JP6114141B2 - Exciter hydraulic power unit - Google Patents

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Description

本発明は、加振機に作動油を供給する加振機の油圧源装置に関するものである。   The present invention relates to a hydraulic power source apparatus for a vibrator that supplies hydraulic oil to the vibrator.

従来から、油圧シリンダの伸縮を利用して被験体に周期的な振動を付与して耐久試験を行う加振機が用いられている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a vibrator that performs a durability test by applying a periodic vibration to a subject using expansion and contraction of a hydraulic cylinder has been used.

特許文献1には、サーボ弁の切り換えによって油圧源からの作動油の給排が制御されるシリンダと、シリンダによって加振されるテーブルとを備える油圧加振機の制御装置が開示されている。   Patent Document 1 discloses a control device for a hydraulic exciter that includes a cylinder in which supply and discharge of hydraulic oil from a hydraulic source is controlled by switching a servo valve, and a table that is vibrated by the cylinder.

特開平10−103302号公報JP-A-10-103302

しかしながら、一般に、特許文献1に記載のような加振機では、油圧源は常に一定の容量の作動油を供給し、シリンダが使用しなかった余剰分の作動油を、リリーフ弁を介してタンクへ還流している。そのため、油圧源の消費エネルギを抑えることができなかった。   However, in general, in a vibration exciter as described in Patent Document 1, a hydraulic source always supplies a certain amount of hydraulic oil, and excess hydraulic oil not used by the cylinder is supplied to a tank via a relief valve. To reflux. Therefore, the energy consumption of the hydraulic power source cannot be suppressed.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、加振機の油圧源装置の省エネルギ化を図ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to save energy in a hydraulic power source device of a vibration exciter.

本発明は、作動油の給排によって周期的に振動を発生する加振機に作動油を供給する油圧源装置であって、作動油の吐出容量を調整可能な可変容量型の油圧ポンプと、前記油圧ポンプから前記加振機に供給される作動油の圧力を検出する圧力検出器と、前記圧力検出器が検出した作動油の圧力に基づいて前記油圧ポンプの吐出容量を調整する制御部と、を備え、前記制御部は、前記油圧ポンプの吐出容量を初期値から段階的に減少させて、前記圧力検出器が検出した作動油の圧力が、前記加振機が安定的に振動を発生可能な最低限の値である判定値を下回ったと判定した場合に、前記判定値を下回る前の吐出容量に前記油圧ポンプの吐出容量を調整することを特徴とする。   The present invention is a hydraulic power source device that supplies hydraulic oil to a vibration exciter that periodically generates vibrations by supplying and discharging hydraulic oil, a variable displacement hydraulic pump capable of adjusting the hydraulic oil discharge capacity, A pressure detector for detecting the pressure of hydraulic oil supplied from the hydraulic pump to the vibration exciter; and a controller for adjusting the discharge capacity of the hydraulic pump based on the pressure of the hydraulic oil detected by the pressure detector; The control unit gradually decreases the discharge capacity of the hydraulic pump from an initial value, and the pressure of the hydraulic oil detected by the pressure detector causes the vibrator to stably generate vibration. The discharge capacity of the hydraulic pump is adjusted to the discharge capacity before being lower than the determination value when it is determined that the determination value is lower than the minimum possible value.

本発明では、制御部は、可変容量型の油圧ポンプの吐出容量を段階的に減少させ、油圧ポンプから加振機に供給される作動油の圧力が判定値を下回ったと判定した場合に、判定値を下回る前の吐出容量に油圧ポンプを調整する。この判定値は、加振機が安定的に振動を発生可能な最低限の値に設定される。よって、油圧ポンプの吐出容量は、必要最小限の容量に設定される。したがって、加振機の油圧源装置の省エネルギ化を図ることができる。   In the present invention, the control unit decreases the discharge capacity of the variable displacement hydraulic pump step by step, and determines that the pressure of the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump to the shaker is lower than the determination value. Adjust the hydraulic pump to the discharge capacity before it falls below the value. This determination value is set to a minimum value at which the shaker can stably generate vibration. Therefore, the discharge capacity of the hydraulic pump is set to the minimum necessary capacity. Therefore, energy saving of the hydraulic power source device of the vibration exciter can be achieved.

本発明の実施の形態に係る加振機の油圧源装置の油圧回路図である。1 is a hydraulic circuit diagram of a hydraulic power source device for a vibrator according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る加振機の油圧源装置のブロック図である。It is a block diagram of the hydraulic power source apparatus of the vibration exciter concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係る加振機の油圧源装置における吐出容量制御のフローチャートである。It is a flowchart of the discharge capacity control in the hydraulic power source apparatus of the vibration exciter which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る加振機の油圧源装置における吐出容量制御のタイミングチャートである。It is a timing chart of the discharge capacity control in the hydraulic power source device of the vibration exciter concerning an embodiment of the invention. (a)及び(b)は、本発明の実施の形態に係る加振機の油圧源装置において作動油の圧力が判定値を下回ったと判定する場合を説明する図である。(A) And (b) is a figure explaining the case where it determines with the pressure of hydraulic fluid having fallen below the determination value in the hydraulic power source device of the shaker which concerns on embodiment of this invention. 油圧ポンプがメインポンプとサブポンプとを有する場合の吐出容量の段階的な調整について例示する図である。It is a figure which illustrates about the stepwise adjustment of the discharge capacity in case a hydraulic pump has a main pump and a sub pump. 油圧ポンプがメインポンプのみを有する場合の吐出容量の段階的な調整について例示する図である。It is a figure illustrated about the stepwise adjustment of the discharge capacity in case a hydraulic pump has only a main pump.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る加振機の油圧源装置(以下、単に「油圧源装置」と称する。)100について説明する。   Hereinafter, a hydraulic power source apparatus (hereinafter simply referred to as a “hydraulic power source apparatus”) 100 for a vibrator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

油圧源装置100は、作動油の給排によって周期的に振動を発生する加振機101(図2参照)に作動油を供給するものである。   The hydraulic power source apparatus 100 supplies hydraulic oil to a vibration exciter 101 (see FIG. 2) that periodically generates vibrations by supplying and discharging hydraulic oil.

