JPS62501869A - 油圧制御操縦装置 - Google Patents

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】 油圧制御操縦装置 本発明は油圧制御操縦装置に関するものである。

程々のシステムにおいて、電気信号線を使用することなく装置を遠隔制御するこ とが望まれている０例えば、石油製造のための水中の弁や、爆発の危険のある環 境での場合である。

海上での製油活動に関して２つの重要な点は費用と安全性である。特に水面下で の製油装置の場合に重要である。小さい油井の場合には、海底に直接とりつけら れている遠隔制御井水が好都合であることがしばしば証明されている。これらの 井水は表面から、例えばデツキから、油圧線、又は多分電気ケーブルによって制 御可能である。

油圧成分でだけ構成されている従来の公知の制御装置では、。

換言すれば油圧制御されている装置では伝達距離があまり大きくない場合でも、 反応時間が長いことが問題であった。その主たる原因は、従来の油圧装置では、 各弁が作動するなめには信号線内で圧力の大きさが変る必要があることである。

長くて細いホース内で、又は長くて細いパイプ内で圧力を変化させるためには、 圧縮効果及び粘性効果のために一般的に長時間が必要である。

する試みがなされてきた。制御信号を電気系にし、作動は油圧式とする装置があ る。このような装置は長距離の場合、及び、多くの弁を制御する場合に実用的で ある。

しかし、このような装置は比較的複雑で高価である。電気線を水面下で接続しな ければならない点も不都合であり、信頼性が損なわれ、費用が高くなる。

従って、本発明の主たる目的は、水面下の製造装置で弁を制御するのに適してい て、十分に油圧制御できる油圧制御操縦装置を提供することができるのである。

ｔ、ず、装置の反応時間が短いことが必要である。さらに、故障による作業の中 断が直接的、間接的に大きな経済上の影響を与えるので、単純でかつ信頼性のあ るものでなければならない。

本発明では、これらの要求が、特許請求の範囲第１項の特徴を示している部分に 従って装置を構成することによって満している。

このようにして本発明装置は、特定の周波数又は周波数範囲を有している凹状の 圧力バルスによって活性化される。弁の如き単一のユニットの制御上の問題を解 決することに加えて、本発明の装Ｔでは、単一の制御線によって制御される複数 のユニットを備えている制御システムを製造することができる。これらのユニッ トは、異なる周波数、又は異なる周波言すれば、各々ユニットは、所定の周波数 間隔に敏感であるように形成されている。他えば、デツキ上のオペレータは、ユ ニットが応じる信号周波数を有している圧力パルスを選択、送出すことによって 、いずれの弁ユニットを作動させるかを選択することができる。

かくて信号線内の平均圧力レベルを一定に保持することができ、平均値周囲の小 さくて比較的速い変動だけが導入される０本発明では、装置を相当に敏感に構成 することができるので、これらの変動の大きさを最小限にすることができる。

本発明の装置は、主として、いわゆる衛星油井の弁、及び安全のために石油及び ガスの製造パイプにとりつけられている水中の緊急切工め弁を制御するのに適し ている。更に、この装置は、液体案内パイプ又はホストがとりつけられていて、 追加の電気ケーブルをとりつけたくないシステムに使用することができる。

水力発電所では、この装置を、例えば、パイプ軌道を通って油圧信号を送ること によって、分離弁を閉鎖することができる。水道では、締め切り弁を活動させる ために使用できる。

この装置は、石油プラットフォーム、タンカー、及び製油所の如き、爆発の危険 性のある環境及び電線が火花により危険性のある箇所で使用できる。製油バイブ の清掃時や検査時に工具（「ビグ」）を遠隔制御するためにも使用できる。

