JP7159922B2 - 油機異常判定装置、油機異常判定方法、および油機異常判定プログラム - Google Patents
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Description
ν=1/ln{T/(1+T2)}
ν:油機20を通る作動油の動粘度
T:油機20を通る作動油の温度
なお、「ln」は自然対数を表す。
油機異常判定装置1の作動(油機異常判定方法、油機異常判定プログラム)は、次の通りである。油機異常判定装置1は、以下のように作動するように構成される。以下では、主に、判定対象の油機20がポンプ21である場合について説明する。なお、判定対象の油機20がアクチュエータ23の場合は、下記のポンプ21をアクチュエータ23に読み替えればよく、判定対象の油機20がコントロールバルブ25の場合は、下記のポンプ21をアクチュエータ23に読み替えればよい。
HerseyNum=νV/PA 式(1)
ν:油機20を通る作動油の動粘度
V:油機20の作動速度
P:油機20に作用する作動油の油圧
A:油機20の可動部であって油圧(P)が作用する部分の面積
HerseyNum=νNeg/PpumpApiston 式(1p)
ν:ポンプ21を通る作動油の動粘度
Neg:ポンプ21の主軸の回転数
Ppump:ポンプ21の吐出圧
Apiston:ポンプ21のピストンの押出面積
なお、ポンプ21の主軸の回転数(Neg)は、原動機11の回転数と同じ数、または、原動機11の回転数に比例する数である。
dNFe/dt ≧ dNFe/dt|Limit 式(2)
HerseyNum < HerseyNumTh 式(3)
dNFe/dt ≧ f(HerseyNum) 式(4)
COUNT=COUNTTh 式(5)
ΣNFe ≧ ΣNFe|Th 式(6)
図1に示す油機異常判定装置1、油機異常判定方法、および油機異常判定プログラムによる効果は、次の通りである。なお、以下では、油機20およびコントローラ60については図1を参照して説明する。
油機異常判定装置1は、作業機械を作動させる油機20と、圧力検出部41と、作動速度検出部43と、動粘度取得部45と、摩耗粉量検出部47と、コントローラ60と、を備える。圧力検出部41は、油機20に作用する作動油の油圧を検出する。作動速度検出部43は、油機20の作動速度を検出する。動粘度取得部45は、油機20を通る作動油の動粘度を取得する。摩耗粉量検出部47は、油機20から排出された単位時間あたりの摩耗粉量を検出する。
[構成2]コントローラ60には、図3に示すように、ハージー数に関する係数範囲A4であって油機20の潤滑状態に基づいて定められる係数範囲A4が設定される。コントローラ60は、算出したハージー数が係数範囲A4内の場合に(図5のステップS21を参照)、上記[構成1-4]の判定を行う(図5のステップS22を参照)。
[構成3]コントローラ60は、算出したハージー数が係数範囲A4内、かつ、摩耗粉量検出部47(図1参照)に検出された摩耗粉量dNFe/dtが関数値f(HerseyNum)以上、となる回数COUNTを測る(図5のステップS22、S23)。コントローラ60は、コントローラ60に設定された回数COUNTに関する閾値COUNTThと、測った回数COUNTと、が等しくなった場合に(図5のステップS24でYESの場合に)、油機20が異常であると判定する。
[構成4]コントローラ60は、摩耗粉量検出部47に検出された摩耗粉量dNFe/dtが、閾値dNFe/dt|Limit以上である場合に(図5のステップS11でYESの場合に)、油機20が異常であると判定する。閾値dNFe/dt|Limit(図4参照)は、コントローラ60に設定された閾値であって、摩耗粉量dNFe/dtに関する閾値である。
[構成5]図1に示すコントローラ60は、摩耗粉量検出部47に検出された摩耗粉量dNFe/dtの積算値ΣNFeが、閾値ΣNFe|Th以上である場合に(図5のステップS31でYESの場合に)、油機20が異常であると判定する。閾値ΣNFe|Thは、コントローラ60に設定され、摩耗粉量dNFe/dtの積算値ΣNFeに関する閾値である。
[構成6]動粘度取得部45は、油機20を通る作動油の温度を検出する温度センサ45tを備える。コントローラ60は、温度センサ45tに検出された温度に基づいて、油機20を通る作動油の動粘度を算出する。
[構成7-1]油機異常判定方法は、図2に示すように、圧力検出ステップS1aと、作動速度検出ステップS1bと、動粘度取得ステップS1cと、摩耗粉量検出ステップS1dと、演算ステップS10と、を備える。
[構成8]油機異常判定プログラムは、図2に示すように、圧力検出ステップS1aと、作動速度検出ステップS1bと、動粘度取得ステップS1cと、摩耗粉量検出ステップS1dと、演算ステップS10と、を図1に示すコントローラ60(コンピュータ)に実行させる。油機異常判定プログラムは、上記[構成7-2]を備える。
上記実施形態は様々に変形されてもよい。例えば、図1に示す回路の接続は変更されてもよい。例えば、図5に示すフローチャートのステップの順序が変更されてもよく、ステップの一部が行われなくてもよい。例えば、図1に示す油機異常判定装置1の構成要素の数が変更されてもよく、構成要素の一部が設けられなくてもよい。例えば、互いに異なる複数の構成要素として説明したものが、一つの部材や部分とされてもよい。例えば、一つの部材や部分として説明したものが、互いに異なる複数の部材や部分に分けて設けられてもよい。
20 油機
41 圧力検出部
43 作動速度検出部
45 動粘度取得部
45t 温度センサ
47 摩耗粉量検出部
60 コントローラ(コンピュータ)
A4 係数範囲
C 係数
COUNT 回数
HerseyNum ハージー数(係数)
R 関係
S1a 圧力検出ステップ
S1b 作動速度検出ステップ
S1c 動粘度取得ステップ
S1d 摩耗粉量検出ステップ
S10 演算ステップ
