JPS6116295A - 立軸ポンプの可動翼翼角度制御装置 - Google Patents
立軸ポンプの可動翼翼角度制御装置Info
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- JPS6116295A JPS6116295A JP13710584A JP13710584A JPS6116295A JP S6116295 A JPS6116295 A JP S6116295A JP 13710584 A JP13710584 A JP 13710584A JP 13710584 A JP13710584 A JP 13710584A JP S6116295 A JPS6116295 A JP S6116295A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blade angle
- thrust load
- control device
- pump
- vertical shaft
- Prior art date
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- Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、立軸ポンプの可動翼翼角度制御装置に係り、
特に軸流形、斜流形等の立軸ボンプレ；おける可動翼の
翼角度を間接的な検知手段で制御するのに好適な立軸ポ
ンプの可動翼翼角度制御装置に関するものである。
特に軸流形、斜流形等の立軸ボンプレ；おける可動翼の
翼角度を間接的な検知手段で制御するのに好適な立軸ポ
ンプの可動翼翼角度制御装置に関するものである。
油圧シリンダをポンプボウル部に具備する形式の立軸ポ
ンプにおける、従来の可動翼翼角度制御装置について、
第５図および第６図を参照して説明する。
ンプにおける、従来の可動翼翼角度制御装置について、
第５図および第６図を参照して説明する。
第５図は、一般的な立軸ポンプの縦断面図、第６図は、
そのポンプボウル部の縦断面図である。
そのポンプボウル部の縦断面図である。
第５図に示すように、立軸ポンプの本体は順次結合した
吐出ベント１．揚水管部２．ポンプボール部３．吐出ベ
ント１をかこむ枠体４からなり、内部にポンプ主軸６が
貫通している。枠体４の上部には電動機５が固定され、
電動機５には図示しない制御装置が設けられている。９
は圧油導入管である。
吐出ベント１．揚水管部２．ポンプボール部３．吐出ベ
ント１をかこむ枠体４からなり、内部にポンプ主軸６が
貫通している。枠体４の上部には電動機５が固定され、
電動機５には図示しない制御装置が設けられている。９
は圧油導入管である。
インペラハブ７に支持させた可動翼に係るインペラ８の
取付は角度、すなわち翼角度は、油圧サーボシリンダを
介して調整されるようになっている。
取付は角度、すなわち翼角度は、油圧サーボシリンダを
介して調整されるようになっている。
ポンプボール部３は第６図に示す構造からなる。
ベルマウス１０．ケーシングライナ１１．ケーシング１
２．揚水管部２は順次に結合されている。
２．揚水管部２は順次に結合されている。
ケーシング１２の内側壁下部には、インペラハブ７を受
けるケーシングリング１６が取付けられている。インペ
ラハブ７の下端部にはインペラキャップ１７が固定され
ている。
けるケーシングリング１６が取付けられている。インペ
ラハブ７の下端部にはインペラキャップ１７が固定され
ている。
ポンプ主軸６の下端部とインペラハブ７の上端部とは互
いに結合されて前記油圧サーボリングに係るシリンダ１
３を構成しており、そのシリンダ１３内にはピストン１
４がおさめられている。ピストン１４には中空の操作ロ
ッド１５の一端が結合されている。
いに結合されて前記油圧サーボリングに係るシリンダ１
