JPH02141636A

JPH02141636A - 油圧システムの内部リーク診断方法

Info

Publication number: JPH02141636A
Application number: JP29705288A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Tada; 吉男多田
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1988-11-24
Filing date: 1988-11-24
Publication date: 1990-05-31

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、常時加圧を行う油圧シリンダを備えた油圧
システムに、内部リークが発生しているか否かを判断す
るための診断方法に関し、特に、安価な構成で、油圧シ
ステムの運転を休止することなく、容易且つ早期に内部
リークの判断が行えるようにしたものである。

〔従来の技術〕

油圧システムにおけるリーク（漏洩）は、大別すると、
例えば油圧配管の継手部分等から油が外部に排出されて
しまう外部リークと、例えば油圧シリンダの２つの圧力
室間がピストンシールの劣化等によって油圧シリンダ内
で短絡してしまう内部リークとがある。

これらのうち、外部リークは、油圧システム外部に油が
排出されるため、漏洩部位によっては作業者が目で確認
することができるし、また、油圧タンクのレベル低下も
起きるから、比較的容易に且つ早期に発見することがで
きる。

しかし、内部リークにあっては、油圧システムには外観
上の変化が起きないため、外部リークのように容易且つ
早期に発見することが困難であるという問題点がある。

そこで、従来、上記問題点を解決する手段として、内部
リーク発生の恐れがある部位の超音波を計測し、この超
音波の変化等から内部リークを検出する方法があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の解決手段では、内部リーク発
生の恐れがある部位に応じて多数のセンサを必要とする
ので、センサ設置場所の確保が困難であるし、コスト的
にも好ましくなく、また、内部リークが発生し易い油圧
シリンダに対してはピストン全周に対応させてセンサを
配置する必要があるから、実際には実施不可能であった
。

つまり、オンラインで連続的に内部リークを診断する有
効な方法はなく、作業者の経験や勘に頼っているのが現
状であった。

この発明は、このような従来から未解決である課題に着
目してなされたものであり、常時加圧を行う油圧シリン
ダを備えた油圧システムの内部リークを、安価な構成で
、油圧システムの運転を休止することなく、容易且つ早
期に発見することができる診断方法を提供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段］上記目的を達成するために、この発明は、油圧ポンプと
、この油圧ポンプから供給される油圧によって加圧物体
を常時加圧する油圧シリンダと、前記油圧シリンダの作
動状態に応じて前記油圧ポンプをオンロード状態若しく
はアンロード状態とするアンロード回路と、を備えた油
圧システムの内部リーク診断方法であって、前記油圧ポ
ンプがオンロード状態であるかアンロード状態であるか
を検出し、前記油圧ポンプがオンロード状態である時間
及びアンロード状態である時間の少なくとも一方の時間
を単位時間毎に累積し、オンロード状態の累積時間が基
準時間を越えた場合若しくはアンロード状態の累積時間
が基準時間に達しない場合に、前記油圧システムで内部
リークが発生していると判断するものである。

〔作用〕

本発明に係る内部リーク診断方法は、常時加圧型の油圧
シリンダと、油圧ポンプをオンロード状態若しくはアン
ロード状態とするアンロード回路とを備えた油圧システ
ムを対象として実施される方法である。

そして、油圧システムに内部リークが発生している場合
、即ち、油圧システムの内部で高圧側から低圧側に作動
油が漏洩している場合には、通常よりも多量の作動油を
必要とする。

従って、油圧ポンプがオンロード状態（負荷運転状態）
であるかアンロード状態（無負荷運転状Ｂ）であるかを
検出し、油圧ポンプがオンロード状態である時間及びア
ンロード状態である時間の少なくとも一方の時間を単位
時間毎に累積し、オンロード状態の累積時間が基準時間
を越えた場合若しくはアンロード状態の累積時間が基準
時間に達しない場合には、油圧システムで内部リークが
発生していると判断できる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

先ず、構成を説明すると、第１図は、油圧シリンダ３に
よって加圧物体２を常時（長時間連続して）加圧する油
圧システム１の回路図である。

この油圧システム１は、モータ５によって駆動する油圧
ポンプ６を有し、この油圧ポンプ６の吐出側と油圧シリ
ンダ３との間には、逆止弁７と、油圧シリンダ３に供給
する作動油を一定圧に調整する圧力調整弁８と、油圧シ
リンダ３のピストン３ａの移動方向を切り換える方向切
換弁９と、ピストン３ａの移動速度を調整する流量制御
弁１０とが直列に介装されている。

即ち、加圧物体２を加圧する際には、方向切換弁９を第
１図の状態として、油圧シリンダ３の上側圧力室３ｂに
油圧を供給すると共に、その下側圧力室３Ｃを油圧タン
ク１１に接続してピストン３ａを下方に付勢し、アーム
１２を第１図の反時計方向に付勢すればよい。また、加
圧を解除するには、方向切換弁９を第１図とは違う状態
とじてピストン３ａを上方に付勢し、アーム１２を第１
図の時計方向に回転させればよい。

