセグメント54aの抜き出し方法について説明する。
最初に、部品抜き出し機構90のフレーム94を、ホイール96及び周方向レール31,39によって油圧ポンプ8の周方向に移動させる。抜き出し対象部品であるセグメント54aの位置まで部品抜き出し機構90が到達したら、フレーム94を少なくとも一方のエンドプレート30,38に固定し、シリンダブロックセグメント54aにジャッキボルト92を取り付ける。続いて、ジャッキボルト92によってシリンダブロックセグメント54aを半径方向外方に抜き出してフレーム94内に収容する。そして、シリンダブロックセグメント54aをフレーム94内に収容した状態で、油圧ポンプ8の上部位置までフレーム94を周方向に移動させ、フレーム94ごとシリンダブロックセグメント54aを取り外す。なお、フレーム94を油圧ポンプ8から取り外す位置は、油圧ポンプ8の上部に限定されるものではなく、取り外し易い位置であればどこでもよい。また、ホイール96及び周方向レール31,39を設けない構成としてもよく、その場合、フレーム94に収容したシリンダブロックセグメント54aをそのまま径方向に取り外す。
また、フレーム94に吊下げ部98を設けておき、吊下げ部98に取り付けられたクレーンによってフレーム94を周方向に移動させてもよい。また、吊下げ部98に取り付けられたクレーンによってフレーム94を吊り上げて油圧ポンプ8から取り外してもよい。この場合、例えば第1エンドプレート30及び第2エンドプレート38に、周方向レール31,39に連続した径方向レール(不図示)を設けておく。そして、この径方向レールによってホイール96が周方向レール31,39から外されて、フレーム94が油圧ポンプ8から取り外される。
上述の実施形態によれば、部品抜き出し機構90を用いて、シリンダブロックセグメント54a等の油圧ポンプ8の構成部品を油圧ポンプ8の半径方向外方に抜き出すことで、構成部品を綿密にメンテナンスすることが可能となる。
また、周方向にそれぞれ複数のシリンダブロックセグメント54a又はカムセグメント52aに分割されたシリンダブロック54又はカム52を油圧ポンプ8の半径方向に抜き出すようにしてもよく、これにより油圧ポンプ8の構成部品を簡単にメンテナンスすることが可能となる。
図8は第2実施形態における部品抜き出し機構及び油圧ポンプの斜視図で、図9Aは部品の抜き出し方法を説明する図で、部品抜き出し前の状態を示す側面図で、図9Bは部品の抜き出し方法を説明する図で、部品抜き出し中の状態を示す側面図で、図9Cは部品の抜き出し方法を説明する図で、部品抜き出し後の状態を示す側面図である。なお、図8は、低圧油配管74,76を省略している(あるいはこれらを全て取り外した状態を示す)。また、以下の説明では、抜き出し対象の構成部品がシリンダブロックセグメント54aである場合を例示している。
一実施形態として、部品抜き出し機構102は、抜き出し対象であるシリンダブロックセグメント54aを載置する部品載置台104と、シリンダブロックセグメント54aを部品載置台104に固定する固定部106と、部品載置台104を昇降させる昇降ユニット108とを有する。昇降ユニット108として、油圧や空気圧や電動等のアクチュエータを用いてもよい。
また、部品抜き出し機構102を正確且つ容易に位置決めする目的で、油圧ポンプ8の下方に移動用レール100を配設し、部品抜き出し機構102が移動用レール100上を移動するようにしてもよい。
続いて、図9A〜図9Cを参照して、上述の部品抜き出し機構102を用いた部品抜き出し方法について説明する。なお、図9Aは部品抜き出し前の状態を示す側面図で、図9Bは部品抜き出し中の状態を示す側面図で、図9Cは部品抜き出し後の状態を示す側面図である。
図9Aに示すように、最初に、部品抜き出し機構102を移動用レール100によって油圧ポンプ8の下方まで移動させる。このとき、昇降ユニット108により部品載置台104を下げておき、部品抜き出し機構102が油圧ポンプ8に衝突しないようにする。
部品抜き出し機構102が油圧ポンプ8の下方まで移動したら、図9Bに示すように昇降ユニット108により部品載置台104を上げて、油圧ポンプ8の下方に位置するシリンダブロックセグメント54aを部品載置台104に固定する。固定した後、シリンダブロックセグメント54aを第1エンドプレート30及び第2エンドプレート38に締結している径方向ボルト46を外す。これによりシリンダブロックセグメント54aは部品載置台104に固定された状態で該台104上に載置される。その後、部品載置台104を再び下げる。
そして、図9Cに示すように、シリンダブロックセグメント54aを載せた状態で移動用レール100によって部品抜き出し機構102を移動させ、シリンダブロックセグメント54aを所望の場所まで運ぶ。
