JP6811108B2 - 油圧装置、油圧ポンプ、及び油圧ポンプのメンテナンス方法 - Google Patents

油圧装置、油圧ポンプ、及び油圧ポンプのメンテナンス方法 Download PDF

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Description

本開示は、油圧装置、油圧ポンプ、及び油圧ポンプのメンテナンス方法に関する。
従来、風力発電装置のドライブトレインにはギヤ式の増速機が用いられてきたが、風力発電装置の大型化に伴って、増速機の重量やコストが増加する傾向にある。そのため、ギヤ式の増速機に替わる風力発電装置のドライブトレインとして、油圧ポンプと油圧モータとを組み合わせた油圧装置(油圧トランスミッション)が注目されている。このような油圧装置は、例えば、特許文献1に開示されている。
特許文献1の油圧装置を構成する油圧ポンプは、油圧ポンプの周方向に配列された複数のピストンと、油圧ポンプの周方向に沿って設けられて油圧ポンプの半径方向に沿って複数のピストンをそれぞれ往復運動可能に案内するための複数のシリンダが形成されたシリンダブロックと、を備える。また、特許文献1の油圧ポンプは、シリンダブロックの内周側に配置されて複数のピストンに対向して設けられるリングカムと、を備える。
特開2016−205221号明細書
特許文献1の油圧ポンプは、複数のピストンと複数のシリンダとによってそれぞれ形成される複数の作動室に作動油を導くための複数の低圧油流路を備える。この複数の低圧油流路は、シリンダブロックの外周側において、油圧ポンプの周方向に並ぶように配列される。そのため、各々の低圧油流路の容積を大きく確保することが困難であり、作動油の圧力変動に伴う脈動が生じやすい。
油圧ポンプの低圧油流路に脈動が発生すると、油圧装置が振動し、油圧装置の損傷につながる可能性があるので、特許文献1の油圧ポンプの各々の低圧油流路には、脈動の発生を抑制するためのアキュムレータが設けられている。その結果、油圧ポンプの構造が複雑化し、油圧ポンプを含む油圧装置の製造やメンテナンスが困難になる。
以上の問題点に鑑み、本発明に係る幾つかの実施形態は、油圧ポンプの構造が複雑化することを抑制しつつ、低圧油ラインの脈動を抑制することができる油圧装置、風力発電機装置、油圧ポンプ、及び油圧ポンプのメンテナンス方法を提供することを目的とする。
(1)本発明の幾つかの実施形態に係る油圧装置は、
油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの作動油によって駆動される油圧モータとを備える油圧装置であって、
前記油圧ポンプは、
少なくとも前記油圧ポンプの周方向に配列された複数の第1ピストンと、
前記油圧ポンプの周方向に沿って設けられ、前記油圧ポンプの半径方向に沿って前記複数の第1ピストンをそれぞれ往復運動可能に案内するための複数の第1シリンダが形成された第1シリンダブロックと、
前記第1シリンダブロックの径方向外側に配置され、前記複数の第1ピストンに対向して設けられるリングカムと、
前記第1シリンダブロックの内周側に位置して前記第1シリンダブロックに囲まれて、前記複数の第1ピストン及び前記複数の第1シリンダによってそれぞれ形成される複数の第1作動室に供給される作動油が収容される低圧油収容空間を含む低圧油ラインと、
を含むことを特徴とする。
上記(1)の構成によれば、低圧油ラインが、第1シリンダブロックの内周側に位置して第1シリンダブロックに囲まれる低圧油収容空間を含み、低圧油収容空間が第1作動室に供給される作動油を収容するので、従来よりも、低圧油ラインの容積を大きく確保することができ、低圧油ラインに生ずる脈動を抑制することができる。その結果、脈動に起因した油圧装置の振動を低減することができ、油圧機械の強度確保が容易になる。
また、例えば、低圧油ラインにアキュムレータを設けない場合であっても、低圧油ラインにおける脈動を抑制することができる。
さらに、低圧油ラインを、油圧ポンプの周方向に沿って並べて複数配置する必要がないので、流路を形成するための配管等を削減することができ、油圧ポンプを含む油圧装置の構造を簡素化することができる。
(2)例示的な一実施形態では、上記(1)の構成において、
前記油圧ポンプは、前記油圧ポンプの軸方向における前記第1シリンダブロックの少なくとも一方側に設けられたエンドプレートを含み、
前記油圧モータは、前記エンドプレートに支持されていることを特徴とする。
上記(2)の構成によれば、油圧モータが油圧ポンプのエンドプレートに支持されるので、例えば、油圧モータが油圧ポンプから離れて設けられる場合よりも、油圧モータと油圧ポンプとの間の距離が短くすることができる。その結果、油圧モータから排出される作動油を油圧ポンプの低圧油ラインに供給するための流路と、油圧ポンプからの作動油を油圧モータに供給するための流路と、を短くすることができるので、油圧装置の構造を簡素化することができる。
(3)例示的な一実施形態では、上記(1)または(2)の構成において、
前記油圧ポンプは、前記油圧ポンプの軸方向における前記第1シリンダブロックの少なくとも一方側に設けられたエンドプレートを含み、
前記エンドプレートは、前記エンドプレートの開口と、前記開口を塞ぐように設けられた蓋と、を含む。
上記(3)の構成によれば、エンドプレートが、エンドプレートの開口と、開口を塞ぐように設けられた蓋とを含むので、蓋を外すことによってエンドプレートの開口から油圧ポンプの内部にアクセスすることができ、油圧装置のメンテナンスが容易となる。
(4)例示的な一実施形態では、上記(1)から(3)の何れかの構成において、
前記油圧ポンプは、前記油圧ポンプの軸方向における前記第1シリンダブロックの少なくとも一方側に設けられたエンドプレートを含み、
前記油圧モータは、前記エンドプレートを挟んで前記第1シリンダブロックとは反対側に配置されることを特徴とする。
上記(4)の構成によれば、油圧モータが、エンドプレートを挟んで油圧ポンプの第1シリンダブロックとは反対側に配置されるので、油圧ポンプに対して軸方向に隣接したスペースを有効活用して油圧モータを配置することができる。このため、大きな出力を確保するために多数の第1ピストンを備えた大径の油圧ポンプを採用することで、油圧ポンプの側方のスペースを確保し難い場合であっても、油圧モータの配置スペースを比較的容易に確保することができる。
また、複数の油圧モータの配置スペースを確保しやすくなり、例えば、複数の油圧モータの内の1つが故障した場合であっても、残りの油圧モータによって、継続して油圧装置を駆動することが可能になる。
(5)例示的な一実施形態では、上記(1)から(3)のいずれか一つの構成において、前記油圧モータは、前記低圧油ラインの前記低圧油収容空間の内部に配置されることを特徴とする。
上記(5)の構成によれば、油圧モータが、低圧油ラインの低圧油収容空間の内部に配置されるので、油圧ポンプの第1シリンダブロックの内周側のスペースを有効活用して油圧モータを配置することができる。また、油圧モータから排出される作動油を低圧油ラインの低圧油収容空間に導くための流路を設ける必要がない。そのため、油圧装置の構造を簡素化することができ、油圧装置の製造やメンテナンスが容易となる。
(6)例示的な一実施形態では、上記(5)の構成において、
前記油圧ポンプは、前記複数の第1作動室から吐出される前記作動油を導くための高圧油ラインを含み、
前記油圧モータは、
前記油圧モータの周方向に配列された複数の第2ピストンと、
前記油圧モータの半径方向に沿って前記複数の第2ピストンをそれぞれ往復運動可能に案内するための複数の第2シリンダが形成された第2シリンダブロックと、