加振機101は、シリンダの内周を摺動するピストンによってシリンダ内に画成される一対の油室を有する復動式の油圧シリンダ(図示省略)と、一対の油室への作動油の給排を切り換えるサーボ弁(図示省略)とを有する。加振機101は、油圧シリンダのピストンと一体に設けられるピストンロッドの伸縮によって被験体に振動を付与する。   The vibration exciter 101 includes a reciprocating hydraulic cylinder (not shown) having a pair of oil chambers defined in the cylinder by a piston that slides on the inner periphery of the cylinder, and hydraulic oil to the pair of oil chambers. And a servo valve (not shown) for switching between supply and discharge. The vibration exciter 101 imparts vibration to the subject by expansion and contraction of a piston rod provided integrally with the piston of the hydraulic cylinder.

加振機101は、サーボ弁が周期的に切り換えられることによって、被験体に周期的な振動を付与する。加振機101の運転が定常状態となると、サーボ弁の切り換えに必要な作動油の流量は略一定となる。   The vibration exciter 101 applies periodic vibration to the subject by periodically switching the servo valve. When the operation of the vibration exciter 101 is in a steady state, the flow rate of the hydraulic oil necessary for switching the servo valve becomes substantially constant.

従来は、油圧源装置から加振機101に一定の流量の作動油を供給し、油圧シリンダが使用しなかった余剰分の作動油を、リリーフ弁を介してタンクへ還流していた。そのため、油圧源装置の消費エネルギを抑えることができなかった。そこで、油圧源装置100では、加振機101が安定的に振動を発生可能な最低限の流量の作動油を加振機101に供給するようにした。以下、油圧源装置100について詳細に説明する。   Conventionally, hydraulic oil having a constant flow rate is supplied from the hydraulic power source device to the vibration exciter 101, and excess hydraulic oil not used by the hydraulic cylinder is returned to the tank via the relief valve. Therefore, the energy consumption of the hydraulic power source device cannot be suppressed. In view of this, in the hydraulic power source apparatus 100, the hydraulic oil having the minimum flow rate at which the shaker 101 can stably generate vibration is supplied to the shaker 101. Hereinafter, the hydraulic power source apparatus 100 will be described in detail.

まず、図1及び図2を参照して、油圧源装置100の構成について説明する。   First, the configuration of the hydraulic power source apparatus 100 will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

図1に示すように、油圧源装置100は、作動油が溜められるタンク1と、タンク1から作動油を吸い込んで吐出する油圧ポンプ10と、油圧ポンプ10から加振機101に供給される作動油の圧力を検出する圧力検出器としての圧力センサ20と、圧力センサ20が検出した作動油の圧力に基づいて油圧ポンプ10の吐出容量を調整する制御部30(図2参照)とを備える。   As shown in FIG. 1, the hydraulic power source apparatus 100 includes a tank 1 in which hydraulic oil is stored, a hydraulic pump 10 that sucks and discharges hydraulic oil from the tank 1, and an operation that is supplied from the hydraulic pump 10 to the shaker 101. A pressure sensor 20 as a pressure detector that detects the pressure of the oil, and a control unit 30 (see FIG. 2) that adjusts the discharge capacity of the hydraulic pump 10 based on the pressure of the hydraulic oil detected by the pressure sensor 20.

油圧ポンプ10は、図示しないが、複数の加振機101に作動油を供給する。つまり、油圧源装置100は、工場内又は工場内のある領域に設置された複数の加振機101に作動油を供給する共通の油圧源である。油圧ポンプ10は、加振機101を駆動するときに常に運転されて作動油を吐出するメインポンプ11と、メインポンプ11の吐出容量だけでは不足する場合に運転されて作動油を吐出するサブポンプ12とを有する。   Although not shown, the hydraulic pump 10 supplies hydraulic oil to the plurality of vibrators 101. That is, the hydraulic power source device 100 is a common hydraulic power source that supplies hydraulic oil to a plurality of shakers 101 installed in a factory or a certain area in the factory. The hydraulic pump 10 is always operated when the vibration exciter 101 is driven to discharge the hydraulic oil, and the sub-pump 12 is operated when the discharge capacity of the main pump 11 is insufficient to discharge the hydraulic oil. And have.

メインポンプ11及びサブポンプ12は、作動油の吐出容量を調整可能な斜板式可変容量型ピストンポンプである。メインポンプ11及びサブポンプ12は、可変容量型であればよいため、可変容量型ベーンポンプ等他の形式であってもよい。   The main pump 11 and the sub pump 12 are swash plate type variable displacement piston pumps capable of adjusting the discharge capacity of hydraulic oil. Since the main pump 11 and the sub pump 12 may be variable displacement type, other types such as a variable displacement vane pump may be used.

メインポンプ11は、電動モータ11aによって回転駆動される。メインポンプ11は、斜板の傾転角を調整する傾転アクチュエータ11b(図2参照)を有する。メインポンプ11は、タンク1から吸込通路2を介して吸い込んだ作動油を、供給通路3に吐出する。   The main pump 11 is rotationally driven by an electric motor 11a. The main pump 11 has a tilt actuator 11b (see FIG. 2) that adjusts the tilt angle of the swash plate. The main pump 11 discharges hydraulic oil sucked from the tank 1 through the suction passage 2 to the supply passage 3.

供給通路3には、メインポンプ11から吐出された作動油の逆流を防止する逆止弁3aが設けられる。メインポンプ11と逆止弁3aとの間の供給通路3からは、メインポンプ11が吐出した作動油の一部又は全部をタンク1に還流可能な還流通路4が分岐して設けられる。還流通路4には、作動油の圧力が設定値以上となったときに作動油をタンク1に還流するリリーフ弁4aが設けられる。   The supply passage 3 is provided with a check valve 3 a that prevents the backflow of the hydraulic oil discharged from the main pump 11. From the supply passage 3 between the main pump 11 and the check valve 3a, a reflux passage 4 is branched to allow a part or all of the hydraulic oil discharged from the main pump 11 to return to the tank 1. The recirculation passage 4 is provided with a relief valve 4a that recirculates the working oil to the tank 1 when the pressure of the working oil becomes a set value or more.