上述の実施形態によれば、シリンダブロックセグメント54a等の構成部品のうち油圧ポンプ8の下部に位置する抜き出し対象部品を部品載置台104に固定して、昇降ユニット108により部品載置台104を下げて、抜き出し対象部品を油圧ポンプ8の半径方向外方に抜き出すようにしたので、油圧ポンプ8から取り外し難い油圧ポンプ下部に位置する構成部品であっても容易に油圧ポンプ8から取り外すことが可能となる。
図10は第3実施形態における部品抜き出し機構を取り付けた状態を示す油圧ポンプの斜視図で、図11Aは溝部を設けたシリンダブロックを示す斜視図で、図11Bはキーを挿入した状態を示すシリンダブロック及びエンドプレートの要部拡大図で、図12Aは部品の抜き出し方法を説明する図で、セグメントを半径方向に抜き出している状態を示す斜視図で、図12Bはセグメントを軸方向にスライドさせている状態を示す斜視図で、図12Cはセグメントの移動後の状態を示す斜視図である。なお、図10〜図12では、メンテナンス対象以外のシリンダブロックセグメント54aを省略している(あるいはこれらを全て取り外した状態を示す)。また、以下の説明では、抜き出し対象の構成部品がシリンダブロックセグメント54aである場合を例示している。
図10〜図12に示すように、一実施形態として、部品抜き出し機構110は、シリンダブロックセグメント54aに取り付けられるジャッキボルト112と、ジャッキボルト112を支持するフレーム114とを有する。ジャッキボルト112は、一端側がフレーム114に取り付けられ、他端側がシリンダブロックセグメント54aに取り付けられて、シリンダブロックセグメント54aを油圧ポンプ8の半径方向外方に抜き出すようになっている。
フレーム114には、第1エンドプレート30及び第2エンドプレート38にそれぞれ形成された周方向レール31,39(図6参照)に係合するホイールが取り付けられている。これにより、フレーム114は周方向レール31,39によって油圧ポンプ8の周方向に移動可能となっている。
また、フレーム114には、ジャッキボルト112を軸方向に移動させるための軸方向レール116が取り付けられている。そして、シリンダブロックセグメント54aが取り付けられたジャッキボルト112を軸方向レール116上で移動させることにより、シリンダブロックセグメント54aを軸方向に移動させることができる。
さらに、図11A及び図11Bに示すように、第1エンドプレート30及び第2エンドプレート38の少なくとも一方が、他方のエンドプレートと対向する面に半径方向に形成されたキー溝120を有していてもよい。この場合、キー溝120に対応させて、シリンダブロックセグメント54aの端面に半径方向に延在する溝部122を設ける。メンテナンスが終了してシリンダブロックセグメント54aを戻す際に、エンドプレート30,38のキー溝120の位置とシリンダブロックセグメント54aの溝部122の位置とを合わせ、キー溝120及び溝部122で形成される空間にキー124を挿入する。これにより、油圧ポンプ8の周方向に対して所定の位置にシリンダブロックセグメント54aを正確に配置することができるとともに、所定の位置に配置後のシリンダブロックセグメント54aが周方向に移動してしまうことを阻止できる。また、別の構成例として、第1エンドプレート30及び第2エンドプレート38の少なくとも一方に、キー溝120に対応する凸部を設けて、キー溝120と凸部が係合するように構成してもよい。このような構成とすることにより、ジャッキボルト112に取り付けられたシリンダブロックセグメント54aを半径方向に抜き出す際に、シリンダブロックセグメント54aの凸部がキー溝120に案内されるので、スムーズにシリンダブロックセグメント54aを抜き出すことが可能となる。
続いて、図12A〜図12Cを参照して、上述の構成を有する部品抜き出し機構110を用いたシリンダブロックセグメント54aの抜き出し方法について説明する。
図12Aに示すように、最初に、部品抜き出し機構110のフレーム114を、ホイール及び周方向レールによって油圧ポンプ8の周方向に移動させる。抜き出し対象であるシリンダブロックセグメント54aの位置まで到達したら、フレーム114を少なくとも一方のエンドプレート30,38に固定し、シリンダブロックセグメント54aにジャッキボルト112を取り付ける。続いて、図12Bに示すように、ジャッキボルト112によってシリンダブロックセグメント54aを半径方向外方に抜き出してフレーム114内に収容する。