前記油圧モータの前記第2シリンダブロックの径方向内側に配置され、前記複数の第2ピストンに対向して設けられるカムを有するカムシャフトと、
前記複数の第2ピストンおよび前記複数の第2シリンダによってそれぞれ形成される複数の第2作動室と前記高圧油ラインとの連通状態をそれぞれ切り替えるための複数の高圧弁と、
前記複数の第2作動室と前記低圧油ラインの前記低圧油収容空間との連通状態をそれぞれ切り替えるための複数の低圧弁と、を含むことを特徴とする。
上記(6)の構成によれば、油圧モータの第2シリンダブロックの径方向内側に、複数の第2ピストンに対向して設けられるカムを有するカムシャフトが配置されるので、第2作動室がシリンダブロックの外周面寄りに配置される。そのため、油圧モータの第2作動室から油圧ポンプの低圧油収容空間に向かって作動油を導くために油圧モータの内部に設けられる流路を短くすることができるので、油圧モータの構造を簡素化することができ、油圧モータを含む油圧装置の製造やメンテナンスをさらに容易にすることができる。
(7)例示的な一実施形態では、上記(6)の構成において、
前記油圧モータは、各々の前記第2作動室に対応して設けられる一組の前記高圧弁と前記低圧弁とが同軸上に配置されることを特徴とする。
上記(7)の構成によれば、各々の第2作動室に対応して設けられる一組の前記高圧弁と前記低圧弁とが同軸上に配置されるので、油圧モータの作動室周りの構造を簡素化することができる。
(8)例示的な一実施形態では、上記(1)から(7)のいずれか一つの構成において、
前記油圧ポンプは、前記低圧油ラインの前記低圧油収容空間の容積を小さくするように、前記第1シリンダブロックの径方向内側に配置された容積低減部をさらに含むことを特徴とする。
上記(8)の構成によれば、前記油圧ポンプは、前記低圧油ラインの前記低圧油収容空間の容積を小さくするように、前記第1シリンダブロックの径方向内側に配置された容積低減部をさらに含むので、低圧油収容空間の容積を、低圧油ラインに脈動が生じない程度に大きく保ちつつ、小さく抑えることができる。その結果、例えば、メンテナンス時に低圧油収容空間に収容されている作動油を油圧ポンプから抜く作業が容易となる。
(9)本発明の幾つかの実施形態に係る油圧装置は、
油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの油によって駆動される油圧モータとを備える油圧装置であって、
前記油圧ポンプは、
前記油圧ポンプの周方向に配列された複数の第1ピストンと、
前記油圧ポンプの半径方向に沿って前記複数の第1ピストンをそれぞれ往復運動可能に案内するための複数の第1シリンダが形成される第1シリンダブロックと、
前記油圧ポンプの軸方向における前記第1シリンダブロックの少なくとも一方側に設けられたエンドプレートを含み、
前記油圧モータは、前記エンドプレートに支持され、前記エンドプレートを挟んで前記第1シリンダブロックとは反対側に配置される。
上記(9)に係る実施形態では、油圧ポンプの構造を簡素化しつつ低圧油ラインの脈動を抑制するという上述の課題とは異なり、油圧モータの配置スペースを確保しやすい油圧装置を提供することを目的とする。
上記(9)の構成によれば、油圧モータが、油圧ポンプのエンドプレートに支持され、エンドプレートを挟んで第1シリンダブロックとは反対側に配置されるので、油圧ポンプに対して軸方向に隣接したスペースを有効活用して油圧モータを配置することができる。このため、大きな出力を確保するために多数の第1ピストンを備えた大径の油圧ポンプを採用することで、油圧ポンプの側方のスペースを確保し難い場合であっても、油圧モータの配置スペースを比較的容易に確保することができる。
また、複数の油圧モータの配置スペースを確保しやすくなり、例えば、複数の油圧モータの内の1つが故障した場合であっても、残りの油圧モータによって、継続して油圧装置を駆動することが可能になる。
(10)本発明の幾つかの実施形態に係る油圧装置は、
油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの作動油によって駆動される油圧モータとを備える油圧装置であって、
前記油圧ポンプは、
前記油圧ポンプの周方向に配列された複数の第1ピストンと、
前記油圧ポンプの半径方向に沿って前記複数の第1ピストンをそれぞれ往復運動可能に案内するための複数の第1シリンダが形成された第1シリンダブロックと、
前記複数の第1ピストン及び前記複数の第1シリンダによってそれぞれ形成される複数の第1作動室に供給される作動油を収容する低圧油収容空間を有する低圧油ラインと、を含み、
前記油圧モータは、前記低圧油ラインの前記低圧油収容空間の内部に配置される。
上記(10)に係る実施形態では、油圧ポンプの構造を簡素化しつつ低圧油ラインの脈動を抑制するという上述の課題とは異なり、油圧モータの配置スペースを確保しやすい油圧装置を提供することを目的とする。
上記(10)の構成によれば、油圧モータが、低圧油ラインの低圧油収容空間の内部に配置されるので、油圧ポンプの第1シリンダブロックの内周側のスペースを有効活用して油圧モータを配置することができる。また、油圧モータから排出される作動油を低圧油ラインの低圧油収容空間に導くための流路を設ける必要がない。そのため、油圧装置の構造を簡素化することができ、油圧装置の製造やメンテナンスが容易となる。
(11)例示的な一実施形態では、本発明の幾つかの実施形態に係る風力発電装置は、
風を受けて回転するように構成されたロータと、
前記ロータが回転することによって駆動するように構成された上記(1)から(10)のいずれか一つに記載の油圧装置と、
を備えることを特徴とする。
上記(11)の構成によれば、ロータが回転することによって駆動するように構成された上記(1)から(10)のいずれか一つに記載の油圧装置を備えるので、上記(1)〜(10)で述べた技術的なメリットを享受することができる。
(12)本発明の幾つかの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、
少なくとも前記油圧ポンプの周方向に配列された複数の第1ピストンと、
前記油圧ポンプの周方向に沿って設けられ、前記油圧ポンプの半径方向に沿って前記複数の第1ピストンをそれぞれ往復運動可能に案内するための複数の第1シリンダが形成された第1シリンダブロックと、
前記第1シリンダブロックの径方向外側に配置され、前記複数の第1ピストンに対向して設けられるリングカムと、
前記第1シリンダブロックの内周側に位置して前記第1シリンダブロックに囲まれて、前記複数の第1ピストン及び前記複数の第1シリンダによってそれぞれ形成される複数の第1作動室に供給される作動油が収容される低圧油収容空間を含む低圧油ラインと、
を備えることを特徴とする。
上記(12)の構成によれば、低圧油ラインが、第1シリンダブロックの内周側に位置して第1シリンダブロックに囲まれる低圧油収容空間を含み、低圧油収容空間が第1作動室に供給される作動油を収容するので、従来よりも低圧油ラインの容積を大きく確保することができ、低圧油ラインに生ずる脈動を抑制することができる。よって、脈動に起因した油圧装置の振動を低減することができ、油圧ポンプの強度確保が容易になる。
また、例えば、低圧油ラインにアキュムレータを設けない場合であっても、低圧油ラインにおける脈動を抑制することができる。
さらに、低圧油ラインを、油圧ポンプの周方向に沿って並べて複数配置する必要がないので、流路を形成するための配管等を削減することができ、油圧ポンプの構造を簡素化することができる。