同様に、サブポンプ12は、電動モータ12aによって回転駆動される。サブポンプ12は、斜板の傾転角を調整する傾転アクチュエータ12b(図2参照)を有する。サブポンプ12は、タンク1から吸込通路5を介して吸い込んだ作動油を供給通路6に吐出する。   Similarly, the sub pump 12 is rotationally driven by the electric motor 12a. The sub pump 12 includes a tilt actuator 12b (see FIG. 2) that adjusts the tilt angle of the swash plate. The sub pump 12 discharges the working oil sucked from the tank 1 through the suction passage 5 to the supply passage 6.

供給通路6は、メインポンプ11から吐出された作動油が流れる供給通路3に接続される。供給通路6には、サブポンプ12から吐出された作動油の逆流を防止する逆止弁6aが設けられる。サブポンプ12と逆止弁6aとの間の供給通路6からは、サブポンプ12が吐出した作動油の一部又は全部をタンク1に還流可能な還流通路7が分岐して設けられる。還流通路7には、作動油の圧力が設定値以上となったときに作動油をタンク1に還流するリリーフ弁7aが設けられる。   The supply passage 6 is connected to the supply passage 3 through which the hydraulic oil discharged from the main pump 11 flows. The supply passage 6 is provided with a check valve 6 a that prevents the backflow of the hydraulic oil discharged from the sub pump 12. From the supply passage 6 between the sub-pump 12 and the check valve 6a, a return passage 7 that branches back or returns part or all of the hydraulic oil discharged by the sub-pump 12 to the tank 1 is provided. The recirculation passage 7 is provided with a relief valve 7a that recirculates the working oil to the tank 1 when the pressure of the working oil becomes a set value or more.

圧力センサ20は、メインポンプ11とサブポンプ12とから吐出された作動油の合流位置よりも下流の供給通路3における作動油の圧力を検出する。圧力センサ20は、制御部30に電気的に接続される。圧力センサ20は、検出した作動油の圧力に対応する電気信号を制御部30に送信する。   The pressure sensor 20 detects the pressure of the hydraulic oil in the supply passage 3 downstream from the joining position of the hydraulic oil discharged from the main pump 11 and the sub pump 12. The pressure sensor 20 is electrically connected to the control unit 30. The pressure sensor 20 transmits an electrical signal corresponding to the detected hydraulic oil pressure to the control unit 30.

ここで、例えば、加振機101に供給される作動油の流量が一定の状態で、加振機101における油圧シリンダの振幅を増加させると、作動油の圧力は下降する。また、加振機101における加振条件を一定にしたまま作動油の流量を減少させると、作動油の圧力は下降する。このように、加振機101に供給される作動油の流量は、油圧源装置100から供給される作動油の圧力と相関関係がある。そこで、油圧源装置100では、油圧ポンプ10から加振機101に供給される作動油の圧力に基づいて、作動油の流量を制御している。   Here, for example, when the amplitude of the hydraulic cylinder in the shaker 101 is increased while the flow rate of the hydraulic oil supplied to the shaker 101 is constant, the pressure of the hydraulic oil decreases. Further, if the flow rate of the hydraulic oil is decreased while the vibration condition in the vibrator 101 is kept constant, the pressure of the hydraulic oil decreases. As described above, the flow rate of the hydraulic oil supplied to the vibration exciter 101 has a correlation with the pressure of the hydraulic oil supplied from the hydraulic power source device 100. Therefore, in the hydraulic power source apparatus 100, the flow rate of the hydraulic oil is controlled based on the pressure of the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 10 to the shaker 101.

制御部30は、油圧源装置100の制御を行うものである。制御部30は、CPU(中央演算処理装置)、ROM(リードオンリメモリ)、RAM(ランダムアクセスメモリ)、及びI/Oインターフェース(入出力インターフェース)を備えたマイクロコンピュータで構成される。RAMはCPUの処理におけるデータを記憶し、ROMはCPUの制御プログラム等を予め記憶し、I/Oインターフェースは接続された機器との情報の入出力に使用される。CPUやRAMなどをROMに格納されたプログラムに従って動作させることによって油圧源装置100の制御が実現される。   The control unit 30 controls the hydraulic power source device 100. The control unit 30 includes a microcomputer having a CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), and an I / O interface (input / output interface). The RAM stores data in the processing of the CPU, the ROM stores a control program of the CPU in advance, and the I / O interface is used for input / output of information with the connected device. Control of the hydraulic power source apparatus 100 is realized by operating a CPU, RAM, and the like according to a program stored in the ROM.

制御部30は、油圧ポンプ10の吐出容量を初期値から段階的に減少させて、圧力センサ20が検出した作動油の圧力が、加振機101が安定的に振動を発生可能な最低限の値である判定値を下回ったと判定した場合に、判定値を下回る前の吐出容量に油圧ポンプ10の吐出容量を調整する。   The control unit 30 reduces the discharge capacity of the hydraulic pump 10 step by step from the initial value, and the hydraulic oil pressure detected by the pressure sensor 20 is the minimum that the shaker 101 can stably generate vibration. When it is determined that the value is lower than the determination value, the discharge capacity of the hydraulic pump 10 is adjusted to the discharge capacity before the determination value is decreased.

油圧源装置100は、加振機101の油圧シリンダから排出される作動油をタンク1に戻す戻り通路8を有する。戻り通路8には、作動油から異物を除去するフィルタ8aが設けられる。   The hydraulic power source device 100 includes a return passage 8 that returns hydraulic oil discharged from the hydraulic cylinder of the vibration exciter 101 to the tank 1. The return passage 8 is provided with a filter 8a for removing foreign substances from the hydraulic oil.