そして、図12Cに示すように、シリンダブロックセグメント54aを収容したフレーム114を軸方向レール116に沿って移動させる。フレーム114の移動後には、フレーム114にシリンダブロックセグメント54aを保持させた状態で、メンテナンス対象部品をメンテナンスしてもよいし、シリンダブロックセグメント54aをフレーム114から取り外して、あるいはフレーム114ごとシリンダブロックセグメント54aを取り外してメンテナンス対象部品をメンテナンスしてもよい。
メンテナンス後には、シリンダブロックセグメント54aが取り付けられたジャッキボルト112を軸方向レール116に沿って元の位置の半径方向外方まで移動させ、次いでジャッキボルト112によってシリンダブロックセグメント54aを半径方向内方の元の位置まで戻す。
なお、上述の構成を有するメンテナンス装置で実施可能なメンテナンスの例を以下に示す。シリンダブロック54で覆われていたリングカム52は、シリンダブロック54のシリンダブロックセグメント54aを移動させることで少なくとも一部が露出するので、リングカム52のメンテナンスが行える。また、リングカム52を周方向に分割した構成とすることで、リングカム52を半径方向外方に抜き出して、メンテナンスを行うこともできる。また、図12Cに示すようにシリンダブロックセグメント54aがフレーム114に支持されている状態では、シリンダブロックセグメント54aの内周側の面、すなわちポンプシャフト20側の面が露出しているので、シリンダブロックセグメント54aの内周側に配置されるシリンダ59(図3参照)のメンテナンスが行える。さらに、ピストン58(ローラ60を含む)はシリンダブロックセグメント54aとともに抜き出されて移動するので、やはりシリンダブロックセグメント54aの内周側の面からピストン58のメンテナンスも行える。
上述の実施形態によれば、半径方向に抜き出したシリンダブロックセグメント54aを半径方向に抜き出した後、軸方向レール116によってシリンダブロックセグメント54aを油圧ポンプ8の軸方向に移動させることで、シリンダブロックセグメント54aを軸方向レール116上に保持したままメンテナンスを行うことも可能になる。また、メンテナンス後にシリンダブロックセグメント54aを軸方向レール116に沿って元の位置に向けて動かしてもよく、この場合、メンテナンスを終えたセグメントを元の位置に簡単に戻すことができる。さらにまた、油圧ポンプ8の半径方向側方にメンテナンス用のスペースを十分に確保できない場合であっても、シリンダブロックセグメント54aを軸方向に抜き出すようにしたので容易にシリンダブロックセグメント54aを取り外すことが可能となる。
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはいうまでもない。
例えば、上述の実施形態では、油圧ポンプ8の周方向に隣り合う2列の分岐管76が1本の主管74に接続される構成を例示したが、1列の分岐管76が1本の主管74に接続される構成としてもよい。すなわち、油圧ポンプ8の軸方向に並ぶ1列の分岐管76が1本の主管74に接続される。この場合、1つのシリンダブロックセグメント54aを露出させるために、2本の主管74を取り外すこととなる。
また、低圧油配管74,76の替わりに、油圧ポンプ18の周方向に並ぶ複数の低圧油タンクが設けられた構成としてもよい。低圧油タンクは、複数の低圧油流路64に連通する。例えば、1つのシリンダブロックセグメント54aに形成された複数の低圧油流路64が1つの低圧油タンクに接続されるようにしてもよい。低圧油タンクは、低圧マニホールド72に配管を介して接続される。また、低圧油タンクは、シリンダブロックセグメント54a及び低圧マニホールド72に対して着脱自在に構成される。この場合、1つのシリンダブロックセグメント54aを露出させるために、少なくとも一つの低圧油タンクを取り外すこととなる。
さらに、上述の実施形態では、低圧油配管74,76又は低圧油タンクがナセル内空間に露出した構成を例示したが、騒音対策のために、低圧油配管74,76又は低圧油タンクの外周側を覆うケーシングを設けた構成としてもよい。
さらにまた、上述の実施形態では風力発電装置1の油圧トランスミッションに用いられる油圧ポンプ8について説明したが、油圧ポンプ8の用途は風力発電装置に限定されるものではなく、他の用途に用いられてもよい。
1 風力発電装置
2 ブレード
3 ロータ
6 回転シャフト
8 油圧ポンプ
10 油圧モータ
16 発電機
20 ポンプシャフト
21 ポンプハウジング
30 第1エンドプレート
31,39 周方向レール
38 第2エンドプレート
40 シール構造
42 第1シール部材
44 第2シール部材
46 ドレン溝
52 リングカム
52a カムセグメント
53 作動室
54 シリンダブロック
54a シリンダブロックセグメント
56 シリンダ
58 ピストン
