JPH0682076B2 - 電動弁駆動装置のトルク測定器 - Google Patents
電動弁駆動装置のトルク測定器Info
- Publication number
- JPH0682076B2 JPH0682076B2 JP9884290A JP9884290A JPH0682076B2 JP H0682076 B2 JPH0682076 B2 JP H0682076B2 JP 9884290 A JP9884290 A JP 9884290A JP 9884290 A JP9884290 A JP 9884290A JP H0682076 B2 JPH0682076 B2 JP H0682076B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- drive
- valve
- drive sleeve
- reaction force
- 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.)
- Expired - Fee Related
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- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
- Indication Of The Valve Opening Or Closing Status (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、大型電動弁の弁棒の駆動装置において簡単な
構成で着脱することができるトルク測定装置に関する。
構成で着脱することができるトルク測定装置に関する。
電動弁では弁体と弁座とが適切なシート面圧を維持する
ことができるように弁棒が駆動されているか否かを診断
するために、適宜駆動装置のトルクを測定することが好
ましい。
ことができるように弁棒が駆動されているか否かを診断
するために、適宜駆動装置のトルクを測定することが好
ましい。
ところで、現在は駆動装置の工場出荷時にトルクの設定
値を測定した後は、電動弁の稼働現場でトルクを再確認
する方法は採られていない。このため、トルク設定目盛
にに対する出力トルクデータを基礎にして一旦出力トル
クを設定した後は、その設定値の確認はされていない状
態である。また同様にトルク設定値の経年変化も確認し
ていないので、弁の作動不良が再々発生するという問題
がある。
値を測定した後は、電動弁の稼働現場でトルクを再確認
する方法は採られていない。このため、トルク設定目盛
にに対する出力トルクデータを基礎にして一旦出力トル
クを設定した後は、その設定値の確認はされていない状
態である。また同様にトルク設定値の経年変化も確認し
ていないので、弁の作動不良が再々発生するという問題
がある。
一方、駆動装置の製造者が工場出荷時の測定に用いる大
型の測定器を現場に搬入してトルク測定を行った例があ
る。この測定器は模擬弁棒に回転円盤を設置し、円盤の
回転を強制的に停止させるときに生ずる圧力をロードセ
ルによって測定するものである。このため単独で被測定
駆動装置を取り外し、これを所定位置に設置した測定器
に取付けて模擬弁棒に駆動トルクを伝達させ、予めセッ
トしたトルク設定値とロードセルが受ける反力の関係を
測定するものである。
型の測定器を現場に搬入してトルク測定を行った例があ
る。この測定器は模擬弁棒に回転円盤を設置し、円盤の
回転を強制的に停止させるときに生ずる圧力をロードセ
ルによって測定するものである。このため単独で被測定
駆動装置を取り外し、これを所定位置に設置した測定器
に取付けて模擬弁棒に駆動トルクを伝達させ、予めセッ
トしたトルク設定値とロードセルが受ける反力の関係を
測定するものである。
しかしこの測定器を用いるには次の諸条件を充足しなけ
ればならない。即ち、弁本体から駆動装置を取り外さ
なければならないこと、測定器の使用には広い場所を
必要とするので現場から別の場所に駆動装置を運搬しな
ければならないこと、この測定器では予め決められた
目盛値に対する出力トルクしか測定することはできない
ので、目盛を３点以上変更して測定しなければ目盛とト
ルクの関係が明確にならないこと、および測定器に取
り付けた駆動装置は操作盤によって作動させなければな
らないので、モータ出力および電源が相違する場合には
駆動装置に適合する操作盤を作成する必要がある。この
ように、出荷時に用いる測定器では制約が多すぎるの
で、定期診断にこれを採用することは実際上では不可能
に近い状況である。
ればならない。即ち、弁本体から駆動装置を取り外さ
なければならないこと、測定器の使用には広い場所を
必要とするので現場から別の場所に駆動装置を運搬しな
ければならないこと、この測定器では予め決められた
目盛値に対する出力トルクしか測定することはできない
ので、目盛を３点以上変更して測定しなければ目盛とト
ルクの関係が明確にならないこと、および測定器に取
り付けた駆動装置は操作盤によって作動させなければな
らないので、モータ出力および電源が相違する場合には
駆動装置に適合する操作盤を作成する必要がある。この
ように、出荷時に用いる測定器では制約が多すぎるの
