JPS6053215A - 油圧軸受制御装置 - Google Patents

油圧軸受制御装置

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JPS6053215A
JPS6053215A JP16002583A JP16002583A JPS6053215A JP S6053215 A JPS6053215 A JP S6053215A JP 16002583 A JP16002583 A JP 16002583A JP 16002583 A JP16002583 A JP 16002583A JP S6053215 A JPS6053215 A JP S6053215A
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JP
Japan
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hydraulic
pressure
drain
oil
displacement
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JP16002583A
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Yoshinori Sato
佐東 義則
Yuuji Tanonaka
裕二 田野中
Naotaka Miyauchi
宮内 直孝
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Japan Steel Works Ltd
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Japan Steel Works Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/06Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
    • F16C32/0629Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a liquid cushion, e.g. oil cushion
    • F16C32/064Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a liquid cushion, e.g. oil cushion the liquid being supplied under pressure
    • F16C32/0644Details of devices to control the supply of liquids to the bearings
    • F16C32/0648Details of devices to control the supply of liquids to the bearings by sensors or pressure-responsive control devices in or near the bearings

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は中心軸に一方向に加わるスラスト荷重を受ける
樹脂押出機用等の油圧軸受に係り、特にスラスト荷重に
対抗する油圧を中心軸に固定された油圧軸受のピストン
部に作用させ、スラスト荷重をこれに対抗する油圧で受
けるように制御する油圧軸受制御装置に関する。
〔従来技術〕
第1図は従来の全油圧式変位制御機構を用いた1油圧軸
受制御装置の断面図である。
第1図において5は油圧軸受29aの両端閉塞形シリン
ダ部、6はこのシリンダ部5の両端部に支承した中心軸
、謳はこの中心軸6に固定され、前記シリンダ部δ内に
回転自在で軸方向移動自在に嵌合されたピストン部、2
7.28はそれぞれこのピストン部あの両側に設けられ
た圧力室及び排油室、蜀は圧力室γに連通しピストン部
26の外周に開口する油圧制御孔で、ピストン郡部に設
けられている。31 、50はそれぞれ中心軸6にスラ
スト荷重Fが加わったとき、油圧制御孔(支)と連通ず
る油圧導入孔及び排油室列と連通ずるドレン孔で、シリ
ンダ部5に設けられている。19は油圧導入孔31に接
続した油圧源であるう この第1図の従来装置は中心軸6に矢印で示す左方向に
スラスト荷重Fが加わり、ピストン部がか左方向に変位
すると、油圧導入孔31と油圧制御孔Iが連通して油圧
源19の油圧を圧力室nに供給する。この油圧はピスト
ン部部の左側面に作用し、中心軸6に加わったスラスト
荷重Fに対抗する。
スラスト荷重Fが増大すると、中心軸6及びピストン部
部の変位量が増大して油圧制御孔(ト)を通る油量が増
大し、スラスト荷重Fに対抗する油圧も上昇するので、
スラスト荷重Fをこれに対抗する油圧で受けることがで
きる。スラスト荷重Fが低下し零になれば、中心軸6及
びピストン部26はこれに作用する油圧によって右方向
に変位し、油圧導入孔31と油圧制御孔間の連通が断た
れた位置(中立位置)に復帰する。
しかしながらこのような従来装置においては■制御目標
が数100μmと小さい値であるため、油圧導入孔31
と油圧制御孔側の加工精度を高くする必要があり、高価
になる。■中心軸6が偏心していると回転できないから
、その偏心誤差を回避するため、シリンダ部5とピスト
ン部あとの間にクリアランスを設けるが、この場合は油
圧がクリアランスから漏れ制御性が低下する。■また制
御上の応答性を調節するためには油圧導入孔31と油圧