次に、図3から図7を参照して、油圧源装置100における吐出容量制御について説明する。図4のタイミングチャートでは、横軸は時間であり、縦軸は油圧ポンプ10から加振機101に供給される作動油の流量と圧力である。図6及び図7には、作動油の流量を30段階に切り換える場合の油圧ポンプ10の吐出容量の設定値の例が示されている。   Next, discharge capacity control in the hydraulic power source apparatus 100 will be described with reference to FIGS. In the timing chart of FIG. 4, the horizontal axis is time, and the vertical axis is the flow rate and pressure of the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 10 to the shaker 101. 6 and 7 show examples of set values of the discharge capacity of the hydraulic pump 10 when the flow rate of hydraulic oil is switched to 30 levels.

図3のステップ11では、油圧源装置100が起動される。続けて、ステップ12では、油圧ポンプ10の吐出容量が最大流量となるように運転する。この状態が、図4の時間t0である。また、この最大流量の状態が、油圧ポンプ10の吐出容量の初期値に該当する。 In step 11 of FIG. 3, the hydraulic power source apparatus 100 is activated. Subsequently, in step 12, the operation is performed so that the discharge capacity of the hydraulic pump 10 becomes the maximum flow rate. This state is time t 0 in FIG. Further, the state of the maximum flow rate corresponds to the initial value of the discharge capacity of the hydraulic pump 10.

油圧ポンプ10がメインポンプ11とサブポンプ12とを有する場合には、図6に示す設定値1のとおり、メインポンプ11とサブポンプ12とをともに100%の吐出容量で運転する。このとき、加振機101で使用しなかった余剰な作動油は、リリーフ弁4a及びリリーフ弁7aが開くことによってタンク1に還流される。   When the hydraulic pump 10 includes the main pump 11 and the sub pump 12, both the main pump 11 and the sub pump 12 are operated with a discharge capacity of 100% as indicated by a set value 1 shown in FIG. At this time, excess hydraulic oil that has not been used in the vibrator 101 is returned to the tank 1 when the relief valve 4a and the relief valve 7a are opened.

一方、油圧ポンプ10がメインポンプ11のみを有する場合には、図7に示す設定値1のとおり、メインポンプ11を100%の吐出容量で運転する。このときもまた、加振機101で使用しなかった余剰な作動油は、リリーフ弁4aが開くことによってタンク1に還流される。   On the other hand, when the hydraulic pump 10 has only the main pump 11, the main pump 11 is operated at a discharge capacity of 100% as shown in the setting value 1 shown in FIG. 7. Also at this time, excess hydraulic oil that has not been used in the shaker 101 is returned to the tank 1 when the relief valve 4a is opened.

ステップ13では、加振機101から加振を開始した旨の加振信号が制御部30に入力されたか否かを判定する。ステップ13にて、加振信号が入力されたと判定した場合には、ステップ14に以降する。一方、ステップ13にて、加振信号が入力されていないと判定した場合には、加振信号が入力されるまでステップ13を繰り返す。   In step 13, it is determined whether or not a vibration signal indicating that vibration has started is input to the control unit 30 from the vibrator 101. If it is determined in step 13 that an excitation signal has been input, the process proceeds to step 14. On the other hand, if it is determined in step 13 that no excitation signal is input, step 13 is repeated until the excitation signal is input.

続けて、ステップ14では、設定時間が経過したか否かを判定する。ステップ14にて設定時間が経過したと判定された場合には、ステップ15に移行する。一方、ステップ14にて設定時間が経過していないと判定された場合には、設定時間が経過するまでステップ14を繰り返す。   Subsequently, in step 14, it is determined whether or not the set time has elapsed. If it is determined in step 14 that the set time has elapsed, the process proceeds to step 15. On the other hand, if it is determined in step 14 that the set time has not elapsed, step 14 is repeated until the set time has elapsed.

図4では、時間t1にて制御部30に加振信号が入力される。そして、時間t1から時間t2の間が設定時間に該当する。この設定時間は、加振機101が加振を開始してから加振条件を設定したり加振試験の準備をしたりするのに要する充分な時間に設定される。 In FIG. 4, an excitation signal is input to the control unit 30 at time t 1 . Then, the between time t 1 of time t 2 corresponds to the set time. This set time is set to a sufficient time required for setting the vibration conditions and preparing for the vibration test after the vibrator 101 starts the vibration.

ステップ15では、油圧ポンプ10の流量を一段減少させる。油圧ポンプ10がメインポンプ11とサブポンプ12とを有する場合には、図6に示す設定値2のとおり、メインポンプ11を100%の吐出容量で運転したまま、サブポンプ12の吐出容量を90%に減少させる。このとき、制御部30は、傾転アクチュエータ12bに動作信号を送信し、図4に示すように時間t2から時間t3までの間で吐出容量を比例的に減少させる。よって、サブポンプ12の吐出容量が急激に減少することはない。 In step 15, the flow rate of the hydraulic pump 10 is decreased by one step. When the hydraulic pump 10 includes the main pump 11 and the sub pump 12, the discharge capacity of the sub pump 12 is set to 90% while the main pump 11 is operated at a discharge capacity of 100% as shown in the setting value 2 shown in FIG. Decrease. At this time, the control unit 30 transmits the operation signal to the tilting actuator 12b, proportionally reducing the discharge capacity during the time t 2 as shown in FIG. 4 to time t 3. Therefore, the discharge capacity of the sub pump 12 does not decrease rapidly.

一方、油圧ポンプ10がメインポンプ11のみを有する場合には、図7に示す設定値2のとおり、メインポンプ11の吐出容量を95%に減少させる。このときもまた、制御部30は、傾転アクチュエータ11bに動作信号を送信し、図4に示すように時間t2から時間t3までの間で吐出容量を比例的に減少させる。よって、メインポンプ11の吐出容量が急激に減少することはない。 On the other hand, when the hydraulic pump 10 has only the main pump 11, the discharge capacity of the main pump 11 is reduced to 95% as shown in the setting value 2 shown in FIG. Also at this time, the control unit 30 transmits the operation signal to the tilting actuator 11b, proportionally reducing the discharge capacity during the time t 2 as shown in FIG. 4 to time t 3. Therefore, the discharge capacity of the main pump 11 does not rapidly decrease.