(13)本発明の幾つかの実施形態に係る油圧ポンプのメンテナンス方法は、
油圧ポンプの半径方向に沿って往復運動可能に複数の第1ピストンをそれぞれ案内するための複数の第1シリンダを有する第1シリンダブロックの内周側において前記第1シリンダブロックに囲まれる低圧油収容空間を有し、該低圧油収容空間に収容された作動油が前記複数の第1ピストン及び前記複数の第1シリンダによってそれぞれ形成される複数の第1作動室に供給されるように構成された油圧ポンプのメンテナンス方法であって、
前記油圧ポンプの軸方向において前記第1シリンダブロックの少なくとも一方側に設けられたエンドプレートの少なくとも一部を取り外すステップと、
前記エンドプレートの少なくとも一部を取り外すことで形成される開口を介して前記低圧油収容空間にアクセスして前記油圧ポンプをメンテナンスするステップと、
を備えることを特徴とする。
上記(13)の方法によれば、油圧ポンプの軸方向において第1シリンダブロックの少なくとも一方側に設けられたエンドプレートの少なくとも一部を取り外すステップと、エンドプレートの少なくとも一部を取り外すことで形成される開口を介して低圧油収容空間にアクセスして油圧ポンプをメンテナンスするステップと、を備えるので、低圧油収容空間に容易にアクセスして油圧ポンプをメンテナンスすることができる。
(14)例示的な一実施形態では、上記(13)の方法において、油圧ポンプの軸方向におけるエンドプレートが設けられる側の油圧ポンプの端部に、作業者を洗浄するための前室を取り付けるステップをさらに備える。
上記(14)の方法によれば、前室において作業者に付着するゴミ等を除去することができ、ゴミ等に起因する油圧ポンプの故障を防ぐことができる。
本発明の幾つかの実施形態によれば、油圧ポンプの低圧油流路に生ずる脈動を抑制することができ、脈動に起因した油圧装置の振動を低減することができる。従って、油圧機械の強度確保が容易になる。
幾つかの実施形態に係る風力発電装置の全体構成を模式的に示す図である。 幾つかの実施形態に係る油圧装置の構成の一例を示す図である。 幾つかの実施形態に係る油圧ポンプの構成の一例を示す図である。 幾つかの実施形態に係る油圧ポンプの構成の図3とは別の例を示す図である。 幾つかの実施形態に係る油圧装置の構成の図2とは別の例を示す図である。 図5Bは幾つかの実施形態に係る油圧装置における油圧モータの配置を模式的に示す図である。 図5Cは、図5Bに係る油圧モータのピストン周辺部を拡大した図である。 幾つかの実施形態に係る油圧装置の構成の図1及び図5Aとは別の例を示す図である。 幾つかの実施形態に係る油圧ポンプのメンテナンス方法の流れを示すフロー図である。 幾つかの実施形態に係る油圧ポンプのメンテナンスの様子を示す図である。 幾つかの実施形態に係る油圧ポンプのメンテナンスの様子の図8とは別の例を示す図である。
(第1実施形態)
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示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、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。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
本実施形態では、本発明の幾つかの実施形態に係る油圧装置を、風力発電装置のドライブトレインに適用した例について説明する。但し、油圧装置の適用先は風力発電装置のドライブトレインに限定されるものではなく、例えば、産業車両や産業機械や舶用装置等の風力発電装置以外の装置にも適用可能である。
最初に、図1を参照して、幾つかの実施形態に係る風力発電装置1の全体構成について説明する。なお、図1は、幾つかの実施形態に係る風力発電装置の全体構成を示す図である。
図1に示すように、風力発電装置1は、複数のブレード2と、ブレード2が放射状に取り付けられたハブ3と、を含むロータ5を備えている。ロータ5は、油圧装置13の油圧ポンプ7のロータ部材(後述の円筒部材701、リングカム702等)に連結される。油圧ポンプ7のステータ部材(後述の第1シリンダブロック703等)は、ナセル11に支持されている。こうして、ロータ5は、油圧ポンプ7を介してナセル11に対して回転可能に支持されている。ナセル11は、洋上又は陸上に立設されたタワー12の上端部に取り付けられている。
油圧装置13は、上述の油圧ポンプ7と、油圧ポンプ7の作動油によって駆動される油圧モータ8とを備える。油圧ポンプ7と油圧モータ8とは、高圧油ライン9及び低圧油ライン10によって流体的に接続されている。油圧ポンプ7は、ロータ5によって駆動されて作動油を昇圧し、高圧の作動油を生成する。油圧ポンプ7で生成された高圧の作動油は高圧油ライン9を介して油圧モータ8に供給され、この作動油によって油圧モータ8が駆動される。油圧モータ8で仕事をした後の低圧の作動油は、低圧油ライン10を介して油圧ポンプ7に再び戻される。
油圧モータ8には、発電機6が連結されている。例えば、発電機6は、電力系統に連系されるとともに、油圧モータ8によって駆動される同期発電機である。
なお、幾つかの実施形態において、高圧油ライン9は、油圧ポンプ7の内部流路及び油圧モータ8の内部流路のみによって構成されていてもよい。また、別の実施形態において、高圧油ライン9は、油圧ポンプ7の内部流路及び油圧モータ8の内部流路に加え、油圧ポンプ7の出口と油圧モータ8の入口とを接続する配管と、を含んで構成されていてもよい。
また、低圧油ライン10は、高圧油ライン9と同様に、油圧ポンプ7の内部流路及び油圧モータ8の内部流路のみによって構成されていてもよい。また、別の実施形態において、低圧油ライン10は、油圧ポンプ7の内部流路及び油圧モータ8の内部流路に加え、油圧モータ8の出口と油圧ポンプ7の入口とを接続する配管と、を含んで構成されていてもよい。
次に、図2及び図3を参照して、幾つかの実施形態に係る油圧装置13、及び油圧装置13の油圧ポンプ7について説明する。
図2は、幾つかの実施形態に係る油圧装置の構成を示す図である。なお、図2(a)は幾つかの実施形態に係る油圧装置の軸方向断面を模式的に示す図であり、図2(b)は幾つかの実施形態に係る油圧装置における油圧モータの配置を模式的に示す図である。
図3は、幾つかの実施形態に係る油圧ポンプの構成を示す図である。なお、図3(a)は幾つかの実施形態に係る油圧ポンプの径方向断面を示す図であり、図3(b)は幾つかの実施形態に係る油圧ポンプの軸方向断面を示す図であり、図3(c)は図3(a)における油圧ポンプのピストン周辺部を拡大した図である。
上述の通り、油圧装置13は、油圧ポンプ7と油圧ポンプ7からの作動油によって駆動される油圧モータ8とを備える。幾つかの実施形態では油圧モータ8は1つ又は複数設けることができるが、本実施形態では、油圧モータ8が複数設けられた例について説明する。
各々の油圧モータ8には、発電機6が接続されている。
図2(a)、図3(a)〜(c)に示すように、油圧ポンプ7は、油圧ポンプ7の周方向に配列された複数の第1ピストン707を含む。また、油圧ポンプ7は、油圧ポンプ7の周方向に沿って設けられ、油圧ポンプ7の半径方向に沿って複数の第1ピストン707をそれぞれ往復運動可能に案内するための複数の第1シリンダ705が形成された第1シリンダブロック703を含む。さらに、油圧ポンプ7は、第1シリンダブロック703の径方向外側に配置され、複数の第1ピストン707に対向して設けられるリングカム702を含む。