そして、逆止弁７の上流側と油圧タンク１１との間には
、アンロード弁１５が介装されたアンロード回路１６が
設けられ；いる。

このアンロード弁１５は、逆止弁７及び圧力調整弁８間
の圧力がパイロット圧として供給され、このバイロフト
圧が設定圧力以上であるときには開状態となってアンロ
ード回路１６を連通状態とし、油圧ポンプ６をアンロー
ド状態とする一方、上記パイロット圧が設定圧力に達し
ないときには閉状態となってアンロード回路１６を非連
通状態とし、油圧ポンプ６をオンロード状態とするもの
である。

また、逆止弁７及び圧力調整弁８間には、アキュムレー
タ１８と、圧力スイッチ１９とが設けられている。

従って、圧力調整弁８の出力側の圧力が一定圧力を維持
している（即ち、油圧シリンダ３のピストン３ａが加圧
状態で停止している）と、油圧ポンプ６の吐出圧はアキ
ュムレータ１８に蓄圧されるから、アンロード弁１５が
開状態となって油圧ポンプ６はアンロード状態となる。

そして、圧力調整弁８の出力側の圧力が低下すると、ア
キュムレータ１８に蓄圧された圧力が戻されてアンロー
ド弁１５が閉状態となるから、油圧ポンプ６がオンロー
ド状態となって、圧力調整弁８の出力側が一定圧力とな
り、再びアキュムレータ１８が蓄圧される。

また、圧力スイッチ１９は、逆止弁７及び圧力調整弁８
間の圧力（アンロード弁１５のパイロット圧に等しい）
に応じて、アンロード弁１５の開閉状態（即ち、油圧ポ
ンプ６の運転状態）を検出し、アンロード弁１５が開状
態（油圧ポンプ６がアンロード状態）であるときには論
理値「０」、アンロード弁１５が閉状態（油圧ポンプ６
がオンロード状態）であるときには論理値「１」の検出
信号Ｓを監視装置２０に供給する。

そして、監視装置２０は、図示しないマイクロコンピュ
ータ等から構成されていて、圧カスイソチ１９から供給
される検出信号Ｓに基づき、油圧システム１に内部リー
クが発生しているか否かを判断し、内部リークが発生し
ていると判断した場合には、警報ランプ等で構成される
警報装置２１を作動させるものである。

即ち、監視装置２０は、圧力スイッチ１９から供給され
る検出信号Ｓに基づき、油圧ポンプ６がオンロード状態
である時間を単位時間毎に累積し、この累積時間と基準
時間とを比較して、累積時間が基準時間を越えた場合に
は、油圧システム１に内部リークが発生しているものと
判断する。但し、上記基準時間は予め設定しておく必要
があり、その設定方法としては、例えば内部リークが発
生していない正常な油圧システムで実験を行い、単位時
間当たりの油圧ポンプ６がオンロード状態である正常時
間を求め、この正常時間のプラス数％を基準時間とする
方法が考えられる。

つまり、例えば油圧シリンダ３のピストン３ａの周面に
配設されているシールが摩耗して、両圧力室３ｂ及び３
０間で作動油の漏洩が起きていると、上側圧力室３ｂ内
の圧力は、漏洩が起きていない正常な場合に比べて早く
低下するため、油圧ポンプ６がオンロード状態である時
間は正常な場合に比べて長くなる（換言すれば、油圧ポ
ンプ６がアンロード状態である時間は正常な場合に比べ
て短くなる。）。

次に、上記実施例の動作を説明する。

第２図は、監視装置２０のマイクロコンピュータで実行
される処理手順を示したフローチャートである。

先ず、ステップ■で、初期設定として、タイマ及びカウ
ンタＣを零クリアする。

ここで、タイマは、上記単位時間を計測するためのもの
であり、カウンタＣは、油圧ポンプ６がオンロード状態
であることを計測するためのものである。

次いで、ステップ■に移行し、圧力スイツチ１９から供
給される検出信号Ｓを読み込む。

次いで、ステップ■に移行し、上記ステップ■で読み込
んだ検出信号Ｓが、論理値ｒ１．であるか否かを判定す
る。そして、このステップ■の判定が、ｒＹＥＳＪの場
合にはステップ■に移行してカウンタＣをインクリメン
トした後ステップ■に移行し、ｒＮＯＪの場合にはステ
ップ■を実行せずにステップ■に移行す・る。