ステップ16では、監視前待機時間が経過したか否かを判定する。ステップ16にて監視前待機時間が経過したと判定された場合には、ステップ17に移行する。一方、ステップ16にて監視前経過時間が経過していないと判定された場合には、監視前待機時間が経過するまでステップ16を繰り返す。   In step 16, it is determined whether or not the pre-monitoring standby time has elapsed. If it is determined in step 16 that the pre-monitoring standby time has elapsed, the process proceeds to step 17. On the other hand, if it is determined in step 16 that the pre-monitoring elapsed time has not elapsed, step 16 is repeated until the pre-monitoring standby time elapses.

図4では、時間t3から時間t4の間が監視前待機時間に該当する。この監視前待機時間は、油圧ポンプ10の吐出容量を一段減少させてから、作動油の流量が安定するのに要する充分な時間に設定される。 In Figure 4, it is between the time t 3 of the time t 4 corresponds to the prior waiting time monitoring. This standby time before monitoring is set to a sufficient time required for the hydraulic oil flow rate to stabilize after the discharge capacity of the hydraulic pump 10 is further reduced.

ステップ17では、圧力センサ20が、油圧ポンプ10から加振機101に供給される作動油の圧力を検出する。作動油の圧力は、加振機101における油圧シリンダの駆動タイミング等によって脈動している。そこで、圧力センサ20は、時間t4から時間t5までの圧力監視時間の間ずっと作動油の圧力を検出し続ける。 In step 17, the pressure sensor 20 detects the pressure of the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 10 to the shaker 101. The pressure of the hydraulic oil pulsates due to the drive timing of the hydraulic cylinder in the shaker 101. Therefore, the pressure sensor 20 continues to detect the pressure of the hydraulic oil during the pressure monitoring time from time t 4 to time t 5 .

ステップ18では、圧力センサ20が検出した作動油の圧力が判定値よりも小さいか否かを判定する。このように、制御部30は、油圧ポンプ10の吐出容量を一段減少させてから所定の待機時間が経過した後に、圧力センサ20が検出した圧力が判定値を下回ったか否かを判定する。この判定値は、加振機101が安定的に振動を発生可能な最低限の値に設定される。   In step 18, it is determined whether or not the hydraulic oil pressure detected by the pressure sensor 20 is smaller than a determination value. In this manner, the control unit 30 determines whether or not the pressure detected by the pressure sensor 20 has fallen below the determination value after a predetermined standby time has elapsed since the discharge capacity of the hydraulic pump 10 has been further reduced. This determination value is set to a minimum value at which the vibration exciter 101 can stably generate vibration.

ステップ18における判定は、具体的には、図5(a)と図5(b)とに示す二つの判定である。判定値は、上限判定値と、上限判定値と比較して低く設定される下限判定値とを有する。   The determination in step 18 is specifically two determinations shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b). The determination value has an upper limit determination value and a lower limit determination value that is set lower than the upper limit determination value.

具体的には、一つ目の判定は、図5(a)に示すように、圧力センサ20が検出した作動油の圧力が圧力監視時間の間に一度も上限判定値に達しなかった場合に、作動油の圧力が判定値を下回ったと判定するものである。二つ目の判定は、図5(b)に示すように、圧力センサ20が検出した作動油の圧力が圧力監視時間の間に一度でも下限判定値以下となった場合に、作動油の圧力が判定値を下回ったと判定するものである。   Specifically, the first determination is made when the hydraulic oil pressure detected by the pressure sensor 20 has never reached the upper limit determination value during the pressure monitoring time, as shown in FIG. The hydraulic oil pressure is determined to be lower than the determination value. As shown in FIG. 5 (b), the second determination is that the hydraulic oil pressure is detected when the hydraulic oil pressure detected by the pressure sensor 20 is not more than the lower limit determination value even once during the pressure monitoring time. Is determined to be below the determination value.

このように、制御部30は、圧力センサ20が検出した作動油の圧力が所定の期間内に上限判定値に達しないか、又は所定の期間内に下限判定値以下となった場合に、作動油の圧力が判定値を下回ったと判定する。これにより、加振機101における油圧シリンダの駆動タイミング等によって脈動する作動油の圧力が判定値を下回ったことを確実に判定することができる。   As described above, the control unit 30 operates when the pressure of the hydraulic oil detected by the pressure sensor 20 does not reach the upper limit determination value within a predetermined period or falls below the lower limit determination value within the predetermined period. It is determined that the oil pressure has fallen below the determination value. Thereby, it can be reliably determined that the pressure of hydraulic oil that pulsates due to the drive timing of the hydraulic cylinder in the shaker 101 has fallen below the determination value.

ステップ18にて作動油の圧力が判定値よりも小さいと判定された場合には、ステップ19に移行する。一方、ステップ18にて作動油の圧力が判定値よりも小さくない、即ち判定値以上であると判定された場合には、ステップ15に戻ってステップ18までの処理を再度繰り返す。   If it is determined in step 18 that the hydraulic oil pressure is smaller than the determination value, the process proceeds to step 19. On the other hand, if it is determined in step 18 that the hydraulic oil pressure is not smaller than the determination value, that is, it is determined to be equal to or higher than the determination value, the process returns to step 15 and the processes up to step 18 are repeated again.

図4に示す例では、時間t4から時間t5までの圧力監視時間の間に、圧力センサ20が検出した作動油の圧力が一度以上上限判定値に達し、かつ一度も下限判定値以下とならなかった。そのため、時間t5から時間t8にてステップ15からステップ18までの処理を再度繰り返している。 In the example shown in FIG. 4, during the pressure monitoring time from time t 4 to time t 5 , the hydraulic oil pressure detected by the pressure sensor 20 reaches the upper limit determination value once or more, and once less than the lower limit determination value. did not become. Therefore, the processing from step 15 to step 18 is repeated again from time t 5 to time t 8 .