図2(a)に示す例示的な実施形態では、油圧ポンプ7の軸方向に複数のリングカム702が配置されており、各リングカム702のカム面には油圧ポンプ7の周方向に配列された複数の第1ピストン707(具体的には後述のローラ707a)が当接するようになっている。
幾つかの実施形態において、1以上のリングカム702が、該リングカム702の外周側に設けられる円筒部材701に固定されており、油圧ポンプ7の軸方向における円筒部材701の一方の端部は、図2(a)に示すように、風力発電装置1のハブ3に連結される。また、円筒部材701は、一対の軸受704を介して第1シリンダブロック703に対して回転可能に支持されており、ブレード2の回転に伴って円筒部材701及びこれに固定されたリングカム702が回転するように構成されている。
なお、第1シリンダブロック703は、幾つかの実施形態において、第1シリンダ705が形成される環状部703aと、該環状部703aと一体又は別体に構成された板部703bと、を含む。環状部703aは、円筒部材701の内周側に設けられ、円筒部材701の全周に亘って環状に延在するように配置された部材である。また、板部703bは、油圧ポンプ7の軸方向における環状部703aの一方の端部に設けられた板状の部材である。
幾つかの実施形態において、第1シリンダブロック703の環状部703aは、油圧ポンプ7の周方向及び軸方向に連続して一体に構成された部材であってもよい。また、他の幾つかの実施形態では、第1シリンダブロック703の環状部703aは、油圧ポンプ7の周方向及び軸方向の少なくとも一方に分割された複数のセグメントを含んでいても良い。
幾つかの実施形態において、リングカム702は、油圧ポンプ7の周方向に沿って連続した波型形状のカム面を形成し、第1シリンダブロック703の環状部703aの全周を囲むように環状に配置される。また、幾つかの実施形態において、図2(a)に示すように、リングカム702は、軸方向に複数列設けられていてもよい。さらに、リングカム702は、円筒部材701から着脱自在に周方向に複数のセグメントが配列された構成であってもよい。
複数の第1ピストン707は、リングカム702の内周側に放射状に配列されるように複数設けられている。幾つかの実施形態において、各々の第1ピストン707は、リングカム702のカム面に接触するローラ707aと、ローラ707aを回転可能に支持するピストン本体707bとを有する。ピストン本体707bは、第1シリンダブロック703に形成されるシリンダ705内を摺動するように配置される。他の幾つかの実施形態では、各々の第1ピストン707は、ローラ707aの代替としてのボールと、ボールを回転可能に支持するピストン本体707bとを有していてもよい。
また、幾つかの実施形態において、複数の第1ピストン707は、軸方向に複数列設けられていてもよい。
図2(a)及び図3(b)に示すように、油圧ポンプ7は、油圧ポンプ7の軸方向における環状部703aの他方の端部に設けられたエンドプレート731を含む。すなわち、エンドプレート731は、第1シリンダブロック703の環状部703aを挟んで、第1シリンダブロック703の板部703bとは反対側に設けられている。エンドプレート731は、開口732と、該開口732を塞ぐように設けられた蓋733aと、を含む。
幾つかの実施形態では、油圧モータ8は、エンドプレート731に支持されている。他の幾つかの実施形態では、油圧モータ8は、油圧ポンプ7とは別に設置される。 図2に示す実施形態において、油圧モータ8は、エンドプレート731に対して、他の部材を介さずに直接取り付けられていてもよい。この場合、後述する幾つかの実施形態のように、油圧モータ8の入口(高圧の作動油の入口)が、油圧ポンプ7のエンドプレート731に設けられた内部流路に外部配管を介することなく直接接続されていてもよい。また、幾つかの実施形態では、油圧モータ8は、締結部材によってエンドプレートに締結されていてもよいし、溶接等によって取り付けられていてもよい。
図2(a)及び図2(b)に示すように、本実施形態に例示的に示す構成において、油圧モータ8は、エンドプレート731を挟んで第1シリンダブロック703とは反対側に配置されている。また、油圧モータ8は、図2(b)に示すように、油圧装置13の周方向に沿って複数配列されている。
図2(a)、図3(a)〜(c)に示すように、油圧ポンプ7は、油圧モータ8から排出された低圧の作動油を複数の第1作動室709に作動油を供給するための第1低圧油ライン721を含む。ここで、複数の第1作動室709は、複数の第1ピストン707及び複数の第1シリンダ705によってそれぞれ形成される空間を意味する。
幾つかの実施形態において、第1低圧油ライン721は、第1シリンダブロック703の環状部703aの内周側に位置すると共に、当該環状部703aに囲まれる低圧油収容空間727を含む。低圧油収容空間727は、複数の第1ピストン707及び複数の第1シリンダ705によってそれぞれ形成される複数の第1作動室709に供給される作動油を収容する。
なお、本実施形態において、低圧油収容空間727は、第1シリンダブロック703の内壁面によって画定されるが、これに限られない。
他の幾つかの実施形態において、油圧ポンプ7は、図4に示すように構成されていてもよい。ここで、図4は、幾つかの実施形態に係る油圧ポンプの構成の図3とは別の例を示す図である。また、図4(a)は油圧ポンプの径方向断面を示す図であり、図3(b)は油圧ポンプの軸方向断面を示す図である。
図4に例示するように、油圧ポンプ7は、低圧油収容空間727の容積を小さくするように、第1シリンダブロックの径方向内側に配置された容積低減部741を含んでいてもよい。
図4に例示的に示す実施形態において、容積低減部741は、第1シリンダブロック703の板部703bに支持されて、板部703bから低圧油収容空間727に向かって突出するように設けられている。低圧油収容空間727の内部には空間743が形成されている。
図4に例示的に示す他の幾つかの実施形態によれば、第1シリンダブロック703の径方向内側に配置された容積低減部741を含むので、低圧油収容空間727の容積を、第1低圧油ライン721に脈動が生じない程度に大きく維持しながら小さくすることができる。その結果、例えば、油圧ポンプ7のメンテナンス時に低圧油収容空間727に収容されている作動油を油圧ポンプ7から抜く作業が容易となる。
また、低圧油収容空間727の内部に空間743が形成される場合、容積低減部741を設けない場合に比べて油圧ポンプ7及び油圧装置13の重量を軽くすることもできる。従って、油圧装置13が風力発電装置1に適用される場合には、ナセル11の重量を軽くすることができるので、ナセル11の重量に起因するタワー12の損傷を抑制することができる。
図2(a)、図3(a)〜(c)に示すように、幾つかの実施形態において、第1低圧油ライン721は、低圧油収容空間727の他に、第1シリンダブロック703に形成され、各第1作動室709から径方向内側に延在して低圧油収容空間727に連通する複数のシリンダブロック内部低圧流路723を含む。図3(c)に示すように、各々のシリンダブロック内部低圧流路723には、第1作動室709と、低圧油収容空間727との連通状態を切り替えるための第1低圧弁729が設けられている。第1低圧弁729が開くことによって、低圧油収容空間727からシリンダブロック内部低圧流路723に導かれた低圧の作動油が、第1作動室709に供給される。