Claims (8)
- 作業機械を作動させる油機と、
前記油機に作用する作動油の油圧を検出する圧力検出部と、
前記油機の作動速度を検出する作動速度検出部と、
前記油機を通る作動油の動粘度を取得する動粘度取得部と、
前記油機から排出された単位時間あたりの摩耗粉量を検出する摩耗粉量検出部と、
コントローラと、
を備え、
前記コントローラには、油圧、作動速度、および動粘度から決まる係数と、摩耗粉量の予測値である関数値と、の関係が設定され、
前記コントローラは、
前記圧力検出部に検出された油圧、前記作動速度検出部に検出された作動速度、および前記動粘度取得部に取得された動粘度に基づいて、前記係数を算出し、
前記関係に基づいて、算出した前記係数に対応する前記関数値を算出し、
前記摩耗粉量検出部に検出された摩耗粉量と、前記関数値と、の大きさの比較に基づいて、前記油機が異常であるか否かを判定する、
油機異常判定装置。 - 請求項1に記載の油機異常判定装置であって、
前記コントローラには、前記係数に関する範囲であって前記油機の潤滑状態に基づいて定められる係数範囲が設定され、
前記コントローラは、算出した前記係数が前記係数範囲内の場合に、前記摩耗粉量検出部に検出された摩耗粉量と、前記関数値と、の大きさの比較に基づいて、前記油機が異常であるか否かを判定する、
油機異常判定装置。 - 請求項2に記載の油機異常判定装置であって、
前記コントローラは、
算出した前記係数が前記係数範囲内、かつ、前記摩耗粉量検出部に検出された摩耗粉量が前記関数値以上、となる回数を測り、
前記コントローラに設定された前記回数に関する閾値と、測った前記回数と、が等しくなった場合に、前記油機が異常であると判定する、
油機異常判定装置。 - 請求項1または2に記載の油機異常判定装置であって、
前記コントローラは、前記摩耗粉量検出部に検出された摩耗粉量が、前記コントローラに設定された閾値であって摩耗粉量に関する閾値以上である場合に、前記油機が異常であると判定する、
油機異常判定装置。 - 請求項1~4のいずれか1項に記載の油機異常判定装置であって、
前記コントローラは、前記摩耗粉量検出部に検出された摩耗粉量の積算値が、前記コントローラに設定された摩耗粉量の積算値に関する閾値以上である場合に、前記油機が異常であると判定する、
油機異常判定装置。 - 請求項1~5のいずれか1項に記載の油機異常判定装置であって、
前記動粘度取得部は、前記油機を通る作動油の温度を検出する温度センサを備え、
前記コントローラは、前記温度センサに検出された温度に基づいて、前記油機を通る作動油の動粘度を算出する、
油機異常判定装置。 - 作業機械を作動させる油機に作用する、作動油の油圧を検出する圧力検出ステップと、
前記油機の作動速度を検出する作動速度検出ステップと、
前記油機を通る作動油の動粘度を取得する動粘度取得ステップと、
前記油機から排出された単位時間あたりの摩耗粉量を検出する摩耗粉量検出ステップと、
演算ステップと、
を備え、
前記演算ステップでは、油圧、作動速度、および動粘度から決まる係数と、摩耗粉量の予測値である関数値と、の関係が用いられ、
前記演算ステップは、
前記圧力検出ステップで検出された油圧、前記作動速度検出ステップで検出された作動速度、および前記動粘度取得ステップで取得された動粘度に基づいて、前記係数を算出し、
前記関係に基づいて、算出した前記係数に対応する前記関数値を算出し、
前記摩耗粉量検出ステップで検出された摩耗粉量と、前記関数値と、の大きさの比較に基づいて、前記油機が異常であるか否かを判定する、
油機異常判定方法。 - 作業機械を作動させる油機に作用する、作動油の油圧を検出する圧力検出ステップと、
前記油機の作動速度を検出する作動速度検出ステップと、
前記油機を通る作動油の動粘度を取得する動粘度取得ステップと、
前記油機から排出された単位時間あたりの摩耗粉量を検出する摩耗粉量検出ステップと、
演算ステップと、
をコンピュータに実行させ、
前記演算ステップでは、油圧、作動速度、および動粘度から決まる係数と、摩耗粉量の予測値である関数値と、の関係が用いられ、
前記演算ステップは、
前記圧力検出ステップで検出された油圧、前記作動速度検出ステップで検出された作動速度、および前記動粘度取得ステップで取得された動粘度に基づいて、前記係数を算出し、
前記関係に基づいて、算出した前記係数に対応する前記関数値を算出し、
前記摩耗粉量検出ステップで検出された摩耗粉量と、前記関数値と、の大きさの比較に基づいて、前記油機が異常であるか否かを判定する、
油機異常判定プログラム。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2019041941A JP7159922B2 (ja) | 2019-03-07 | 2019-03-07 | 油機異常判定装置、油機異常判定方法、および油機異常判定プログラム |
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US20090107219A1 (en) | 2007-10-26 | 2009-04-30 | Caterpillar Inc. | Systems and methods for early detection of machine component failure |
JP2017133950A (ja) | 2016-01-28 | 2017-08-03 | 大豊工業株式会社 | 判定装置、軸受試験装置および車両 |
JP2018179515A (ja) | 2017-04-03 | 2018-11-15 | コベルコ建機株式会社 | 油圧機器の作動油中の不純物検出装置 |
JP2018193896A (ja) | 2017-05-16 | 2018-12-06 | コベルコ建機株式会社 | 油圧ポンプ異常診断装置 |
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