そして、時間t7から時間t8までの圧力監視時間の間に、圧力センサ20が検出した作動油の圧力が一度も上限判定値に達しなかったか、又は一度でも下限判定値以下となったため、ステップ19に移行している。 Since the between the pressure monitoring time from the time t 7 to the time t 8, or the pressure of the working oil pressure sensor 20 has detected does not reach even once the upper threshold value, or equal to or less than the lower limit determination value even once, The process has moved to step 19.

ステップ19では、油圧ポンプ10の吐出容量を最大流量に増加させる。そして、ステップ20では、油圧ポンプ10の吐出容量を、圧力センサ20が検出した圧力が判定値を下回った場合の一段前の設定値となるように減少させる。   In step 19, the discharge capacity of the hydraulic pump 10 is increased to the maximum flow rate. In step 20, the discharge capacity of the hydraulic pump 10 is decreased so as to become a set value one step before when the pressure detected by the pressure sensor 20 falls below the determination value.

このように、制御部30は、油圧ポンプ10の吐出容量を段階的に減少させ、油圧ポンプ10から加振機101に供給される作動油の圧力が判定値を下回ったと判定した場合に、判定値を下回った場合の一段前の吐出容量に油圧ポンプ10を調整する。よって、油圧ポンプ10の吐出容量は、必要最小限の容量に設定される。したがって、油圧源装置100の省エネルギ化を図ることができる。   As described above, the control unit 30 reduces the discharge capacity of the hydraulic pump 10 step by step, and determines that the pressure of the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 10 to the shaker 101 is lower than the determination value. The hydraulic pump 10 is adjusted to the discharge capacity of the previous stage when the value is lower. Therefore, the discharge capacity of the hydraulic pump 10 is set to the minimum necessary capacity. Therefore, energy saving of the hydraulic power source apparatus 100 can be achieved.

以下、ステップ19とステップ20との処理を、具体例を用いて説明する。   Hereinafter, the process of step 19 and step 20 is demonstrated using a specific example.

まず、油圧ポンプ10がメインポンプ11とサブポンプ12とを有する場合の具体例を説明する。   First, a specific example in the case where the hydraulic pump 10 includes the main pump 11 and the sub pump 12 will be described.

(具体例1)
例えば、図6に示す設定値8では、メインポンプ11は100%の吐出容量で運転し、サブポンプ12は30%の吐出容量で運転している。この状態でステップ19に移行した場合には、サブポンプ12の吐出容量を100%に増加させる。これにより、メインポンプ11とサブポンプ12とがともに100%の吐出容量で運転することとなる。
(Specific example 1)
For example, at the setting value 8 shown in FIG. 6, the main pump 11 operates with a discharge capacity of 100%, and the sub pump 12 operates with a discharge capacity of 30%. When the process proceeds to step 19 in this state, the discharge capacity of the sub pump 12 is increased to 100%. As a result, both the main pump 11 and the sub pump 12 are operated with a discharge capacity of 100%.

このとき、制御部30は、傾転アクチュエータ12bに動作信号を送信し、図4に示すように時間t8から時間t9までの間で吐出容量を比例的に増加させる。よって、サブポンプ12の吐出容量が急激に増加することはない。 At this time, the control unit 30 transmits the operation signal to the tilting actuator 12b, proportionally increases the discharge capacity during the time t 8 as shown in FIG. 4 to time t 9. Therefore, the discharge capacity of the sub pump 12 does not increase rapidly.

そして、時間t9から時間t10の間の設定前待機時間だけ待機した後、ステップ20に移行し、設定値8の一段前である設定値7の設定となるように油圧ポンプ10の流量を減少させる。具体的には、メインポンプ11の吐出容量を100%のままとし、サブポンプ12の吐出容量を40%まで減少させる。 Then, after waiting for a pre-setting standby time between time t 9 and time t 10 , the process proceeds to step 20, and the flow rate of the hydraulic pump 10 is set so that the setting value 7 is set to be one stage before the setting value 8. Decrease. Specifically, the discharge capacity of the main pump 11 is kept at 100%, and the discharge capacity of the sub pump 12 is reduced to 40%.

このときもまた、制御部30は、傾転アクチュエータ12bに動作信号を送信し、図4に示すように時間t10から時間t11までの間で吐出容量を比例的に減少させる。よって、サブポンプ12の吐出容量が急激に減少することはない。 Also at this time, the control unit 30 transmits the operation signal to the tilting actuator 12b, proportionally reducing the discharge capacity during the time t 10 as shown in FIG. 4 to time t 11. Therefore, the discharge capacity of the sub pump 12 does not decrease rapidly.

以上のように、制御部30は、圧力センサ20が検出した作動油の圧力が判定値を下回ったと判定した場合に、油圧ポンプ10の吐出容量を初期値である最大流量に戻してから、判定値を下回る一段前の吐出容量まで減少させる。よって、ヒステリシスの影響を受けずに、油圧ポンプ10の吐出容量を設定値に正確に設定することができる。   As described above, when it is determined that the hydraulic oil pressure detected by the pressure sensor 20 is lower than the determination value, the control unit 30 returns the discharge capacity of the hydraulic pump 10 to the initial maximum flow rate, and then determines Decrease to the previous discharge capacity below the value. Therefore, the discharge capacity of the hydraulic pump 10 can be accurately set to the set value without being affected by hysteresis.