３を構成しており、そのシリンダ１３内にはピストン１
４がおさめられている。ピストン１４には中空の操作ロ
ッド１５の一端が結合されている。
インペラハブ７の下端部とインペラキャップ１７との間
には圧油を充満させる区画室１８が設けられている。こ
の区画室１８には、インペラ８の軸部に取付けたアーム
１９．アーム１９に連結した継手２０．継手２０に連′
結したターンバックル２１．操作ロッド１５に装着され
、ターンバックル２１を連結したスパイダ２２がおさめ
られている。これらアーム１９．継手２０．ターンバッ
クル２１．スパイダ２２などは、操作ロッド１５の往復
運動をインペラ８の回転運動に変換する連動機構として
機能するものである。
には圧油を充満させる区画室１８が設けられている。こ
の区画室１８には、インペラ８の軸部に取付けたアーム
１９．アーム１９に連結した継手２０．継手２０に連′
結したターンバックル２１．操作ロッド１５に装着され
、ターンバックル２１を連結したスパイダ２２がおさめ
られている。これらアーム１９．継手２０．ターンバッ
クル２１．スパイダ２２などは、操作ロッド１５の往復
運動をインペラ８の回転運動に変換する連動機構として
機能するものである。
２３は、インペラ８の翼角度を検出する検出器である。
このような構成の車軸ポンプでは、検出器２３がポンプ
の先端部にあるため、ベルマウス１０の部分が長くなっ
たり、検出器２３の信頼性を上げるため、リード線を地
上部へ導くなど、原価高の要素となっていた。
の先端部にあるため、ベルマウス１０の部分が長くなっ
たり、検出器２３の信頼性を上げるため、リード線を地
上部へ導くなど、原価高の要素となっていた。
また、検出器２３が故障したときの対応が困難であると
いう問題があった。
いう問題があった。
本発明は、前述の問題点を解決するためになされたもの
で、安価で簡単な構成の装置で信頼性が高く、かつ保守
取扱いが容易な、車軸ポンプの可動翼翼角度制御装置の
提供を、その目的としている。
で、安価で簡単な構成の装置で信頼性が高く、かつ保守
取扱いが容易な、車軸ポンプの可動翼翼角度制御装置の
提供を、その目的としている。
本発明に係る車軸ポンプの可動翼翼角度制御装置の構成
は、ポンプ主軸に結合させたインペラハブに可動翼を支
持させ、ピストンに結合した操作ロッドと、この操作ロ
ッドに連結しインペラハブ内におさめた連動機構とを介
して可動翼の翼角度を変える車軸ポンプの可動翼翼角度
制御装置において、各翼角度に対応するポンプ主軸のス
ラストロードを指令値として予め入力した制御装置と、
ポンプ主軸のスラストロードを測定するスラストロード
検出手段とを設け、前記制御装置が出力するスラストロ
ードの指令値と、スラストロード検出手段が測定するス
ラストロードとを適合させるように、電磁比例制御弁を
介して上記連動機構を作動させるようにしたものである
。
は、ポンプ主軸に結合させたインペラハブに可動翼を支
持させ、ピストンに結合した操作ロッドと、この操作ロ
ッドに連結しインペラハブ内におさめた連動機構とを介
して可動翼の翼角度を変える車軸ポンプの可動翼翼角度
制御装置において、各翼角度に対応するポンプ主軸のス
ラストロードを指令値として予め入力した制御装置と、
ポンプ主軸のスラストロードを測定するスラストロード
検出手段とを設け、前記制御装置が出力するスラストロ
ードの指令値と、スラストロード検出手段が測定するス
ラストロードとを適合させるように、電磁比例制御弁を
介して上記連動機構を作動させるようにしたものである
。
なお付記すると本発明は、可動翼ポンプの運転されるシ
ステムへラドカーブ上で、各翼角度に対応するスラスト
ロードを予め測定して制御装置に入力しておき、そのス
ラストロードの値を利用して翼角度の制御を行うように
したものである。
ステムへラドカーブ上で、各翼角度に対応するスラスト
ロードを予め測定して制御装置に入力しておき、そのス