第1低圧油ライン721は、エンドプレート731の開口732によって形成されたエンドプレート内部低圧流路725をさらに含む。エンドプレート内部低圧流路725は、エンドプレート731の蓋733aの開口を介して、油圧装置13の低圧油ライン10の一部を構成する外部配管10aの一方の端部に接続されている。また、外部配管10aの他方側の端部は、油圧モータ8の出口(低圧の作動油の出口)に接続されている。このように、エンドプレート内部低圧流路725は、油圧モータ8の出口から排出されて外部配管10aに導かれた低圧の作動油を低圧油収容空間727に導くことができるように構成されている。
なお、幾つかの実施形態において、上述の外部配管10aには、油圧モータ8から排出された低圧の作動油に含まれる不純物を除去するためのフィルタ14が設けられていてもよい。
他の幾つかの実施形態において、上述の外部配管10aは必ずしも設けられる必要はなく、例えば、エンドプレート731に形成されたエンドプレート内部低圧流路725を含む油圧ポンプ7の内部流路のみによって、油圧モータ8の出口と低圧油収容空間727とが流体的に接続されていてもよい。この場合、外部配管の数が少なくなるので、油圧装置13及び油圧ポンプ7の構造が複雑化することを抑制することができる。
また、図2(a)、図3(a)〜(c)に示すように、油圧ポンプ7は、第1シリンダブロック703の各々の第1作動室709で昇圧された高圧の作動油を、油圧モータ8に導くための第1高圧油ライン711を含む。
幾つかの実施形態において、第1高圧油ライン711は、第1シリンダブロック703に形成されたシリンダブロック内部高圧流路713と、エンドプレート731に形成されたエンドプレート内部高圧流路715とを含む。
シリンダブロック内部高圧流路713は、第1シリンダブロック703内を軸方向に沿って延在する複数の軸方向ライン713aと、各々の第1作動室709と各々の軸方向ライン713aとを連通する複数の高圧油連通部713bと、を含む。
各々の軸方向ライン713aは、油圧ポンプ7の周方向において隣り合う第1シリンダ705の間に配列され、一方の端部が第1シリンダブロック703の環状部703aのエンドプレート731側の端面に開口している。
また、各々の高圧油連通部713bには、第1作動室709と、シリンダブロック内部高圧流路713の軸方向ライン713aとの連通状態を切り替えるための第1高圧弁719が設けられている。第1高圧弁719が開くことによって、第1作動室709によって昇圧された高圧の作動油が高圧油連通部713bを介してシリンダブロック内部高圧流路713の軸方向ライン713aに導かれるようになっている。
エンドプレート内部高圧流路715は、一方の端部がシリンダブロック内部高圧流路713の各々の軸方向ライン713aに連通するとともに、エンドプレート731内を軸方向に延びる複数の上流軸方向ライン715aを含む。
また、エンドプレート内部高圧流路715は、エンドプレート731内に略環状に形成されるとともに、各々の上流軸方向ライン715aの他方の端部に連通する周方向ライン715bを含む。
また、エンドプレート内部高圧流路715は、一方の端部が周方向ライン715bに連通して、エンドプレート731内を軸方向に延びると共に、他方の端部が各々の油圧モータ8の入口(内部流路)に連通する下流軸方向ライン715cを含む。
上述した幾つかの実施形態に係る油圧ポンプ7及び油圧装置13によれば、第1低圧油ライン721が、第1シリンダブロック703の内周側に位置して第1シリンダブロック703に囲まれる低圧油収容空間727を含み、低圧油収容空間727が第1作動室709に供給される作動油を収容するので、従来よりも、第1低圧油ライン721の容積を大きく確保することができ、第1低圧油ライン721に生ずる脈動を抑制することができる。その結果、脈動に起因した油圧ポンプ7及び油圧装置13の振動を低減することができ、油圧ポンプ7及び油圧装置13の強度確保が容易になる。
また、例えば、第1低圧油ライン721にアキュムレータを設けない場合であっても、第1低圧油ライン721における脈動を抑制することができる。
さらに、第1低圧油ライン721を、油圧ポンプ7の周方向に沿って並べて複数配置する必要がないので、油圧ポンプ7の内部流路や、流路を形成するための配管等を削減することができ、油圧ポンプ7及び油圧装置13の構造を簡素化することができる。
また、上述した幾つかの実施形態に係る油圧装置13によれば、油圧モータ8が油圧ポンプ7のエンドプレート731に支持されるので、例えば、油圧モータ8が油圧ポンプ7から離れて設けられる場合よりも、油圧モータ8と油圧ポンプ7との間の距離を短くすることができる。
その結果、油圧モータ8から排出される低圧の作動油を油圧ポンプ7の第1低圧油ライン721に供給するための流路と、油圧ポンプ7からの作動油を油圧モータ8に供給するための流路と、を短くすることができるので、油圧装置13の構造を簡素化することができる。
また、上述した幾つかの実施形態に係る油圧ポンプ7及び油圧装置13によれば、エンドプレート731が、エンドプレート731の開口732と、開口732を塞ぐように設けられた蓋733aを含むので、蓋733aを外すことによってエンドプレート731の開口732から油圧ポンプ7の内部にアクセスすることができ、油圧ポンプ7及び油圧装置13のメンテナンスが容易となる。
また、上述した幾つかの実施形態に係る油圧装置13によれば、油圧モータ8が、エンドプレート731を挟んで油圧ポンプ7の第1シリンダブロック703とは反対側に配置されるので、油圧ポンプ7に対して軸方向に隣接したスペースを有効活用して油圧モータ8を配置することができる。このため、大きな出力を確保するために多数の第1ピストン707を備えた大径の油圧ポンプ7を採用することで、油圧ポンプ7の側方のスペースを確保し難い場合であっても、油圧モータ8の配置スペースを比較的容易に確保することができる。
例えば、油圧装置13を風力発電装置1に適用する場合には、ナセル11の内部における油圧ポンプ7の側方のスペースを確保し難い場合であっても、ナセル11の内部における油圧ポンプ7の後方のスペースを有効活用して油圧モータ8を配置することができる。
また、複数の油圧モータ8の配置スペースを確保しやすくなり、例えば、複数の油圧モータ8の内の1つが故障した場合であっても、残りの油圧モータ8によって、継続して油圧装置13を駆動することが可能になる。
(第2実施形態)
第1実施形態とは別の実施形態について、図5A〜図5Cを参照して説明する。なお、以下の説明において第1実施形態と構成を共通にする箇所には同一符号を付して重複した説明を省略する。
本実施形態に係る油圧装置13が第1実施形態と異なる点は、油圧モータ8が、第1低圧油ライン721の低圧油収容空間727に配置される点である。
図5Aは、幾つかの実施形態に係る油圧装置の構成の図2とは別の例を示す図であって、幾つかの実施形態に係る油圧装置の軸方向断面を模式的に示す図である。また、図5Bは幾つかの実施形態に係る油圧装置における油圧モータの配置を模式的に示す図である。また図5Cは、図5Bに係る油圧モータのピストン周辺部を拡大した図である。
図5A及び図5Bに示すように、幾つかの実施形態において、油圧装置13の油圧モータ8は、第1低圧油ライン721の低圧油収容空間727の内部に配置されている。図5A〜図5Cに例示的に示す実施形態において、油圧モータ8は、低圧油収容空間727の内部に2つ配置されている。但し、他の幾つかの実施形態では、1つ、又は3つ以上油圧モータ8が低圧油収容空間727の内部に配置されていてもよい。