で、定期診断にこれを採用することは実際上では不可能
に近い状況である。
上述したように、従来の測定器では模擬弁棒の回転反力
をロードセルによって測定しているが、弁棒自体の駆動
トルクを測定することによっても同様の診断結果を出す
ことも可能である。即ち、駆動トルクを検出すれば簡単
な演算によってシート面圧の適・不適まで診断すること
ができるからである。本発明者はこの点に着目して測定
器を開発したもので、駆動装置をわざわざ取り外すこと
なく簡単な構成の測定器を取り付けるだけで、駆動トル
クを測定することができる電動弁駆動装置のトルク測定
装置を提供することを目的とする。
をロードセルによって測定しているが、弁棒自体の駆動
トルクを測定することによっても同様の診断結果を出す
ことも可能である。即ち、駆動トルクを検出すれば簡単
な演算によってシート面圧の適・不適まで診断すること
ができるからである。本発明者はこの点に着目して測定
器を開発したもので、駆動装置をわざわざ取り外すこと
なく簡単な構成の測定器を取り付けるだけで、駆動トル
クを測定することができる電動弁駆動装置のトルク測定
装置を提供することを目的とする。
上述した目的を達成するために、本発明ではモータの駆
動をスプライン軸に摺動可能に設けたウォームを介して
ウォームギアに伝達し、さらにこのウォームギアの回転
を弁棒に螺合したドライブスリーブに伝達し、上記弁棒
をその軸方向に上下させる電動弁の駆動装置において、
上記ドライブスリーブに替えて上記弁棒との連結を断絶
した検出用ドライブスリーブを用い、このドライブスリ
ーブの頭部にトルクセンサを角軸嵌合すると共に、この
トルクセンサの回転反力を受け止める反力受けを設ける
という手段を用いた。
動をスプライン軸に摺動可能に設けたウォームを介して
ウォームギアに伝達し、さらにこのウォームギアの回転
を弁棒に螺合したドライブスリーブに伝達し、上記弁棒
をその軸方向に上下させる電動弁の駆動装置において、
上記ドライブスリーブに替えて上記弁棒との連結を断絶
した検出用ドライブスリーブを用い、このドライブスリ
ーブの頭部にトルクセンサを角軸嵌合すると共に、この
トルクセンサの回転反力を受け止める反力受けを設ける
という手段を用いた。
上述した手段では、駆動装置のウォームギアはドライブ
スリーブを回転させ、このドドライブスリーブを上下に
対して固定状態としているため、螺合した弁棒がその回
転伴って上下に稼働するのであるが、検出用ドライブス
リーブの場合には弁棒と螺合せずに連結関係が断絶さ
れ、単独で回転力を受ける機能を奏し、この力をトルク
センサの作動子に直接伝達する。また反力受けはトルク
センサの回転方向の運動を規制するという作用を行い、
検出用ドライブスリーブの回転力と反力受けによる規制
によってトルクセンサに回転応力が加わり、これを電気
信号に変換する作用を行うことになるる。従って、トル
クセンサは駆動装置のトルクを正確に捉える機能を行
う。
スリーブを回転させ、このドドライブスリーブを上下に
対して固定状態としているため、螺合した弁棒がその回
転伴って上下に稼働するのであるが、検出用ドライブス
リーブの場合には弁棒と螺合せずに連結関係が断絶さ
れ、単独で回転力を受ける機能を奏し、この力をトルク
センサの作動子に直接伝達する。また反力受けはトルク
センサの回転方向の運動を規制するという作用を行い、
検出用ドライブスリーブの回転力と反力受けによる規制
によってトルクセンサに回転応力が加わり、これを電気
信号に変換する作用を行うことになるる。従って、トル
クセンサは駆動装置のトルクを正確に捉える機能を行
う。
以下、本発明の一実施例を添付した図面に従って詳述す
ると、先ず第１図に弁棒を駆動するための駆動装置の構
成を示す。ここで、１は駆動モータ、２はモータ軸に取
り付けたヘリカルギア、３は減速ギア、４は減速ギア３
と同軸に回転するスプライン軸で、そのスプラインには
軸方向に摺動可能にウォーム５が嵌挿されている。６は
ウォーム５と噛合するウォームギアで、中心に取り付け
た弁棒（図示せず）を駆動する。７はトルクスプリン
グ、８はトルクスイッチであり、このトルクスイッチの
アクチュエータ９はレバーまたはラックとピニオンによ
ってウォーム５の摺動を検知し、接点10の開閉を行う。
ると、先ず第１図に弁棒を駆動するための駆動装置の構
成を示す。ここで、１は駆動モータ、２はモータ軸に取
り付けたヘリカルギア、３は減速ギア、４は減速ギア３
と同軸に回転するスプライン軸で、そのスプラインには
軸方向に摺動可能にウォーム５が嵌挿されている。６は
ウォーム５と噛合するウォームギアで、中心に取り付け
た弁棒（図示せず）を駆動する。７はトルクスプリン
グ、８はトルクスイッチであり、このトルクスイッチの
アクチュエータ９はレバーまたはラックとピニオンによ
ってウォーム５の摺動を検知し、接点10の開閉を行う。
このような構成で駆動モータ１の回転を弁棒に伝達する
のであるが、先ず駆動モータ１の回転力はヘリカルギア
２を経てウォーム５を回転させる。これによってウォー
ムギア６が回転するが、このウォームギア６の内部には
弁棒のねじに螺合するナットを有し、外周でウォームギ
ア６の駆動トルクを受けるドライブスリーブが固定さ
れ、これによって回転力を弁棒に伝達し、弁棒はバルブ