ラストロードの値を利用して翼角度の制御を行うように
したものである。
従来の検知手段が、翼角度を直接検知していたのに対し
、本装置は、間接的な検知によるものであるが、システ
ムへラドカーブ上で、スラストロードが一義的に決まる
ことに着目して開発したものである。
、本装置は、間接的な検知によるものであるが、システ
ムへラドカーブ上で、スラストロードが一義的に決まる
ことに着目して開発したものである。
以下本発明の一実施例を先の第６図に合わせて第１図な
いし第４図を参照して説明する。
いし第４図を参照して説明する。
第１図は、本発明の一実施例に係る車軸ポンプの可動翼
翼角度制御装置の制御系統図、第２図は、可動翼ポンプ
の一般的な性能曲線図、第３図は、第２図の性能曲線に
対応するスラストロードを示す性能曲線図、第４図は、
スラストロードを測定するためひずみゲージを取付けた
ポンプ主軸の局部詳細図である。
翼角度制御装置の制御系統図、第２図は、可動翼ポンプ
の一般的な性能曲線図、第３図は、第２図の性能曲線に
対応するスラストロードを示す性能曲線図、第４図は、
スラストロードを測定するためひずみゲージを取付けた
ポンプ主軸の局部詳細図である。
まず、システムへラドカーブ上のスラストカーブについ
て説明する。
て説明する。
第２図は、可動翼を有する立軸ポンプ、すなわち可動翼
ポンプの性能曲線図で、横軸に吐出量Ｑ。
ポンプの性能曲線図で、横軸に吐出量Ｑ。
縦軸に揚程Ｈをとり、可動翼の各翼角度ごとの揚程曲線
を右下りの曲線で示している。ここでは、翼角度θを百
分率で表現し０２１００％を最大角とし、この最大角と
最小角との間を７５％、５０％、２５％に分けて揚程曲
線を示している。
を右下りの曲線で示している。ここでは、翼角度θを百
分率で表現し０２１００％を最大角とし、この最大角と
最小角との間を７５％、５０％、２５％に分けて揚程曲
線を示している。
これに対する右上りの曲線は、実揚程に管路諸損失を加
えた、吐出量Ｑに対する負荷曲線（以下システムヘッド
カーブという）で、各翼角度ごとに揚程曲線上に定まる
ａｔ ｂ、ｃ、ｄＴ ｆを結ぶ線であり、通常可動翼ポ
ンプは、この線上で運転される。
えた、吐出量Ｑに対する負荷曲線（以下システムヘッド
カーブという）で、各翼角度ごとに揚程曲線上に定まる
ａｔ ｂ、ｃ、ｄＴ ｆを結ぶ線であり、通常可動翼ポ
ンプは、この線上で運転される。
このとき、各翼角度におけるポンプ主軸のスラストロー
ドと吐出量との関係がどのようになるかを示したのが第
３図である。
ドと吐出量との関係がどのようになるかを示したのが第
３図である。
第３図は、横軸に吐出量Ｑ、縦軸にスラストロードＦを
とり、先の第２図で説明した各翼角度θ＝１００．７５
，５０．２５％、最小角に対応するスラストロードを示
したものである。
とり、先の第２図で説明した各翼角度θ＝１００．７５
，５０．２５％、最小角に対応するスラストロードを示
したものである。
図から明らかなように、各翼角度ごとのスラス１−ロー
ドＦと吐出量Ｑの関係は、はぼ揚程Ｈと吐出量Ｑの関係
と同じような傾向にあり、システムへラドカーブ上のス
ラストロードは、ａ′、ｂ′。
ドＦと吐出量Ｑの関係は、はぼ揚程Ｈと吐出量Ｑの関係
と同じような傾向にあり、システムへラドカーブ上のス
ラストロードは、ａ′、ｂ′。
Ｊ 、ｄ／ 、 ｆ／ を結ぶ曲線になる。
このスラストロード曲線は、生産工場での性能試験（以
下工場試験という）時に容易に測定することができ、こ
の曲線の数値を基礎にして翼角度制御を行う。
下工場試験という）時に容易に測定することができ、こ
の曲線の数値を基礎にして翼角度制御を行う。
例えば、第４図に示すように、ポンプ主軸６にひずみゲ
ージ２４をはりつけ、スリップリング２５により外部に
電気信号としてスラストロードを取り出せるようにして
おく。
ージ２４をはりつけ、スリップリング２５により外部に