ステップ■では、上記ステップ■でクリアしたタイマが
単位時間（例えば、４時間）に達しているか否かを判定
し、達していなければ上記ステップ■に戻って、上述し
たステップ■乃至ステップ■の処理をステップ■の判定
がｒＹＥｓＪとなるまで繰り返し実行する。但し、ステ
ップ■の処理は所定のサンプリング周期（例えば、０．
２秒）毎に行う必要があるから、前回行われたステップ
■の処理からサンプリング時間に達するまでは停滞する
必要がある。

そして、ステップ■の判定がｒＹＥｓＪ　、即ち、処理
が開始されてから単位時間が経過したと判定された場合
には、ステップ■に移行し、カウンタＣの計数にサンプ
リング周期を乗じて、油圧ポンプ６がオンロード状態で
あった累積時間Ｔを算出する。

次いで、ステップ■に移行し、上記ステップ■で算出し
た累積時間Ｔと、基準時間Ｔαとを比較し、累積時間Ｔ
が基準時間Ｔαを越えているか否かを判定する。

そして、ステップ■の判定がｒＹＥｓＪの場合には、油
圧システム１に内部リークが発生しているものと判断し
て、ステップ■に移行し、警報装置２１を作動させる。

また、ステップ■の判定が「ＮＯ」の場合、及びステッ
プ■の処理を実行した後は、ステップ■に戻り上述した
処理を繰り返し実行する。

第３図は、単位時間毎の累積時間Ｔの推移例を示したグ
ラフである。このグラフによれば、油圧システム１で加
圧を開始してから２８時間後に油圧システム１に内部リ
ークが発生したと判断され、警報装置２１が作動するか
ら、作業者等は、油圧システム１で内部リークが発生し
た直後に、そのことを知ることができる。

このように、上記実施例にあっては、油圧システムｌに
内部リークが発生したことを容易且つ早期に知ることが
できるので、作業者は、油圧システム１の過去の漏洩デ
ータ等に基づいて素早く漏洩箇所を発見して、適切な対
処を行うことができる。

しかも、上記実施例で採用した内部リーク診断方法は、
多数のセンサや高価な制御装置を必要としないので、安
価な構成で実施することができるし、オンラインで内部
リーク発生を監視できるから、油圧システム１の運転を
休止しな（でも内部リーク発生の有無を知ることができ
る。

なお、上記実施例では、油圧ポンプ６のオンロード状態
に基づいて内部リーク発生を判断する場合について説明
したが、これに限定されるものではなく、アンロード状
態の時間を単位時間毎に累積し、この累積時間が基準時
間よりも小さい場合に、油圧システム１に内部リークが
発生したと判断するようにしてもよい。但し、この場合
の基準時間は、上述した正常時間よりも若干率さい値に
設定する必要がある。

また、上記実施例ではく内部リーク発生の有無を判断す
る監視装置２０をマイクロコンピュータで構成した場合
について説明したが、これに限定されるものではなく、
圧力スイツチ１９から供給される制御信号Ｓに応じて時
間を計測するタイマや、このタイマで累積された時間と
基準値とを比較する比較器や、この比較器の結果に応じ
て警報装置２１を制御するコントローラ等の電子回路で
構成することも可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、油圧ポンプが
オンロード状態であるかアンロード状態であるかを検出
し、油圧ポンプがオンロード状態である時間及びアンロ
ード状態である時間の少なくとも一方の時間を単位時間
毎に累積し、オンロード状態の累積時間が基準時間を越
えた場合若しくはアンロード状態の累積時間が基準時間
に達しない場合に、油圧システムで内部リークが発生し
ていると判断するようにしたため、安価な構成で、油圧
システムの運転を休止することなく、容易且つ早期に内
部リークを発見することができるという効果が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した回路図、第２図は監
視装置のマイクロコンピュータ内で実行される処理手順
の一例を示ｊ−たフローチャート、第３図は単位時間毎
のオンロード状態の累積時間の推移例を示したグラフで
ある。 ■・・・油圧システム、２・・・加圧物体、３・・・油
圧シリンダ、６・・・油圧ポンプ、１１・・・油圧タン
ク、１５・・・アンロード弁、１６・・・アンロード回
路、２０・・・監視装置、２１・・・警報装置。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）油圧ポンプと、この油圧ポンプから供給される油
圧によって加圧物体を常時加圧する油圧シリンダと、前
記油圧シリンダの作動状態に応じて前記油圧ポンプをオ
ンロード状態若しくはアンロード状態とするアンロード
回路と、を備えた油圧システムの内部リーク診断方法で
あって、前記油圧ポンプがオンロード状態であるかアンロード状
態であるかを検出し、前記油圧ポンプがオンロード状態
である時間及びアンロード状態である時間の少なくとも
一方の時間を単位時間毎に累積し、オンロード状態の累
積時間が基準時間を越えた場合若しくはアンロード状態
の累積時間が基準時間に達しない場合に、前記油圧シス
テムで内部リークが発生していると判断することを特徴
とする油圧システムの内部リーク診断方法。