信号を工具が入っているパイプを通って送ることができ、例えば工具の作業装置 を定めるなめに原理を使用することができる（例えばブラシの加圧力）。

本考案の他の特徴は、従属クレームに記載されている。

添付の図面を参照して本発明を更に詳細に説明する。

第１図は本発明の第１の実施例の軸方向断面図である。

第２図は本発明の第２の実施例の軸方向断面図である。

第３図及び第４図は、第２図の実施例の変形実施例の断面を示している。

第５図は第３の実施例を図示している。

第１図の実施例の弁は、中央主要部２と、２個の端部要素３．４とから成る弁ハ ウジング１を有している。

端部要素３，４は、図示されていないねし結合によって主要部２に固着されてい る。

主要部２は端部要素内のめくら孔６，７にまで伸びている軸方向の通しスライド 孔５を有している。各めくら孔６．７は、後述する左方チェンバ８と右方チェン バ９と呼ばれる端部チェンバを形成している。

スライド孔５内には、端部チェンバ８．９間に、可動スライド１０が配置されて いる。スライド１０は、公知の方法で、中央リング渭１１と、左方及び右方のリ ング消１２．１３とを備えている。更に、被制御媒体の通路としての、中央に位 置している半径方向注入口１４と、２個の対応する左方引出口１５と右方引出口 １６が形成されている。各引出口１５．１６は、スライド孔１３の壁体内の夫々 リング渭１７．１８に注いでいる。

上記の注入口を引出口に加えて、漏れ媒体を流出させるための２本の溝が設けら れている。左方の漏出溝１９と右方の漏出溝２０である。スライド１０は左方端 部チェンバ８内のコイルばね２１と、右方の端部チェンバ９内のコイルばね２２ とによって、中央位置に保持されている。

スライドの中央位置から離れる運動は各端部チェンバ内のストッパ、すなわち、 左方のストッパ２３と右方のストッパ２４とにより限定される。

各分岐消２６．２７内で、弁ハウジングの主要部の端部に絞りブッシングが設け られている。左方の絞りブッシング２８は比較的開放状態であり、右方の絞りブ ッシング２っけもっとくびれでいる。

制御溝２５の入口に一定の媒体圧力がある場合には、スライド１０が中央位置に あって引出溝１７．１８が閉じている。ばね２１゜２２は等しく固定されており 、端部チェンバ８，９内の圧力も同等である。

ガスポケット３１を備えているアキュムレータ３１が接続チューブ３２によって 右方の端部チェンバ９に接続されている。アキュムレータには、ガス以外の容量 要素、例えば液体、ピストンを備えている機械ばね、又はプラスチック又はゴム の如き圧縮可能な材料のブロックを入れることもできる。

アキュムレータ３０と接続チューブ３２は、ガスの容積、開口の直径及び接続チ ューブ３２の長さによって定められる固有周波数を有している。固有周波数をｆ ｌｌ］整するためにチューブ３２を交換したり又は絞ったりできる。装置を始動 させる前にアキュムレータ３０内に予充填させる圧力を調整することによって、 ガスの容量が定められる。数ヘルツであるこの固有周波数は実験的に決定でき、 上記のパラメータを変化させることによって調整できる。！！に大固有周波数は 約２５０ヘルツであるが、通常では５０ヘルツ以下である。

単一の入口２５に加えられる圧力を周期的に変動させると、装置の対象性が妨げ られる。絞りブッシング２９が右方の端部チェンバ９内の圧力変動を最低にする 。アキュムレータ３０によって、更に圧力の均衡化が行なわれる。

一方、左方の端部チェンバ８では、左方の絞りブッシング２８によってパルスが 抑制される程度がもっと低い。従って、スライド１０を平衡状態から移動させる 力がこのスライド１０に加えられる。

制御溝２５には数百バールの基本圧力がある。圧力変動は１バ一ル程度である。

晟も適切な状態では、ばね２１．２２が低ばね定数をもって構成されている場合 には、約０．１から０．０１バールの変動で十分に弁を制御することができる。

端部位１間のスライドの振動によって、媒体流が引出口１５゜１６から律動的に 排出される。

第２図に別の実施例が図示されている。対応する部分には対応する番号が付され ている。第１図でのスライド１０の代りに振動体３４が配置されている。　ＩＦ ：！方向に伸びているハウジング１−に、軸方向孔３６を備えている弁ハウジン グ３５が接続されている。