電気信号としてスラストロードを取り出せるようにして
おく。
第４図で、２６はポンプ主軸側の絶縁体、２７はひずみ
針側の絶縁体、２８はブラシ、２９は、安定な測定をす
るための緩衝手段であるスプリングを示している。
針側の絶縁体、２８はブラシ、２９は、安定な測定をす
るための緩衝手段であるスプリングを示している。
次に、スラストロードを用いて翼角度を制御する制御装
置の構成と作用を第１図を参照して説明する。図中、立
軸ポンプの構成部分の符号は、先に説明した第４ないし
６図の符号に合わせた。
置の構成と作用を第１図を参照して説明する。図中、立
軸ポンプの構成部分の符号は、先に説明した第４ないし
６図の符号に合わせた。
第１図において、３０は、ポンプ主軸６のスラストロー
ドを測定するスラストロード検出手段に係るひずみ計、
３１は制御装置、３２は制御用アンプ、３３は、油圧サ
ーボ用の油圧装置、３４は、油圧サーボ用の電磁比例制
御弁である。
ドを測定するスラストロード検出手段に係るひずみ計、
３１は制御装置、３２は制御用アンプ、３３は、油圧サ
ーボ用の油圧装置、３４は、油圧サーボ用の電磁比例制
御弁である。
工場試験時には、システムヘッドカーブ上のスラストロ
ードを何点か測定し、スラストロードカーブを作成し、
翼角度との対応付けをして制御装置３１に記憶させてお
く。例えば０２１００％のときａ′のスラストロード、
θ＝７５％のときｂ′のスラストロードというように記
憶させる。
ードを何点か測定し、スラストロードカーブを作成し、
翼角度との対応付けをして制御装置３１に記憶させてお
く。例えば０２１００％のときａ′のスラストロード、
θ＝７５％のときｂ′のスラストロードというように記
憶させる。
制御用アンプ３２には、ポンプ主軸６にはり付けられた
ひずみゲージ２４から、現在作動中のインペラ８の翼角
度に相当するスラストロードが、電圧に変換されて常時
入力される。この値をｅ４とする。−力制御装置３１か
ら、予め入力しである任意の翼角度におけるスラストロ
ードに対応する電圧指令値ｅが出力される。この電圧指
令値ｅが制御用アンプ３２に入力されると、ただちにニ
つの値が比較され、ｌ ｅ ＝ ｅ −ａイ〈０ならば
、電磁比例制御弁３４のソレノイド３４ａを励磁し、Ａ
ｅ ＝ ｅ ｅ ４ ） Ｏならば、ソレノイド３４
ｂを励磁するように電流が流れる。
ひずみゲージ２４から、現在作動中のインペラ８の翼角
度に相当するスラストロードが、電圧に変換されて常時
入力される。この値をｅ４とする。−力制御装置３１か
ら、予め入力しである任意の翼角度におけるスラストロ
ードに対応する電圧指令値ｅが出力される。この電圧指
令値ｅが制御用アンプ３２に入力されると、ただちにニ
つの値が比較され、ｌ ｅ ＝ ｅ −ａイ〈０ならば
、電磁比例制御弁３４のソレノイド３４ａを励磁し、Ａ
ｅ ＝ ｅ ｅ ４ ） Ｏならば、ソレノイド３４
ｂを励磁するように電流が流れる。
いま、インペラ８の翼角度を最大角の０２１００％から
７５％に変化させるときを考える。
７５％に変化させるときを考える。
Ａｅ＜、”Ｏとなり、ソレノイド３４ａが励磁されると
、１ｅ＝ｏとなるまで電磁比例制御弁３４が開き、油圧
袋［３３の圧油がシリンダ１３の下室１３ａに流れ込み
インペラ８は徐々に閉じてゆく。
、１ｅ＝ｏとなるまで電磁比例制御弁３４が開き、油圧
袋［３３の圧油がシリンダ１３の下室１３ａに流れ込み
インペラ８は徐々に閉じてゆく。
Ａｅはインペラ８が閉じるに従い０に近くなり、Ａｅ＝
Ｏとなったところで、電磁比例制御弁３４が閉じ、圧油
が流れなくなるため、その角度でインペラ８の翼角度は
保持される。
Ｏとなったところで、電磁比例制御弁３４が閉じ、圧油
が流れなくなるため、その角度でインペラ８の翼角度は
保持される。
このようにして、各翼角度におけるスラストロードに対
応する電圧指令値ｅを制御用アンプ３２に入力させ、ひ
ずみ計３０で検出した現在作動中のインペラ８の翼角度