図5A及び図5Cに示すように、油圧モータ8は、油圧モータ8の周方向に配列された複数の第2ピストン807を含む。また油圧モータ8は、油圧モータ8の周方向に沿って設けられた第2シリンダブロック803を含む。第2シリンダブロック803には、複数の第2シリンダ805が形成されており、複数の第2シリンダ805によって複数の第2ピストン807がそれぞれ油圧モータ8の半径方向に沿って往復運動可能に案内されるようになっている。さらに、油圧モータ8は、第2シリンダブロック803の径方向内側に配置され、複数の第2ピストン807に対向して設けられるカムシャフト801を含む。
幾つかの実施形態において、油圧モータ8の第2シリンダブロック803の一方の端部は、油圧ポンプ7のエンドプレート731の開口732に嵌合する。また、油圧モータ8の第2シリンダブロック803の他方の端部は、油圧ポンプ7の第1シリンダブロック703の板部703bに形成された凹部に嵌合する。こうすることによって、油圧モータ8は、油圧ポンプ7に支持されている。
また、油圧モータ8のカムシャフト801は、油圧ポンプ7のエンドプレート731の開口を塞ぐように設けられた蓋部819を貫通して油圧モータ8の軸方向に延在している。油圧モータ8のカムシャフト801は、蓋部819と、油圧モータ8の第2シリンダブロック803と、に対し、軸受を介して回転可能に支持されている。
なお、他の幾つかの実施形態において、油圧モータ8は、油圧ポンプ7のエンドプレート731の開口732に対する、油圧モータ8の第2シリンダブロック803の一方の端部の嵌合のみによって、支持されていてもよい。
幾つかの実施形態において、第2シリンダブロック803は、第2シリンダ805が形成される環状部803aと、該環状部803aの軸方向両端にそれぞれ設けられる一対の板部803bと、を含む。なお、板部803bは、環状部803aに対して一体に構成されていてもよいし、環状部803aとは別体として構成されていてもよい。環状部803aは、カムシャフト801の外周側に設けられ、カムシャフト801の全周に亘って環状に延在するように配置された部材である。また、一対の板部803bは、油圧モータ8の軸方向における環状部803aの両端部をそれぞれ塞ぐように設けられた板状の部材である。
また、幾つかの実施形態において、第2シリンダブロック803の環状部803aは、油圧モータ8の周方向及び軸方向に連続して一体に構成された部材であってもよい。また、他の幾つかの実施形態では、第2シリンダブロック803の環状部803aは、油圧モータ8の周方向及び軸方向の少なくとも一方に分割された複数のセグメントを含んでいても良い。
幾つかの実施形態において、カムシャフト801は、軸方向に離間して配置された複数の偏心カム801aを含んでいてもよい。この場合、該偏心カム801aは、油圧モータ8の軸方向における第2ピストン807の配置位置に対応して設けられる。
複数の第2ピストン807は、カムシャフト801の外周側に放射状に配列されるように複数設けられている。幾つかの実施形態において、各々の第2ピストン807は、カムシャフト801のカム面に接触するピストンシュー807aと、ピストンシュー807aを回転可能に支持するピストン本体807bとを有する。ピストン本体807bは、第2シリンダブロック803に形成される第2シリンダ805内を摺動するように配置される。他の幾つかの実施形態では、各々の第2ピストン807は、ピストンシュー807aの代替としてのローラ又はボールと、ローラ又はボールを回転可能に支持するピストン本体807bとを有していてもよい。
油圧ポンプ7のエンドプレート731には、実施形態1と同様に、エンドプレート内部高圧流路715が設けられており、該エンドプレート内部高圧流路715は、上流軸方向ライン715aと、周方向ライン715bと、を含む。
図5A〜図5Cにおいて例示的に示す幾つかの実施形態では、エンドプレート内部高圧流路715は、周方向ライン715bに連通して、エンドプレート731内を径方向内側に向かって延在する1つ又は複数の径方向ライン715dを含む。
図5A及び図5Cに示すように、油圧モータ8は、第1シリンダブロック703の各々の第1作動室709で昇圧された高圧の作動油を、油圧モータ8の第2シリンダブロック803の第2作動室809に導くための第2高圧油ライン811を含む。
幾つかの実施形態において、第2高圧油ライン811は、油圧モータ8の軸方向における第2シリンダブロック803の一方の端部に略環状に形成されて、油圧ポンプ7のエンドプレート731に形成された複数の径方向ライン715dに連通する高圧油マニホールド811aを含む。
また、油圧モータ8の第2高圧油ライン811は、第2高圧油ライン811の高圧油マニホールド811aに連通して、第2シリンダブロック803内を軸方向に延びる複数の軸方向ライン811bを含む。各々の軸方向ライン811bは、油圧モータ8の周方向において隣り合う第2シリンダ805のそれぞれの間に配列される。
さらに、第2高圧油ライン811は、第2高圧油ライン811の各々の軸方向ライン811bと各々の第2作動室809とを連通する複数の第2高圧油連通部811cを含む。
各々の第2高圧油連通部811cには、第2作動室809と軸方向ライン811bとの連通状態をそれぞれ切り替えるための第2高圧弁813が設けられている。第2高圧弁813が開くことによって、油圧ポンプ7によって昇圧された高圧の作動油が、第2高圧油連通部811cを介して第2シリンダブロック803の第2作動室809に導かれるようになっている。
図5Cに示すように、油圧モータ8は、各々の第2作動室809と、油圧ポンプ7の低圧油収容空間727とを連通する複数の第2低圧油ライン815を含む。各々の第2低圧油ライン815には、第2作動室809と、油圧ポンプ7の低圧油収容空間727と、の連通状態を切り替えるための第2低圧弁817が設けられている。第2低圧弁817が開くことによって、各々の第2作動室809において仕事をした低圧の作動油が、各々の第2作動室809から第2低圧油ライン815を介して油圧ポンプ7の低圧油収容空間727に導かれる。
ここで、各々の第2作動室809に対応して設けられる一組の第2高圧弁813と第2低圧弁817とは同軸上に配置されている。
他の幾つかの実施形態において、油圧装置13は、図6に示すように構成されていてもよい。ここで、図6は、幾つかの実施形態に係る油圧装置の構成の図1及び図5A〜図5Cとは別の例を示す図である。なお、図6(a)は油圧装置の軸方向断面を模式的に示す図である。また、図6(b)は油圧装置における油圧モータの配置を模式的に示す図である。
図6に示す例示的な実施形態において、油圧ポンプ7のエンドプレート731には、油圧モータ8の第2シリンダブロック803の端部が嵌合する開口732とは別の開口745が形成されている。また、該エンドプレート731には、エンドプレート731の開口745を塞ぐように蓋733bが設けられている。
このような構成によれば、蓋733bを外すことによってエンドプレート731の開口から油圧ポンプ7の内部及び油圧モータ8にアクセスすることができ、油圧装置13のメンテナンスが容易となる。
上述した幾つかの実施形態に係る油圧装置13によれば、油圧モータ8が、油圧ポンプ7の第1低圧油ライン721の低圧油収容空間727の内部に配置されるので、油圧ポンプ7の第1シリンダブロック703の内周側のスペースを有効活用して油圧モータ8を配置することができる。また、油圧モータ8から排出される作動油を第1低圧油ライン721の低圧油収容空間727に導くための流路を別に設ける必要がない。そのため、油圧装置13の構造を簡素化することができ、油圧装置13の製造やメンテナンスが容易となる。