の開閉動作である上下運動を行う。一方、ウォーム５は
スプライン軸４に嵌合し、軸方向に摺動する構造になっ
ているので、バルブのシート面圧が増加するに従ってト
ルクスプリング７を押しながら軸方向に移動する。そし
てこの移動が、予め定められたシート面圧に相当するま
でトルクスプリング７を縮めたときに、レバーまたはラ
ックとピニオンからなるアクチュエータ９を作動し、ト
ルクスイッチ８の接点を開いて駆動モータ１を停止させ
る。ここで、駆動モータ１が停止しても、ウォームギア
６によってロックされているので、駆動モータ１が逆回
転するまでトルクスプリング７によって一定のシート面
圧を維持する。
のであるが、先ず駆動モータ１の回転力はヘリカルギア
２を経てウォーム５を回転させる。これによってウォー
ムギア６が回転するが、このウォームギア６の内部には
弁棒のねじに螺合するナットを有し、外周でウォームギ
ア６の駆動トルクを受けるドライブスリーブが固定さ
れ、これによって回転力を弁棒に伝達し、弁棒はバルブ
の開閉動作である上下運動を行う。一方、ウォーム５は
スプライン軸４に嵌合し、軸方向に摺動する構造になっ
ているので、バルブのシート面圧が増加するに従ってト
ルクスプリング７を押しながら軸方向に移動する。そし
てこの移動が、予め定められたシート面圧に相当するま
でトルクスプリング７を縮めたときに、レバーまたはラ
ックとピニオンからなるアクチュエータ９を作動し、ト
ルクスイッチ８の接点を開いて駆動モータ１を停止させ
る。ここで、駆動モータ１が停止しても、ウォームギア
６によってロックされているので、駆動モータ１が逆回
転するまでトルクスプリング７によって一定のシート面
圧を維持する。
本発明では上述した駆動装置が適性な駆動トルクを発生
しているか否かを診断するもので、第２図に示した構造
の測定器を用いた。ここで11は検査用ドライブスリーブ
で、頭部軸心に角穴12を設けると共に、外周は通常のド
ライブスリーブと同様に駆動装置のウォーム６と嵌合し
てその駆動トルクを受け、内周にはナットを形成せずに
弁棒に対する駆動を断絶する構造になっている。13はド
ライブスリーブ11の角穴12に嵌合する角軸14を有し、駆
動トルクを電気信号に変換するトルクセンサである。ま
たトルクセンサ13は検査用ドライブスリーブ11と共回り
してしまえばトルクの検出ができないので、固定してお
く必要がある。そこでトルクセンサの別の角軸15に反力
受けアーム16を嵌合し、駆動装置上部の蓋に替えてボル
トで固定した反力受けフランジ17の反力受け溝18に上記
アーム16を組み合わせることによって、弁本体に対して
トルクセンサ13を固定する構成とした。第３図にこれら
を組み合わせた状態の概略を示す。
しているか否かを診断するもので、第２図に示した構造
の測定器を用いた。ここで11は検査用ドライブスリーブ
で、頭部軸心に角穴12を設けると共に、外周は通常のド
ライブスリーブと同様に駆動装置のウォーム６と嵌合し
てその駆動トルクを受け、内周にはナットを形成せずに
弁棒に対する駆動を断絶する構造になっている。13はド
ライブスリーブ11の角穴12に嵌合する角軸14を有し、駆
動トルクを電気信号に変換するトルクセンサである。ま
たトルクセンサ13は検査用ドライブスリーブ11と共回り
してしまえばトルクの検出ができないので、固定してお
く必要がある。そこでトルクセンサの別の角軸15に反力
受けアーム16を嵌合し、駆動装置上部の蓋に替えてボル
トで固定した反力受けフランジ17の反力受け溝18に上記
アーム16を組み合わせることによって、弁本体に対して
トルクセンサ13を固定する構成とした。第３図にこれら
を組み合わせた状態の概略を示す。
なお、反力受けフランジ17を取り替えれば、本測定器は
どのようなサイズの電動弁であっても装着することが可
能である。そのために本実施例では４つの部品を組み立
てる構成としているが、特定の電動弁にのみ使用するの
であれば、トルクセンサ13を反力受けフランジ17に固定
しても同様の測定を行うことが可能である。
どのようなサイズの電動弁であっても装着することが可
能である。そのために本実施例では４つの部品を組み立
てる構成としているが、特定の電動弁にのみ使用するの
であれば、トルクセンサ13を反力受けフランジ17に固定
しても同様の測定を行うことが可能である。
このようにしてトルクセンサ13からの出力を検出すれ
ば、他には弁本体に予め設けられているトルクスイッチ
の接点の開閉を検知し、さらにその変位角を検知し、同
時に駆動モータの電流を検出し、これらのパラメータを
一定の演算式に入力するのみで駆動装置の適性トルクを
診断することができる。
ば、他には弁本体に予め設けられているトルクスイッチ
の接点の開閉を検知し、さらにその変位角を検知し、同
時に駆動モータの電流を検出し、これらのパラメータを
一定の演算式に入力するのみで駆動装置の適性トルクを
診断することができる。
本発明では弁本体の部品を一部交換し、さらにこれにト
ルクセンサを組み合わせるだけで駆動トルクを直接測定
できるるようにしたので、従来のロードセルによるトル
クの測定と比べて極めて簡単な装置で駆動装置の診断が
可能となった。
ルクセンサを組み合わせるだけで駆動トルクを直接測定
できるるようにしたので、従来のロードセルによるトル