におけるポンプ主軸６のスラストロードの電圧種ｅ４と
比較し、電磁比例制御弁３４を働かせることによって油
圧袋Ｗ３３からシリンダ１３．ピストン１４部に圧油が
供給。
応する電圧指令値ｅを制御用アンプ３２に入力させ、ひ
ずみ計３０で検出した現在作動中のインペラ８の翼角度
におけるポンプ主軸６のスラストロードの電圧種ｅ４と
比較し、電磁比例制御弁３４を働かせることによって油
圧袋Ｗ３３からシリンダ１３．ピストン１４部に圧油が
供給。
停止される。
これにより、ピストン１４および操作ロッド１５の往復
運動をインペラ８の回転運動に変換する連動機構が作動
し、インペラ８の取付は角すなわち翼角度を制御するこ
とが可能である。
運動をインペラ８の回転運動に変換する連動機構が作動
し、インペラ８の取付は角すなわち翼角度を制御するこ
とが可能である。
また、本制御装置を採用す”れば、万一ポンプがトリッ
プした場合にも、スラストロードが小さくなりインペラ
８が閉じるため高速で逆転することがなくなり、逆流に
上る逆転を防止することができる。
プした場合にも、スラストロードが小さくなりインペラ
８が閉じるため高速で逆転することがなくなり、逆流に
上る逆転を防止することができる。
本実施例によれば、ポンプ主軸のスラストロードの変化
により翼角度を検知しているので、翼角度の制御や、そ
の保守は地上のみで対応でき、１）構造が簡単で信頼性
が高い ２）安価である ３）保守取扱いが容易である ４）リード線をポンプボウル部まで引く必要がない ５）ポンプのトリップ時に逆転防止がはかれるなどの効
果がある。
により翼角度を検知しているので、翼角度の制御や、そ
の保守は地上のみで対応でき、１）構造が簡単で信頼性
が高い ２）安価である ３）保守取扱いが容易である ４）リード線をポンプボウル部まで引く必要がない ５）ポンプのトリップ時に逆転防止がはかれるなどの効
果がある。
以上述べたように、本発明によれば、安価で簡単な構成
の装置で信頼性が高く、かつ保守取扱いが容易な、車軸
ポンプの可動翼翼角度制御装置を提供することができる
。
の装置で信頼性が高く、かつ保守取扱いが容易な、車軸
ポンプの可動翼翼角度制御装置を提供することができる
。
第１１は、本発明の一実施例に係る車軸ポンプの可動翼
翼角度制御装置の制御系統図、第２図は、可動翼ポンプ
の一般的な性能曲線図、第３図は、第２図の性能曲線に
対応するスラストロードを示す性能曲線図、第４図は、
スラストロードを測定するためひずみゲージを取付けた
ポンプ主軸の局部詳細図、第５図は、一般的な車軸ポン
プの縦断面図、第６図は、そのポンプボウル部の縦断面
図である。 ３・・・ポンプボウル部、６・・・ポンプ主軸、７・・
・インペラハブ、８・・・可動翼、１３・・・シリンダ
、１４・・・ビス１−ン、１５・・・操作ロッド、１９
・・・アーム、２０・・・継手、２１・・・ターンバッ
クル、２２・・・スパイダー、２４・・・ひずみゲージ
、３ｏ・・・ひずみ計、３１・・・制御装置、３２・・
・制御用アンプ、３３・・・油圧装置、３４・・・電磁
比例制御弁、３４ ａ、 ３４ ｂ・・・ソレノイド。
翼角度制御装置の制御系統図、第２図は、可動翼ポンプ
の一般的な性能曲線図、第３図は、第２図の性能曲線に
対応するスラストロードを示す性能曲線図、第４図は、
スラストロードを測定するためひずみゲージを取付けた
ポンプ主軸の局部詳細図、第５図は、一般的な車軸ポン
プの縦断面図、第６図は、そのポンプボウル部の縦断面
図である。 ３・・・ポンプボウル部、６・・・ポンプ主軸、７・・
・インペラハブ、８・・・可動翼、１３・・・シリンダ
、１４・・・ビス１−ン、１５・・・操作ロッド、１９
・・・アーム、２０・・・継手、２１・・・ターンバッ
クル、２２・・・スパイダー、２４・・・ひずみゲージ
、３ｏ・・・ひずみ計、３１・・・制御装置、３２・・
・制御用アンプ、３３・・・油圧装置、３４・・・電磁