(具体例2)
例えば、図6に示す設定値20では、メインポンプ11は50%の吐出容量で運転し、サブポンプ12は、運転を停止している。このとき、サブポンプ12を回転駆動する電動モータ12aも運転を停止している。この状態でステップ19に移行した場合には、サブポンプ12の運転を停止したままメインポンプ11の吐出容量のみを100%に増加させる。
(Specific example 2)
For example, at the set value 20 shown in FIG. 6, the main pump 11 operates at a discharge capacity of 50%, and the sub pump 12 stops operating. At this time, the operation of the electric motor 12a that rotationally drives the sub pump 12 is also stopped. When the process proceeds to step 19 in this state, only the discharge capacity of the main pump 11 is increased to 100% while the operation of the sub pump 12 is stopped.

そして、時間t9から時間t10の間の設定前待機時間だけ待機した後、ステップ20に移行し、設定値20の一段前である設定値19の設定となるように油圧ポンプ10の流量を減少させる。具体的には、サブポンプ12の運転を停止したままメインポンプ11の吐出容量を55%まで減少させる。 Then, after waiting for the pre-setting standby time between time t 9 and time t 10 , the process proceeds to step 20, and the flow rate of the hydraulic pump 10 is set so that the setting value 19 that is one stage before the setting value 20 is set. Decrease. Specifically, the discharge capacity of the main pump 11 is reduced to 55% while the operation of the sub pump 12 is stopped.

このように、ステップ20にてサブポンプ12が停止状態である設定値に設定する場合には、サブポンプ12を再起動することなくメインポンプ11の吐出容量のみを設定値に設定する。これにより、サブポンプ12を停止させることが予定されているにも関わらず再起動することが防止される。したがって、油圧源装置100の省エネルギ化を図ることができる。   Thus, when setting to the set value in which the sub pump 12 is in a stopped state in step 20, only the discharge capacity of the main pump 11 is set to the set value without restarting the sub pump 12. This prevents the sub-pump 12 from being restarted even though it is scheduled to stop. Therefore, energy saving of the hydraulic power source apparatus 100 can be achieved.

次に、油圧ポンプ10がメインポンプ11のみを有する場合の具体例を説明する。   Next, a specific example when the hydraulic pump 10 includes only the main pump 11 will be described.

(具体例3)
例えば、図7に示す設定値15では、メインポンプ11は38%の吐出容量で運転している。この状態でステップ19に移行した場合には、メインポンプ11の吐出容量を100%に増加させる。
(Specific example 3)
For example, at the set value 15 shown in FIG. 7, the main pump 11 is operating at a discharge capacity of 38%. When the process proceeds to step 19 in this state, the discharge capacity of the main pump 11 is increased to 100%.

そして、時間t9から時間t10の間の設定前待機時間だけ待機した後、ステップ20に移行し、設定値15の一段前である設定値14の設定となるようにメインポンプ11の流量を減少させる。具体的には、メインポンプ11の吐出容量を41%まで減少させる。 Then, after waiting for the pre-setting standby time between time t 9 and time t 10 , the process proceeds to step 20, and the flow rate of the main pump 11 is set so that the setting value 14 that is one stage before the setting value 15 is set. Decrease. Specifically, the discharge capacity of the main pump 11 is reduced to 41%.

以上で説明した具体例のように油圧ポンプ10の吐出容量を必要最小限の容量に設定した後も、制御部30は、圧力センサ20が検出した作動油の圧力が判定値を下回らないか常に監視し続ける。   Even after the discharge capacity of the hydraulic pump 10 is set to the minimum necessary capacity as in the specific example described above, the control unit 30 always checks whether the pressure of the hydraulic oil detected by the pressure sensor 20 falls below the determination value. Keep monitoring.

そして、制御部30は、他の加振機が加振を開始した信号を受信するか、又は圧力センサ20が検出した作動油の圧力が判定値を下回った場合には、油圧ポンプ10の吐出容量を初期値に戻してから、再び油圧ポンプ10の吐出容量を段階的に減少させて吐出流量制御を行う。これにより、加振機101とは別の加振機が作動して作動油が用いられるようになった場合や、加振機101の設定が変更される等の要因によって必要な作動油の流量が増加した場合に、作動油の流量が不足することが防止される。   Then, when the control unit 30 receives a signal indicating that another shaker has started vibration or the pressure of the hydraulic oil detected by the pressure sensor 20 falls below a determination value, the control unit 30 discharges the hydraulic pump 10. After returning the capacity to the initial value, the discharge capacity of the hydraulic pump 10 is decreased stepwise to control the discharge flow rate. As a result, the flow rate of the hydraulic oil required when a vibrator different from the vibrator 101 is activated to use the hydraulic oil or when the setting of the vibrator 101 is changed. Is increased, the hydraulic fluid flow rate is prevented from being insufficient.

このとき、油圧ポンプ10がメインポンプ11とサブポンプ12とを有する場合であって、サブポンプ12の運転を停止していても、サブポンプ12を再起動して、メインポンプ11とサブポンプ12との吐出容量がともに100%となるようにする。これにより、複数の他の加振機が同時に作動した場合のように、急激に大量の作動油が必要となる場合にも対応可能である。   At this time, even if the hydraulic pump 10 has the main pump 11 and the sub pump 12, even if the operation of the sub pump 12 is stopped, the sub pump 12 is restarted and the discharge capacity of the main pump 11 and the sub pump 12 is restored. Are set to 100%. Accordingly, it is possible to cope with a case where a large amount of hydraulic oil is required suddenly as in the case where a plurality of other vibrators are simultaneously operated.

以上の実施の形態によれば、以下に示す効果を奏する。   According to the above embodiment, the following effects are obtained.

制御部30は、油圧ポンプ10の吐出容量を段階的に減少させ、油圧ポンプ10から加振機101に供給される作動油の圧力が判定値を下回ったと判定した場合に、判定値を下回る前の吐出容量に油圧ポンプ10を調整する。この判定値は、加振機が安定的に振動を発生可能な最低限の値に設定される。よって、油圧ポンプ10の吐出容量は、必要最小限の容量に設定される。したがって、油圧源装置100の省エネルギ化を図ることができる。   When the controller 30 gradually decreases the discharge capacity of the hydraulic pump 10 and determines that the pressure of the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 10 to the shaker 101 is lower than the determination value, the control unit 30 The hydraulic pump 10 is adjusted to the discharge capacity. This determination value is set to a minimum value at which the shaker can stably generate vibration. Therefore, the discharge capacity of the hydraulic pump 10 is set to the minimum necessary capacity. Therefore, energy saving of the hydraulic power source apparatus 100 can be achieved.