制御孔側のエツジ面取り加工を変えたり、外部油圧絞り
を変えるなど困難を伴う等の欠点がある。
第2図は従来の電気−油圧サーボ弁を用いた油圧軸受制
御装置を示す構成説明図である。
第2図において39 、40はそれぞれ圧力室n及び排
油室列に連通ずる給油穴及び排油穴で、油圧軸受29b
の両端閉塞形シリンダ部26に設けられている。32は
中心軸6がスラスト荷重Fによシ中立位置より変位した
とき、その変位量に比例した信号を出力する変位検出器
で、中心軸6の端面より所定距離をおいて対向配置され
ているっ33はこの変位検出器32の出力を増幅するサ
ーボ増幅器、34はこのサーボ増幅器33の出力を入力
し吐出流量を制御する電気−油圧サーボ弁、35は油圧
源19に接続したボート、36はタンクボートである。
このサーボ弁34の吐出ボート37及び戻リボ−)3B
はそれぞれ油圧軸受29bの給油穴39及び排油穴40
に接続されている。
この第2図の従来装置は中心軸6に左方向にスラスト荷
重Fが加わり、中心軸6及びピストン郡部が左方向に変
位すると、その変位量が変位検出器32により検出され
、これより出力する信号がサーボ増幅器羽により増幅さ
れて電気−油圧サーボ弁あの電磁コイルに入力され、弁
が開かれる。この弁の開によって油圧源19よりボー)
35.37及び給油穴39を経て圧力室胃に圧油が流入
してピストン部あの左側面に油圧が作用し、中心軸6に
加わったスラスト荷重Fに対抗する。スラスト荷重Fが
増大すると、中心軸6及びピストン郡部の変位量が増大
して変位検出器32の出力が増大し、サーボ増幅器33
の出力が増大するので、弁開度が増大する。その結果、
圧力室nへの油量が増大し、スラスト荷重Fに対抗する
油圧も上昇するので、スラスト荷重Fをこれに対抗する
油圧で受けることができる。スラスト荷重Fが低下し零
になれば、中心軸6及びピストン部部はこれに作用する
油圧によって右方向に変位し、変位検出器32の出力が
零になる位置(中立位置)に復帰する。
しかしながらこのような従来の油圧制御装置においては
■わずか数100μmの変位を発生させるための制御流
量は少量でよいが、基本的に流量制御弁である電気−油
圧サーボ弁Mを用いているため、圧力ゲインが高くなシ
過ぎ、応答が速くな9過ぎてハンチング現象を起す。■
塵埃詰υの可能性の高く高価なサーボ弁34を用いてい
るので、製造コストのみならず、油汚染保守費用が高く
なる等の欠点がある。
〔発明の°目的〕
本発明は上記の欠点を改良するためになされたものであ
って、全油圧式変位制御機構を用いずに電気−油圧制御
方式を採用する本のの電気式圧力制御弁を用いて構成す
ることにより圧力ゲインを低くシ、応答性を改良してノ
・ンデング現象を回避でき、1!!!!造コスト及び油
汚染保守費用の低減を図ることができる油圧軸受制御装
置を提供することを目的とするものである。
〔発明の構成〕
上記の目的を達成する本発明は第3図示のように両端閉
塞形シリンダ部z5の両端部にそれぞれ中心軸6の両端
部を支承し、かつ両端閉塞形シリンダ部δ内にこの中心
軸6に固定されたピストン郡部を回転自在で軸方向移動
自在に嵌合せしめ、このピストン部側の両側にそ扛ぞれ
中心軸6に加わるスラスト荷重Fに対抗する油圧が供給
される圧力室n及びドレンに通じる排油室部を設け、両
端閉塞形シリンダ部5にこの圧力室n及び排油室部にそ
れぞれ連通する油圧供給穴2a及びドレン穴2bを設け
て油圧軸受29 cを構成し、中心軸6がスラスト荷重
Fによシ中立位置より変位したとき、その変位量に比例
した信号を出力する変位検出器32を設け、この変位検
出器32の出力を積分器41に入力し、この積分器41
の出力をこれに比例した信号を出力する圧力制御増幅器
42に入力し、この圧力制御増幅器42の出力を油圧導
入ボート44に油圧源19を接続した電気式圧力制御弁
43の吐出油圧を制御する制御部に入力すると共に、前
記油圧軸受29Cの油圧供給穴2a及びドレン穴2bに
それぞれこの電気式圧力制御弁43の吐出ボート45及
びドレンボート46を接続してなる。
〔実施例の構成〕
以下第3図〜第7図によって本発明の一実施例の構成を
詳細に説明する。
第3図は本発明装置の基本構成説明図で、6は両端閉塞
形シリンダ部50両端部に支承した中心軸、漢はこの中
心軸6に固定され、前記シリンダ部5内に回転自在で軸
方向移動自在に嵌合されたピストン部、27.28はそ
れぞれこのピストン部あの両側に設けられた圧力室及び
排油室、2a、2bはそれぞれ圧力室n及び排油室路に
連通ずる油圧供給穴及びドレン穴で、前記シリンダ郡部
に設けられている。これらは中心軸6の油圧軸受29 
cを構成している。
この油圧軸受29cは具体的に第7図示の油圧軸受(本
発明者らが特願昭58−066671号として既に提案
した静圧スラスト軸受装置に記載のもの)を用いること
ができる。
第7図において7はケーシング2の内周面に中心軸6の
両端部をスリーブ10を介して支承した1組のころがp
軸受、8はこの1組のころがり軸受7にそれぞれ軸方向
に予圧を与えるための弾性部材であるっ9a、’9bは
ケーシング2の両端を閉塞するエンドプレートである。
5はスラスト荷重に応じた所要数、例えば2個の円板で
ある。これらの円板5は中心軸6に固定され、ケーシン
グlの内周面に包持されている。
4はこれらの円板5の両側に挿入され、中心軸6に固定
されたディスタンスピースである。3はこれらのディス
タンスピース4の外周と円板5の側面との間に所要の隙
間(前記圧力室が及び排油室部に相当する)を保つべく
、各ディスタンスピース4の外周面に同心状に配置さ詐
た隔板である。
この隔板3は円板5の側面に対して開口する導油穴を有
しており、ケーシング1と1,1と2間に設けられてい