比例制御弁、３４ ａ、 ３４ ｂ・・・ソレノイド。
Claims (1)
- １、ポンプ主軸に結合させたインペラハブに可動翼を支
持させ、ピストンに結合した操作ロッドと、この操作ロ
ッドに連結しインペラハブ内におさめた連動機構とを介
して可動翼の翼角度を変える立軸ポンプの可動翼翼角度
制御装置において、各翼角度に対応するポンプ主軸のス
ラストロードを指令値として予め入力した制御装置と、
ポンプ主軸のスラストロードを測定するスラストロード
検出手段とを設け、前記制御装置が出力するスラストロ
ードの指令値と、スラストロード検出手段が測定するス
ラストロードとを適合させるように、電磁比例制御弁を
介して上記連動機構を作動させるように構成したことを
特徴とする立軸ポンプの可動翼翼角度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13710584A JPS6116295A (ja) | 1984-07-04 | 1984-07-04 | 立軸ポンプの可動翼翼角度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13710584A JPS6116295A (ja) | 1984-07-04 | 1984-07-04 | 立軸ポンプの可動翼翼角度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6116295A true JPS6116295A (ja) | 1986-01-24 |
Family
ID=15190966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13710584A Pending JPS6116295A (ja) | 1984-07-04 | 1984-07-04 | 立軸ポンプの可動翼翼角度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6116295A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100894018B1 (ko) | 2004-11-19 | 2009-04-17 | 현대중공업 주식회사 | 해수 취수 펌프용 가변익 제어 방법 |
| WO2015034029A1 (en) | 2013-09-03 | 2015-03-12 | Dow Corning Toray Co., Ltd. | Silicone gel composition and use thereof |
| WO2022013917A1 (ja) | 2020-07-13 | 2022-01-20 | ダウ・東レ株式会社 | シリコーンゲル組成物、その硬化物、およびそれらの用途 |
-
1984
- 1984-07-04 JP JP13710584A patent/JPS6116295A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100894018B1 (ko) | 2004-11-19 | 2009-04-17 | 현대중공업 주식회사 | 해수 취수 펌프용 가변익 제어 방법 |
| WO2015034029A1 (en) | 2013-09-03 | 2015-03-12 | Dow Corning Toray Co., Ltd. | Silicone gel composition and use thereof |
| WO2022013917A1 (ja) | 2020-07-13 | 2022-01-20 | ダウ・東レ株式会社 | シリコーンゲル組成物、その硬化物、およびそれらの用途 |
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