59 シリンダ
60 ローラ
90,102,110 部品抜き出し機構
92,112 ジャッキボルト
94,114 フレーム
98 吊り下げ部
100 移動用レール
104 載置台
106 固定部
108 昇降ユニット
116 軸方向レール
120 半径方向レール
122 凸部

Claims (15)

  1. ラジアルピストン式の油圧ポンプであって、
    前記油圧ポンプの半径方向に沿って配置される複数のピストンと、
    前記複数のピストンが前記半径方向に沿って摺動するように前記複数のピストンをそれぞれ案内するための複数のシリンダと、
    少なくとも一つの前記シリンダがそれぞれ設けられた複数のシリンダブロックセグメントが前記油圧ポンプの周方向に並んだ環状のシリンダブロックと、
    前記油圧ポンプの周方向に並ぶ複数のカムセグメントを含み、各々の前記ピストンを各々の前記シリンダ内で往復動させるためのリングカムと、
    前記シリンダブロックの内部に形成され、前記複数のシリンダ及び前記複数のピストンによって形成された複数の作動室にそれぞれ連通する複数の高圧油流路及び複数の低圧油流路と、
    前記シリンダブロックの外部、且つ、前記シリンダブロックの外周側又は内周側において前記シリンダブロックを覆うように前記周方向に並んで互いに離れて配置され、前記シリンダブロック内の前記低圧油流路に連通する複数の低圧油配管又は複数の低圧油タンクと、
    前記複数の低圧油配管又は前記複数の低圧油タンクが接続される環状集合路とを備え、
    1個以上の前記低圧油配管又は1個以上の前記低圧油タンクによって着脱単位グループが形成されており、
    前記複数の低圧油配管又は前記複数の低圧油タンクは前記着脱単位グループ毎に、前記シリンダブロックセグメント及び前記環状集合路に対してそれぞれ着脱可能に構成されており、
    前記複数の着脱単位グループは、1つ以上の前記着脱単位グループを前記シリンダブロックセグメント及び前記環状集合路から取り外したときに該1つ以上の前記着脱単位グループによって覆われていた1個の前記シリンダブロックセグメントが露出するように構成されたことを特徴とする油圧ポンプ。
  2. 各々の前記シリンダブロックセグメントの前記周方向の長さは、該シリンダブロックセグメントによって覆われる前記カムセグメントの前記周方向の長さよりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の油圧ポンプ。
  3. 前記シリンダブロックの内部に形成され、前記複数のシリンダ及び前記複数のピストンによって形成された複数の作動室にそれぞれ連通する複数の高圧油流路及び複数の低圧油流路と、
    前記複数の高圧油流路にそれぞれ設けられた複数の高圧弁と、
    前記複数の低圧油流路にそれぞれ設けられた複数の低圧弁と、をさらに備え、
    前記高圧弁又は前記低圧弁の少なくとも一方は、前記低圧油配管又は前記低圧油タンクを取り外した状態で着脱自在に構成されていることを特徴とする請求項1に記載の油圧ポンプ。
  4. 前記シリンダブロックの両端に設けられる一対のエンドプレートと、
    隣接する一対の前記シリンダブロックセグメント間の隙間、および、各々の前記エンドプレートと各々の前記シリンダブロックセグメントとの間の隙間をシールするための第1シール部材とをさらに備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の油圧ポンプ。
  5. ラジアルピストン式の油圧ポンプであって、
    前記油圧ポンプの半径方向に沿って配置される複数のピストンと、
    前記複数のピストンが前記半径方向に沿って摺動するように前記複数のピストンをそれぞれ案内するための複数のシリンダと、
    少なくとも一つの前記シリンダがそれぞれ設けられた複数のシリンダブロックセグメントが前記油圧ポンプの周方向に並んだシリンダブロックと、
    前記油圧ポンプの周方向に並ぶ複数のカムセグメントを含み、各々の前記ピストンを各々の前記シリンダ内で往復動させるためのリングカムと、
    前記シリンダブロックの両端に設けられる一対のエンドプレートと、
    隣接する一対の前記シリンダブロックセグメント間の隙間、および、各々の前記エンドプレートと各々の前記シリンダブロックセグメントとの間の隙間をシールするための第1シール部材と、
    前記第1シール部材よりも前記リングカム側に配置され、前記隣接する一対の前記シリンダブロックセグメント間の隙間をシールするための第2シール部材と、を備え、