クの測定と比べて極めて簡単な装置で駆動装置の診断が
可能となった。
またその組立に際しても、弁本体の蓋を取り外してドラ
イブスリーブを抜き、これに替えて検出用ドライブスリ
ーブを嵌め合わせた後に反力受け部を弁本体に固定し、
この反力受け部によってトルクセンサの回転を規制する
という簡単な操作で診断準備が完了するので、熟練者で
あることを必要とせず、また現場でも短時間で容易に装
置することができるなど、数多くの利点を有する測定装
置を提供することができた。
イブスリーブを抜き、これに替えて検出用ドライブスリ
ーブを嵌め合わせた後に反力受け部を弁本体に固定し、
この反力受け部によってトルクセンサの回転を規制する
という簡単な操作で診断準備が完了するので、熟練者で
あることを必要とせず、また現場でも短時間で容易に装
置することができるなど、数多くの利点を有する測定装
置を提供することができた。
第１図は本発明測定器を利用する電動弁の駆動装置の斜
視図、第２図は本発明測定器の斜視図、第３図はその組
立構造を示す一部断面図である。 尚、図中１……駆動モータ、２……ヘリカルギア、３…
…減速ギア、４……スプライン軸、５……ウォーム、６
……ウォームギア、７……トルクスプリング、８……ト
ルクスイッチ、９……アクチュエータ、10……接点、11
……検査用ドライブスリーブ、12……角穴、13……トル
クセンサ、14・15……角軸、16……反力受けアーム、17
……反力受けフランジ、18……反力受け溝。
視図、第２図は本発明測定器の斜視図、第３図はその組
立構造を示す一部断面図である。 尚、図中１……駆動モータ、２……ヘリカルギア、３…
…減速ギア、４……スプライン軸、５……ウォーム、６
……ウォームギア、７……トルクスプリング、８……ト
ルクスイッチ、９……アクチュエータ、10……接点、11
……検査用ドライブスリーブ、12……角穴、13……トル
クセンサ、14・15……角軸、16……反力受けアーム、17
……反力受けフランジ、18……反力受け溝。
Claims (1)
- 【請求項１】モータの駆動をスプライン軸に摺動可能に
設けたウォームを介してウォームギアに伝達し、さらに
このウォームギアの回転を弁棒に螺合したドライブスリ
ーブに伝達し、上記弁棒をその軸方向に上下させる電動
弁の駆動装置において、上記ドライブスリーブに替えて
上記弁棒とその連結を断絶した検出用ドライブスリーブ
を用い、このドライブスリーブの頭部にトルクセンサを
角軸嵌合すると共に、このトルクセンサの回転反力を受
け止める反力受けを設けたことを特徴とする電動弁駆動
装置のトルク測定器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9884290A JPH0682076B2 (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 電動弁駆動装置のトルク測定器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9884290A JPH0682076B2 (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 電動弁駆動装置のトルク測定器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03295433A JPH03295433A (ja) | 1991-12-26 |
| JPH0682076B2 true JPH0682076B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=14230510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9884290A Expired - Fee Related JPH0682076B2 (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 電動弁駆動装置のトルク測定器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682076B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4843411B2 (ja) * | 2006-08-28 | 2011-12-21 | アルプス電気株式会社 | トルクセンサ |
| CN111089676A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-05-01 | 北京仙进机器人有限公司 | 转轴测力装置及具有转轴测力装置的机械手 |
-
1990
- 1990-04-13 JP JP9884290A patent/JPH0682076B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03295433A (ja) | 1991-12-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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