孔３６内のくびれ３７が外側弁室３９内の円筒状弁体３８用の弁座３７Ａを有し ている。弁体３８は、コイルばね４０により、カバー４１によって閉じられてい る弁室３８内で閉鎖位置に保持されている。

弁体３８に対する供給溝は、制Ｏｐ溝２５″から続いていて、弁ハウジング３５ を通っている孔４２である。排出溝は、弁室３９から側方に走っている孔４３で ある。この孔４３内に絞りブッシング４４が設けられている。これは、弁開口で 圧力低下が大きくなりすぎることを防ぐ。

弁体３８を制御するために、ハウジング１−の端壁から弁ハウジング３５に向っ て伸びている中央孔４６を通って弁体３８に向って伸びているアクチュエータシ ャフト４５が振動体３４に設けられている。

第３図に、第２図の変形実施例の断面図が図示されている。

弁孔３７−への供給媒体は端室９−から孔４２を通って来る。弁体３８が開くと 、この部分での圧力が低下し、振動体３４が更に図面の右方に押しつけられる。

制御ワイヤ内で圧力が閾値以下に降下するまで、又は使用者（図示せず）が受入 油を停止するまで弁体３８がこの位置ににとどまる。第４図には第２図の更に変 形実施例の断面図が図示されている。弁体が除かれていて一孔３７にはくびれで 又はノズル３７Ｂが形成されており、その開放はアクチュエーターシャフト４５ によって制御されて合には、弁のないことを除いては第２図の振動体３４に対応 する振動体３４−が配置されている。振動体３４−からの制御推進力を伝える強 磁性要素４７が設けられている。非誘磁性材料により形成されているハウジング １−の外側に誘導子センサ４８がある。このセンサを弁の如き所定の装置を制御 するために公知の方法で接続することができる。

代わりに、一方の端部チェンバ内に適切な電動センサ（図示せず）を配置するこ とができる。

４月Ｓ　説　：ｇ−３ 国際調査報告

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．油圧媒体用の２個のチェンバ８，９間に、２個のばね２１，２２等によって 両側から張力によって中央位置に保持されている可動体１０が配置されていて、 ２個のチェンバ８，９に異なる媒体圧力を加えることによってこの可動体が中央 位置から移動可能であり、可動体１０の運動を制御システムに対する操縦推進力 として伝達する手段が設けられている油圧制御操縦装置であり、２個の圧力チェ ンバ８．９が信号媒体用の共通導管２５によって接続されていて、固有の選択周 波数を有している油圧アキュムレータ３０等が圧力チェンバの一方９に接続され ていて、信号媒体の圧力がアキュムレータ３０の固有の周波数に対応する周波数 を有するように変動制御されていて、可動体１０をその中央位置から移動させる ことを特徴とする圧力制御操縦装置。
2. ２．一方の圧力チェンバ９が、ガス又はプラスチックの如き圧縮性媒体３１を含 有していて、圧縮性媒体３１の特徴を調整するように工夫されているアキュムレ ータ３０に接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の弁。
3. ３．アキュムレータ３０が、交換又は続めつけ可能な通路３２によって圧力チェ ンバ９に接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の弁。
4. ４．油圧ばね３０−３２に接続されている圧力チェンバ９への入口に、他方の圧 力チェンバ８に接読している制御チャネル２６に対して流動開口を制限する絞り 装置２７が設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第３項の いずれかに記載の弁。
5. ５．可動体がすべり弁の弁スライド１０により構成されていることを特徴とする 特許請求の範囲第１項から第４項のいずれか１項に記載の油圧制御操縦装置。
6. ６．可動体３４が機械アクチュエータ４５によって制御弁３８に接続されている ことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第４項のいずれか１項に記載の油圧 制御操縦装置。
7. ７．可動体３４′が誘導又は電磁センサ４８に接続されていることを特徴とする 特許請求の範囲第１項から第４項のいずれか１項に記載の油圧制御操縦装置。
8. ８．可動体が好ましくはスティール製の膜であることを特徴とする特許請求の範 囲第１項から第４項のいずれか１項に記載の油圧制御操縦装置。