    各々の前記シリンダブロックセグメントの外表面には、前記第1シール部材と前記第2シール部材との間の前記半径方向の位置において、前記第2シール部材を介した漏出油を排出するためのドレン溝が形成されたことを特徴とする油圧ポンプ。
  6. 少なくとも一つのシリンダがそれぞれ設けられた複数のシリンダブロックセグメントが油圧ポンプの周方向に並んだ環状のシリンダブロックと、前記シリンダブロックの内部に形成され、前記複数のシリンダによって形成された複数の作動室にそれぞれ連通する複数の高圧油流路及び複数の低圧油流路と、前記シリンダブロックの外部、且つ、前記シリンダブロックの外周側又は内周側において前記シリンダブロックを覆うように前記周方向に並んで互いに離れて配置され、前記シリンダブロック内の前記低圧油流路に連通する複数の低圧油配管又は複数の低圧油タンクと、前記複数の低圧油配管又は前記複数の低圧油タンクが接続される環状集合路と、を備えた油圧ポンプのメンテナンス方法であって、
    1個以上の前記低圧油配管又は1個以上の前記低圧油タンクによって形成された着脱単位グループ毎に、前記シリンダブロックセグメント及び前記環状集合路から前記低圧油配管又は前記低圧油タンクの少なくとも一部を取り外す取り外しステップと、
    1つ以上の前記着脱単位グループを前記シリンダブロックセグメント及び前記環状集合路から取り外したときに該1つ以上の前記着脱単位グループによって覆われていた1個の前記シリンダブロックセグメントを露出させ、前記低圧油配管又は前記低圧油タンクの前記少なくとも一部を取り外すことによって開放された空間から前記油圧ポンプを構成する部品をメンテナンスするメンテナンスステップとを備えることを特徴とする油圧ポンプのメンテナンス方法。
  7. 前記油圧ポンプは、前記シリンダブロックにフランジ結合された前記低圧油配管を備えており、
    前記取り外しステップでは、前記低圧油配管に設けられたフランジを前記シリンダブロックに結合するためのボルトを取り外した後、前記低圧油配管を前記油圧ポンプから取り除くことを特徴とする請求項6に記載の油圧ポンプのメンテナンス方法。
  8. 前記メンテナンスステップの後、前記シリンダブロックに前記低圧油配管を再度フランジ結合させる配管戻しステップをさらに備えることを特徴とする請求項7に記載の油圧ポンプのメンテナンス方法。
  9. 少なくとも一つのシリンダがそれぞれ設けられた複数のシリンダブロックセグメントが油圧ポンプの周方向に並んだシリンダブロックと、前記シリンダブロックの内部に形成され、前記複数のシリンダによって形成された複数の作動室にそれぞれ連通する複数の高圧油流路及び複数の低圧油流路と、前記シリンダブロックの外周側又は内周側において前記周方向に並んで配置され、前記シリンダブロック内の前記低圧油流路に連通する複数の低圧油配管又は複数の低圧油タンクとを備えた油圧ポンプのメンテナンス方法であって、
    前記低圧油配管又は前記低圧油タンクの少なくとも一部を取り外す取り外しステップと、
    前記低圧油配管又は前記低圧油タンクの前記少なくとも一部を取り外すことによって開放された空間から前記油圧ポンプを構成する部品をメンテナンスするメンテナンスステップと、を備え、
    前記メンテナンスステップでは、部品抜き出し機構を用いて、メンテナンス対象である前記部品を前記油圧ポンプの半径方向に抜き出すことを特徴とする油圧ポンプのメンテナンス方法。
  10. 前記部品抜き出し機構は、前記部品に取り付けられるジャッキボルトと、該ジャッキボルトを支持するとともに前記部品を収容可能であるフレームとを有しており、
    前記メンテナンスステップでは、前記ジャッキボルトで前記部品を半径方向外方に抜き出して前記フレームに収容した状態で前記部品を前記油圧ポンプから取り外すことを特徴とする請求項9に記載の油圧ポンプのメンテナンス方法。
  11. 前記メンテナンスステップでは、前記空間を介して前記シリンダブロックを前記油圧ポンプの半径方向外方に抜き出すことを特徴とする請求項6乃至10のいずれか一項に記載の油圧ポンプのメンテナンス方法。
  12. 前記部品抜き出し機構は、前記油圧ポンプから抜き出した前記部品が載置される部品載置台と、前記部品載置台を昇降させる昇降ユニットとを有し、
    前記昇降ユニットにより前記部品載置台を上昇させて、前記部品のうち前記油圧ポンプの下方に位置する抜き出し対象部品に前記部品載置台を近づけて、前記抜き出し対象部品を前記部品載置台に固定した後、前記昇降ユニットにより前記部品載置台を下げて、前記抜き出し対象部品を前記油圧ポンプの半径方向外方に抜き出すことを特徴とする請求項9に記載の油圧ポンプのメンテナンス方法。
  13. 前記油圧ポンプは、前記複数のシリンダ内でそれぞれ往復動する複数のピストンと、前記油圧ポンプの周方向に並ぶ複数のカムセグメントを含み、各々の前記ピストンを各々の前記シリンダ内で往復動させるためのリングカムとを備え、