また、上述した幾つかの実施形態に係る油圧装置13によれば、油圧モータ8の第2シリンダブロック803の径方向内側に、複数の第2ピストン807に対向して設けられるカム(図5Aに示す例では偏心カム801a)を有するカムシャフト801が配置されるので、第2作動室809が第2シリンダブロック803の外周面寄りに配置される。そのため、油圧モータ8の第2作動室809から油圧ポンプ7の低圧油収容空間727に向かって作動油を導くために油圧モータ8の内部に設けられる流路(第2低圧油ライン815)を短くすることができるので、油圧モータ8の構造を簡素化することができ、油圧モータ8を含む油圧装置13の製造やメンテナンスをさらに容易にすることができる。
また、上述した幾つかの実施形態に係る油圧装置13によれば、各々の第2作動室809に対応して設けられる一組の第2高圧弁813と第2低圧弁817とが同軸上に配置されるので、油圧モータ8の第2作動室809周りの構造を簡素化することができる。
(メンテナンス方法)
次に図7及び図8を参照して、幾つかの実施形態に係る油圧ポンプ7のメンテナンス方法について説明する。ここで、図7は、幾つかの実施形態に係る油圧ポンプのメンテナンス方法の流れを示すフロー図である。また、図8は、幾つかの実施形態に係る油圧ポンプのメンテナンスの様子を示す図である。
図7に示すように、幾つかの実施形態に係る油圧ポンプ7のメンテナンス方法は、エンドプレート731の一部又は全部を取り外すステップS001と、エンドプレート731の一部又は全部を取り外すことによって現れた開口を介して作業者等が油圧ポンプ7の低圧油収容空間727にアクセスするステップS003と、油圧ポンプ7を構成する要素をメンテナンスするステップS004とを備える。
なお、ステップS001に先立ち、低圧油ライン10に存在する油をタンク等に回収する必要がある。
本開示において例示的に示す油圧ポンプ7のメンテナンス方法では、まずステップS001において、エンドプレート731そのものを油圧ポンプ7から取り外す。
このように、エンドプレート731そのものを油圧ポンプ7から取り外す場合には、例えば、図2、図5A及び図6に例示的に示した油圧装置13において、エンドプレート731とともに油圧モータ8を取り外すことができるので、例えば、風力発電装置1に適用される油圧ポンプ7をメンテナンスする場合において、例えば複数設けられた油圧モータ8を上空で個別に取り外すことが不要となり、作業の工程を削減することができる。また、油圧ポンプ7の内部にアクセスするための開口が大きく形成されるので、メンテナンス作業を容易にすることができる。
あるいは、他の幾つかの実施形態では、ステップS001において、エンドプレート731の一部を油圧ポンプ7から取り外してもよい。例えば、図2〜図4に例示的に示した油圧ポンプ7の場合、油圧ポンプ7のエンドプレート731の開口732を塞ぐように設けられた蓋733aを取り外してもよい。また、図6に例示的に示した油圧装置13の場合、油圧ポンプ7のエンドプレート731の開口745を塞ぐように設けられた蓋733bを取り外してもよい。
このように、エンドプレート731の一部を油圧ポンプ7から取り外すようにすれば、例えば、風力発電装置1に適用される油圧ポンプ7をメンテナンスする場合において、上空で取り外す部位の大きさ及び重さを低減することができるので、メンテナンス作業を容易にすることができる。
本開示において例示的に示す油圧ポンプ7のメンテナンス方法は、図7に示すように、前室15を取り付けるステップS002をさらに備える。ステップS002では、図8に例示的に示すように、油圧ポンプ7のエンドプレート731が取り外された位置に前室15を取り付ける。
図8に示すように、前室15は、前室本体15aと前室15の側壁に設けられた少なくとも2つのドア17(17a、17b)と、前室15のドア17が設けられる側壁とは別の側壁に設けられたエアシャワー装置19とを含む。
なお、他の幾つかの実施形態において、エアシャワー装置19は前室15の側壁ではなく、前室15の天井又は床に設けられていてもよい。
幾つかの実施形態において、前室15のドア17は、前室15の内部に入室するためのドア17aと、前室15の内部から油圧ポンプ7の内部にアクセスするためのドア17bとを含む。なお、図8に示す例示的な実施形態において、前室15のドア17a及びドア17bは、前室の向かい合う2つの側壁に各々設けられているが、これに限られず、他の幾つかの実施形態では、ドア17は、例えば、前室15の隣接する2つの側壁に各々設けられた2つのドア17を含んでいてもよい。
幾つかの実施形態において、油圧ポンプ7のメンテナンス時には、第1シリンダブロック703の板部703bにフィルタ付ファン21を設置してもよい。フィルタ付ファン21は、第1シリンダブロック703の板部703bに開口して設けられた通風穴23を介して低圧油収容空間727の内部に向かって空気を送り込むように構成されている。なお、通風穴23は、通常運転時には封止プラグ等の封止部材で塞がれている。このようにフィルタ付ファン21を第1シリンダブロック703の板部703bに取り付けるようにすれば、油圧ポンプ7の内部の圧力を前室15の内部の圧力に対して正圧に保つことができるので、前室15の内部から油圧ポンプ7に向かってゴミや粉塵が流入することを抑制することができる。
ステップS002では、前室15のドア17bを含む側壁が油圧ポンプ7に対向するように、前室15を油圧ポンプ7に取り付ける。
また、上述したように、第1シリンダブロック703の板部703bの通風穴23に取り付けられた封止プラグを取り外して、フィルタ付ファン21を取り付けて、油圧ポンプ7の低圧油収容空間727に向けて空気を送りこむ。
次に、ステップS003において、まず、前室15のドア17aを介して、前室15の内部に作業者等が入室する。次に、前室15に備えられたエアシャワー装置19から噴出するエアシャワーによって作業者に付着したゴミや粉塵が作業者等から除去される。そして、前室15のドア17bを介して油圧ポンプ7の内部に作業者等がアクセスする。油圧ポンプ7の内部は、前室15の内部の圧力に対して正圧に保たれているので、作業者等がドア17bを開いても、前室15の内部に存在するゴミや粉塵が前室15に流入することが抑制される。そのため、油圧ポンプ7の内部をクリーンな状態に保つことができ、ゴミや粉塵に起因する油圧ポンプ7の損傷を抑制することができる。
最後に、油圧ポンプ7の内部で作業者等が点検や補修等のメンテナンス作業を行い、本メンテナンス方法を終了する。
なお、他の幾つかの実施形態において、ステップS001において、図2に示すエンドプレート731の蓋733aを油圧ポンプ7から取り外した場合には、図9に示すように開口732に連通するように前室15を取り付けてもよい。なお、図9は、幾つかの実施形態に係る油圧ポンプのメンテナンスの様子の図8とは別の例を示す図である。
図9に例示的に示す実施形態では、前室15は、油圧ポンプ7のエンドプレート731の開口732を塞ぐように設けられた蓋733aが取り外された位置に取り付けられている。図2(a)に示す外部配管10a及びフィルタ14も同時に取り外されている。
また、図9に例示的に示す実施形態において、前室15は、前室本体15aと、作業者等が前室15に入室するためのドア17aと、前室15の天井に設けられたエアシャワー装置19とを含む。図9に例示的に示す実施形態では、図8に示した油圧ポンプ7と前室15とを隔離する側壁とドア17bは省略されている。
上述した幾つかの実施形態に係る油圧ポンプ7のメンテナンス方法によれば、油圧ポンプ7の軸方向において第1シリンダブロック703の少なくとも一方側に設けられたエンドプレート731の少なくとも一部を取り外すステップS001と、エンドプレート731の少なくとも一部を取り外すことで形成される開口を介して油圧ポンプ7の低圧油収容空間727にアクセスして油圧ポンプ7をメンテナンスするステップS003及びS004と、を備えるので、低圧油収容空間727に容易にアクセスして油圧ポンプ7をメンテナンスすることができる。