また、制御部30は、圧力センサ20が検出した作動油の圧力が判定値を下回ったと判定した場合に、油圧ポンプ10の吐出容量を初期値である最大流量に戻してから、判定値を下回る一段前の吐出容量まで減少させる。よって、ヒステリシスの影響を受けずに、油圧ポンプ10の吐出容量を正確に設定することができる。   In addition, when the control unit 30 determines that the hydraulic oil pressure detected by the pressure sensor 20 has fallen below the determination value, the control unit 30 returns the discharge capacity of the hydraulic pump 10 to the maximum flow rate that is the initial value, and then falls below the determination value. Reduce to the previous discharge capacity. Therefore, the discharge capacity of the hydraulic pump 10 can be accurately set without being affected by hysteresis.

本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea.

100 油圧源装置
101 加振機
10 油圧ポンプ
11 メインポンプ
12 サブポンプ
20 圧力センサ(圧力検出器)
30 制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Hydraulic power source apparatus 101 Exciter 10 Hydraulic pump 11 Main pump 12 Sub pump 20 Pressure sensor (pressure detector)
30 Control unit

Claims (5)

作動油の給排によって周期的に振動を発生する加振機に作動油を供給する油圧源装置であって、
作動油の吐出容量を調整可能な可変容量型の油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから前記加振機に供給される作動油の圧力を検出する圧力検出器と、
前記圧力検出器が検出した作動油の圧力に基づいて前記油圧ポンプの吐出容量を調整する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記油圧ポンプの吐出容量を初期値から段階的に減少させて、前記圧力検出器が検出した作動油の圧力が、前記加振機が安定的に振動を発生可能な最低限の値である判定値を下回ったと判定した場合に、前記判定値を下回る前の吐出容量に前記油圧ポンプの吐出容量を調整することを特徴とする加振機の油圧源装置。
A hydraulic power source device that supplies hydraulic oil to a vibration exciter that periodically generates vibration by supplying and discharging hydraulic oil,
A variable displacement hydraulic pump with adjustable hydraulic oil discharge capacity;
A pressure detector for detecting the pressure of hydraulic oil supplied from the hydraulic pump to the shaker;
A controller that adjusts the discharge capacity of the hydraulic pump based on the pressure of the hydraulic oil detected by the pressure detector,
The control unit reduces the discharge capacity of the hydraulic pump in a stepwise manner from an initial value, and the hydraulic oil pressure detected by the pressure detector is a minimum value at which the shaker can stably generate vibration. When it is determined that the determination value is lower than the determination value, the discharge capacity of the hydraulic pump is adjusted to the discharge capacity before the determination value is decreased.
前記制御部は、前記圧力検出器が検出した作動油の圧力が前記判定値を下回ったと判定した場合に、前記油圧ポンプの吐出容量を前記初期値に戻してから、前記判定値を下回る一段前の吐出容量まで減少させることを特徴とする請求項1に記載の加振機の油圧源装置。   When the control unit determines that the pressure of the hydraulic oil detected by the pressure detector is lower than the determination value, the control unit returns the discharge capacity of the hydraulic pump to the initial value, and is one step before the determination value. 2. The hydraulic power source device for a vibration exciter according to claim 1, wherein the hydraulic pressure source device is reduced to a discharge capacity of 2. 前記判定値は、上限判定値と、前記上限判定値と比較して低く設定される下限判定値と、を有し、
前記制御部は、前記圧力検出器が検出した作動油の圧力が所定の期間内に前記上限判定値に達しないか、又は前記所定の期間内に前記下限判定値以下となった場合に、前記圧力検出器が検出した作動油の圧力が前記判定値を下回ったと判定することを特徴とする請求項1又は2に記載の加振機の油圧源装置。
The determination value has an upper limit determination value and a lower limit determination value set lower than the upper limit determination value,
When the pressure of the hydraulic fluid detected by the pressure detector does not reach the upper limit determination value within a predetermined period or when the pressure becomes equal to or lower than the lower limit determination value within the predetermined period, 3. The hydraulic power source device for a vibration exciter according to claim 1, wherein the hydraulic pressure detected by the pressure detector is determined to be lower than the determination value. 4.
前記制御部は、前記油圧ポンプの吐出容量を一段減少させてから所定の待機時間が経過した後に、前記圧力検出器が検出した圧力が前記判定値を下回ったか否かを判定することを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載の加振機の油圧源装置。   The control unit determines whether or not the pressure detected by the pressure detector has fallen below the determination value after a predetermined standby time has elapsed since the discharge capacity of the hydraulic pump has been reduced by one step. The hydraulic power source apparatus for a vibration exciter according to any one of claims 1 to 3. 前記油圧ポンプは、複数の加振機に作動油を供給するものであり、
前記制御部は、他の加振機が加振を開始した信号を受信するか、又は前記判定値を下回る前の吐出容量に調整した後に前記圧力検出器が検出した作動油の圧力が前記判定値を下回った場合には、前記油圧ポンプの吐出容量を前記初期値に戻してから、再び前記油圧ポンプの吐出容量を段階的に減少させることを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載の加振機の油圧源装置。
The hydraulic pump supplies hydraulic oil to a plurality of shakers,
The control unit receives a signal indicating that another shaker has started to vibrate, or adjusts the discharge capacity before the value falls below the judgment value, and the pressure of the hydraulic oil detected by the pressure detector is the judgment. 5. The discharge capacity of the hydraulic pump is decreased stepwise again after returning the discharge capacity of the hydraulic pump to the initial value when the value is lower than the value. The hydraulic power source device of the vibrator according to 1.
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