    前記メンテナンスステップでは、前記シリンダブロックの少なくとも一つの前記シリンダブロックセグメントを前記油圧ポンプの半径方向外方に抜き出した後、前記リングカムの少なくとも一つの前記カムセグメントが露出するように、前記少なくとも一つのシリンダブロックセグメントを、前記部品抜き出し機構が有する軸方向レールによって前記油圧ポンプの軸方向に移動させることを特徴とする請求項9に記載の油圧ポンプのメンテナンス方法。
  14. 前記油圧ポンプは、前記複数のシリンダ内でそれぞれ往復動する複数のピストンと、前記油圧ポンプの周方向に並ぶ複数のカムセグメントを含み、各々の前記ピストンを各々の前記シリンダ内で往復動させるためのリングカムとを備え、
    各々の前記シリンダブロックセグメントの前記周方向の長さは、該シリンダブロックセグメントによって覆われる前記カムセグメントの前記周方向の長さよりも大きく形成されており、
    前記メンテナンスステップでは、前記シリンダブロックの少なくとも一つの前記シリンダブロックセグメントを前記油圧ポンプの半径方向外方に抜き出した後、該少なくとも一つのシリンダブロックセグメントが取り除かれたことで形成された空きスペースから前記リングカムの少なくとも一つの前記カムセグメントを前記半径方向外方に抜き出すことを特徴とする請求項6に記載の油圧ポンプのメンテナンス方法。
  15. 風を利用して発電を行う風力発電装置であって、
    風を受けて回転するロータと、
    前記ロータの回転を利用して圧油を生成する油圧ポンプとを備え、
    前記油圧ポンプは、
    前記油圧ポンプの半径方向に沿って配置される複数のピストンと、
    前記複数のピストンが前記半径方向に沿って摺動するように前記複数のピストンをそれぞれ案内するための複数のシリンダと、
    少なくとも一つの前記シリンダがそれぞれ設けられた複数のシリンダブロックセグメントが前記油圧ポンプの周方向に並んだ環状のシリンダブロックと、
    前記油圧ポンプの周方向に並ぶ複数のカムセグメントを含み、各々の前記ピストンを各々の前記シリンダ内で往復動させるためのリングカムと、
    前記シリンダブロックの内部に形成され、前記複数のシリンダ及び前記複数のピストンによって形成された複数の作動室にそれぞれ連通する複数の高圧油流路及び複数の低圧油流路と、
    前記シリンダブロックの外部、且つ、前記シリンダブロックの外周側又は内周側において前記シリンダブロックを覆うように前記周方向に並んで互いに離れて配置され、前記シリンダブロック内の前記低圧油流路に連通する複数の低圧油配管又は複数の低圧油タンクと、
    前記複数の低圧油配管又は前記複数の低圧油タンクが接続される環状集合路とを備え、
    1個以上の前記低圧油配管又は1個以上の前記低圧油タンクによって着脱単位グループが形成されており、
    前記複数の低圧油配管又は前記複数の低圧油タンクは前記着脱単位グループ毎に、前記シリンダブロックセグメント及び前記環状集合路に対してそれぞれ着脱可能に構成されており、
    前記複数の着脱単位グループは、1つ以上の前記着脱単位グループを前記シリンダブロックセグメント及び前記環状集合路から取り外したときに該1つ以上の前記着脱単位グループによって覆われていた1個の前記シリンダブロックセグメントが露出するように構成されたことを特徴とする風力発電装置。
JP2014522444A 2012-06-29 2013-02-18 油圧ポンプ及びそのメンテナンス方法、並びに風力発電装置 Active JP5748915B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014522444A JP5748915B2 (ja) 2012-06-29 2013-02-18 油圧ポンプ及びそのメンテナンス方法、並びに風力発電装置

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2012/004217 WO2013031072A1 (en) 2011-08-30 2012-06-29 Method and apparatus for performing maintenance on hydraulic pump, and power generating apparatus of renewable energy type
JPPCT/JP2012/004217 2012-06-29
JP2014522444A JP5748915B2 (ja) 2012-06-29 2013-02-18 油圧ポンプ及びそのメンテナンス方法、並びに風力発電装置