る。Il&、llbは弾性部材8の荷重を調整し中心軸
6の初期位置を設定するためのシムである。
各部品を包持するケーシング1,2には円板5の一方及
び他方の側面に対して開口する供給側導油穴3a及びド
レン側導油穴3b、3b、3bにそれぞれ連通する油圧
供給穴1a、2a及びドレン穴lb、2bが設けられて
いる。
構成する。
第3図において32は中心軸6がスラスト荷重Fによシ
中立位置より変位したとき、その変位量に比例した信号
を出力する変位検出器である。この変位検出器32は例
えば第4図示のような変位−出力特性を有するものを用
い、中心軸6が中立位置のとき、出力(電圧)が零にな
るように中心軸6の端面より所定距1lll迄(Xは全
変位量)をおいて対向配置する。
積分器41の出力を入力してこれに比例した信号を出力
する圧力制御増幅器で、例えば第6図示のように演算増
幅器Q、と、抵抗R1〜R1と、入力側に接続されたデ
ィザ−回路(図示せず)よりなり、抵抗R1を電流検出
器とする電流フィードバック回路を構成している。
サセ第6図示のように油圧源19に接続した油圧導入ボ
ート44と吐出ボート115及びドレンボート46を有
し、油圧導入ボート44と吐出ボート45間の管路に介
挿したオリフィス48と、このオリフィス48の吐出側
とドレンボート46間の管路に介挿した可変絞り弁49
と、圧力制御増幅器42の出力により可変絞シ弁49を
調整して吐出油圧を制御する制御コイル47とよりなる
この電気式圧力制御弁43の吐出ボート45とドレンボ
ート46はそれぞれ前記油圧軸受29cの油圧供給穴2
&とドレン穴2bに接続されているう〔実施例の作用〕 以下その作用を説明する。中心軸6に第3図及び第7図
の矢印で示す左方向にスラスト荷重Fが加わり、弾性部
材8の抵抗に打勝って中心軸6及びピストン部26(円
板5)が左方向に変位すると、その変位lが変位検出器
32により検出され、これより変位量に比例した信号(
電圧)が出力する。
は零より徐々に増大する。
この積分器41の出力電圧は圧力制御増幅器42に入力
され、これよシ積分器41の出力電圧に比例し九電流を
出力する。この出力電流は電気式圧力制御弁43の制御
コイル47に流れ、この制御コイル47に流れる電流に
比例して可変絞り弁49を絞り、油圧軸受29cの油圧
供給穴2aへの油圧を高めて行く。この油圧供給穴2a
への油圧は圧力室nに導びかれてピストン部26(円板
5)の左側面に作用し、中心軸6に加わったスラスト荷
重Fに対抗する。即ちスラスト荷重Fに対する反力と々
る。
変位検出器32の出力が再び零に戻るまで積分器41の
積分器tcは充電され続けるので、この間スラスト荷重
Fに対する反力も増大して行く。再び中立状態に達した
後も積分器41は出力を保持しているので、引続き印加
されているスラスト荷重Fに対する反力を油圧軸受29
cのピストン部26(円ってピストン部26(円板5)
が逆方向に変位すると、変位検出器32の出力が逆極性
になって積分器41の積分容量Cを放電させ、スラスト
荷重Fに対する反力を低下させて中心軸6及びピストン
部26(円板5)を中立位置に復帰させる。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したことから明らかなように本発明によ
れば、■スラスト荷重Fによる中心軸642と9.この
圧力制御増幅器42の出力を入力して吐出油圧を制御す
る電気式圧力制御弁43を備え、この電気式圧力制御弁
43の吐出油圧を油圧軸受29cのピストン部かにスラ
スト荷重Fに対する反力として作用させるように構成し
たので、中心軸6に加わるスラスト荷重Fをとれに対抗
する油圧で受けることができる。■全油圧式変位機構を
用いずに電気−油圧制御方式を採用するものの第2図示
の如き電気−油圧サーボ弁(流量制御弁)ではなく電気
式圧力制御弁43を用いたので、圧力ゲインが低くなり
、応答性が改良されてハンチング現象を回避することが
できる。■電気式圧力制御弁43を用いたので、電気−
油圧サーボ弁より製造コストを低減でき、かつ塵埃粘り
の可能性も低く油汚染保守費用も低減できる等の効束を
奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の全油圧式費位制仰機構を用いた油圧軸受
制御装置aの断面図、第2図は従来の電気−油圧サーボ
弁を用いた油圧軸受制御装置を示す構成説明図、第3図
は本発明の電気式圧力制御弁を用いた油圧軸受割引1装
置の基本構成説明図、第4図は本発明で用いる変位検出
器の変位−出力特性線図、第5図は同じく積分器の一例
を示す回路図、第6図は同じく圧力制御増幅器、 !、
電気式圧力制御弁び油圧軸受の接続図、第7図は同じく
油圧軸受の一例を示す断面図である。 2a・・・・・・・・・油圧供給穴、2b・・・・・・
・・・ドレン穴、6・・・・・・・・・中心軸、7・・
・・・・・・・ころがり軸受、8・・・・・・・・・弾
性部材、19・・・・・・・・・油圧源、5・・・・・
・・・・両端閉塞形シリンダ部(ケーシング1,2、隔
板3.エンドプレート9a 、9b等)、26・・・・
・・・・・ピストン部(円板5)、27・・・・・・・
・・圧力室、々3・・・・・・・・・排油室、29C1
・・・・・・・・・油圧軸受、32・・・・・・・・・
変位検出器、41・川・・・・・積分器、42・・−・
・・・・圧力制御増幅器、43・・・・・団・電気式圧
力制御弁、114・・・・・・・・・油圧導入ボート、
45・川・川・吐出ボート、46・・・・・・・・・ド
レンボート、47・・川・・・・制御部(制御コイル)
、48・・・・・・・・・オリフィス、49・・・・・
・・・・可変絞り弁。 @ R$’東