また、上述した幾つかの実施形態に係る油圧ポンプ7のメンテナンス方法によれば、油圧ポンプ7の軸方向におけるエンドプレート731が設けられる側の油圧ポンプ7の端部に、作業者を洗浄するための前室15を取り付けるステップS002をさらに備えるので、前室15において作業者に付着するゴミ等を除去することができ、ゴミ等に起因する油圧ポンプ7の故障を防ぐことができる。
1 風力発電装置
2 ブレード
3 ハブ
5 ロータ
6 発電機
7 油圧ポンプ
9 高圧油ライン
10 低圧油ライン
10a 外部配管
11 ナセル
12 タワー
13 油圧装置
14 オイルフィルタ
15 前室
17 ドア
19 エアシャワー装置
21 フィルタ付ファン
23 通風穴
701 円筒部材
702 リングカム
703 第1シリンダブロック
704 軸受
705 第1シリンダ
707 第1ピストン
707a 第1ローラ
707b 第1ピストン本体
709 第1作動室
711 第1高圧油ライン
713 シリンダブロック内部高圧流路
713a 第1軸方向ライン
713b 第1高圧油連通部
715 エンドプレート内部高圧流路
715a 上流軸方向ライン
715b 周方向ライン
715c 下流軸方向ライン
715d 径方向ライン
719 第1高圧弁
721 第1低圧油ライン
723 シリンダブロック内部低圧流路
725 エンドプレート内部低圧流路
727 低圧油収容空間
729 第1低圧弁
731 エンドプレート
732 開口
733a 蓋
733b 蓋
741 容積低減部
743 空間
745 開口
8 油圧モータ
801 カムシャフト
801a 偏心カム
803 第2シリンダブロック
805 第2シリンダ
807 第2ピストン
809 第2作動室
811 第2高圧油ライン
811a 高圧油マニホールド
811b 第2軸方向ライン
811c 第2高圧油連通部
813 第2高圧弁(高圧弁)
815 第2低圧油ライン
817 第2低圧弁(低圧弁)
819 蓋部

Claims (11)

  1. 油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの作動油によって駆動される油圧モータとを備える油圧装置であって、
    前記油圧ポンプは、
    少なくとも前記油圧ポンプの周方向に配列された複数の第1ピストンと、
    前記油圧ポンプの周方向に沿って設けられ、前記油圧ポンプの半径方向に沿って前記複数の第1ピストンをそれぞれ往復運動可能に案内するための複数の第1シリンダが形成された第1シリンダブロックと、
    前記第1シリンダブロックの径方向外側に配置され、前記複数の第1ピストンに対向して設けられるリングカムと、
    前記第1シリンダブロックの内周側に位置して前記第1シリンダブロックに囲まれて、前記複数の第1ピストン及び前記複数の第1シリンダによってそれぞれ形成される複数の第1作動室に供給される作動油が収容される低圧油収容空間を含む低圧油ラインと、
    を含み、
    前記油圧ポンプは、前記油圧ポンプの軸方向における前記第1シリンダブロックの少なくとも一方側に、前記低圧油収容空間に対して前記軸方向に隣接して設けられたエンドプレートを含み、
    前記エンドプレートは、前記低圧油収容空間に連通するとともに、前記低圧油収容空間とともに前記低圧油ラインを形成する開口を有する
    ことを特徴とする油圧装置。
  2. 記油圧モータは、前記エンドプレートに支持されていることを特徴とする請求項1に記載の油圧装置。
  3. 記エンドプレートは、前記開口を塞ぐように設けられた蓋と、を含むことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の油圧装置。
  4. 記油圧モータは、前記エンドプレートを挟んで前記第1シリンダブロックとは反対側に配置されることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の油圧装置。
  5. 前記油圧ポンプは、前記低圧油ラインの前記低圧油収容空間の容積を小さくするように、前記第1シリンダブロックの径方向内側に配置された容積低減部をさらに含むことを特徴とする請求項1から請求項のいずれか一項に記載の油圧装置。
  6. 油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの作動油によって駆動される油圧モータとを備える油圧装置であって、
    前記油圧ポンプは、
    前記油圧ポンプの周方向に配列された複数の第1ピストンと、
    前記油圧ポンプの半径方向に沿って前記複数の第1ピストンをそれぞれ往復運動可能に案内するための複数の第1シリンダが形成された第1シリンダブロックと、
    前記複数の第1ピストン及び前記複数の第1シリンダによってそれぞれ形成される複数の第1作動室に供給される作動油を収容する低圧油収容空間を有する低圧油ラインと、を含み、
    前記油圧モータは、前記低圧油ラインの前記低圧油収容空間の内部に配置されることを特徴とする油圧装置。
  7. 前記油圧ポンプは、前記複数の第1作動室から吐出される前記作動油を導くための高圧油ラインを含み、
    前記油圧モータは、
    前記油圧モータの周方向に配列された複数の第2ピストンと、
    前記油圧モータの半径方向に沿って前記複数の第2ピストンをそれぞれ往復運動可能に案内するための複数の第2シリンダが形成された第2シリンダブロックと、
    前記油圧モータの前記第2シリンダブロックの径方向内側に配置され、前記複数の第2ピストンに対向して設けられるカムを有するカムシャフトと、
    前記複数の第2ピストンおよび前記複数の第2シリンダによってそれぞれ形成される複数の第2作動室と前記高圧油ラインとの連通状態をそれぞれ切り替えるための複数の高圧弁と、
    前記複数の第2作動室と前記低圧油ラインの前記低圧油収容空間との連通状態をそれぞれ切り替えるための複数の低圧弁と、
    を含む請求項に記載の油圧装置。
  8. 前記油圧モータは、各々の前記第2作動室に対応して設けられる一組の前記高圧弁と前記低圧弁とが同軸上に配置されることを特徴とする請求項に記載の油圧装置。
  9. 風を受けて回転するように構成されたロータと、
    前記ロータが回転することによって駆動するように構成された請求項1からのいずれか一項に記載の油圧装置と、
    を備えることを特徴とする風力発電装置。
  10. 請求項1乃至5の何れか一項に記載の油圧装置を構成する油圧ポンプのメンテナンス方法であって、
    前記油圧ポンプの軸方向において前記第1シリンダブロックの少なくとも一方側に設けられたエンドプレートの少なくとも一部を取り外すステップと、
    前記エンドプレートの少なくとも一部を取り外すことで形成される開口を介して前記低圧油収容空間にアクセスして前記油圧ポンプをメンテナンスするステップと、
    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。
  11. 前記油圧ポンプの軸方向における前記エンドプレートが設けられる側の前記油圧ポンプの端部に、作業者を洗浄するための前室を取り付けるステップをさらに備えることを特徴とする請求項10に記載の油圧ポンプのメンテナンス方法。
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