PCT/JP2013/053858 WO2014002522A1 (ja) 2012-06-29 2013-02-18 油圧ポンプ及びそのメンテナンス方法、並びに風力発電装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP5748915B2 true JP5748915B2 (ja) 2015-07-15
JPWO2014002522A1 JPWO2014002522A1 (ja) 2016-05-30

Family

ID=53718560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014522444A Active JP5748915B2 (ja) 2012-06-29 2013-02-18 油圧ポンプ及びそのメンテナンス方法、並びに風力発電装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5748915B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2014002522A1 (ja) 2016-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014002522A1 (ja) 油圧ポンプ及びそのメンテナンス方法、並びに風力発電装置
JP5509314B2 (ja) 可変容量型ラジアルピストン流体作動機械
KR20130059309A (ko) 재생 에너지형 발전 장치 및 그 회전 블레이드 착탈 방법
WO2008105831A2 (en) Turbine engine, seal therefor and method of removing a seal from a turbine engine
EP2650533B1 (en) Power generating apparatus of renewable energy type
WO2013031072A1 (en) Method and apparatus for performing maintenance on hydraulic pump, and power generating apparatus of renewable energy type
EP3318753B1 (en) Renewable-energy type power generating apparatus and method of assembling the same
JP5748915B2 (ja) 油圧ポンプ及びそのメンテナンス方法、並びに風力発電装置
US20130330169A1 (en) Water Turbine
CN101943170A (zh) 用于核电站的海水循环水泵
JP2014129771A (ja) ラジアルピストン式油圧機械および風力発電装置
JP6045605B2 (ja) 再生可能エネルギー型発電装置
JP2013522510A (ja) 再生エネルギー型発電装置
JP2014181578A (ja) ラジアルピストン式油圧機械および風力発電装置
JP6363148B2 (ja) 再生可能エネルギー型発電装置
CN201025075Y (zh) 汽轮机低直径汽封
CN102434266B (zh) 联体型气动膜式风扇离合器
JP2018071517A (ja) 油圧機械、風力発電装置及び油圧機械のメンテナンス方法
JP6366539B2 (ja) ラジアルピストン式油圧機械および風力発電装置、並びにシール施工方法
JP6321390B2 (ja) 再生エネルギー型発電装置及び再生エネルギー型発電装置の組み立て方法
CN203515928U (zh) 顶盖布置有四接力器的水轮机
CN108953569B (zh) 风机齿轮箱拆卸方法及装置
JP2014129778A (ja) ラジアルピストン式油圧機械および風力発電装置
JP2009236199A (ja) 軸受箱シール構造
JP2015124608A (ja) ラジアルピストン式油圧機械および風力発電装置

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150417

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150512

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5748915

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151