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 両端閉寒形’91Jンダ部の両端部にそれぞれ中心軸の
    両端部を支承し、かつ両端閉塞形シリンダ部内にこの中
    心軸に固定されたピストン部を回転自在で軸方向移動自
    在に嵌合せしめ、このピストン部の両側にそれぞれ中心
    軸に加わるスラスト荷重に対抗する油圧が供給される圧
    力室及びドレンに通じる排油室を設け、両端閉塞形シリ
    ンダ部にこの圧力室及び排油室にそれぞれ連通する油圧
    供給穴及びドレン穴を設けて構成した油圧軸受において
    、中心軸がスラスト荷重によシ中立位置よシ変位したと
    き、その変位量に比例した信号を出力する変位検出器を
    設け、この変位検出器の出力を積分器に入力し、この積
    分器の出力をこれに比例した信号を出力する圧力制御増
    幅器に入力し、この圧力制御増幅器の出力を油圧導入ボ
    ートに油圧源を接続した電気式圧力制御弁の吐出油圧を
    制御する制御部に入力すると共に、前記油圧軸受の油圧
    供給穴及びドレン穴にそれぞれこの電気式圧力制御弁の
    吐出ボート及びドレンボートを接続して々る油圧軸受制
    御装置。
JP16002583A 1983-08-30 1983-08-30 油圧軸受制御装置 Granted JPS6053215A (ja)

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JP16002583A JPS6053215A (ja) 1983-08-30 1983-08-30 油圧軸受制御装置

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JPS6053215A true JPS6053215A (ja) 1985-03-26
JPH0137609B2 JPH0137609B2 (ja) 1989-08-08

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000515231A (ja) * 1996-12-04 2000-11-14 ベントリー・ネバダ・コーポレーション 回転機器を支持するための静圧ベアリング、連動する流体処理システム、そのための制御システム、並びに、方法及び装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52151497A (en) * 1976-06-10 1977-12-15 Daikin Ind Ltd Servo mechanism

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