KR20200098422A

KR20200098422A - 유압 서보 밸브의 상태 진단 방법, 유압 서보 밸브 시스템 및 유압 서보 밸브의 상태 진단 장치

Info

Publication number: KR20200098422A
Application number: KR1020200016087A
Authority: KR
Inventors: 다이키 오기노
Original assignee: 나부테스코 가부시키가이샤
Priority date: 2019-02-12
Filing date: 2020-02-11
Publication date: 2020-08-20
Also published as: JP7316055B2; KR102405222B1; CN111550473A; JP2020133406A; CN111550473B

Abstract

본 발명은 선박에 탑재된 유압 서보 밸브에 대하여, 선박 위에 있어서 유압 서보 밸브의 상태를 고정밀도로 진단 가능한 유압 서보 밸브의 상태 진단 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
선박에 탑재된 유압 서보 밸브(10)의 작동유(48)의 누설량을 계측 가능하게 하도록 유량계(32)를 장착하는 스텝과, 유압 서보 밸브(10)의 스풀(12)을 중립 영역으로 한 상태에서 작동유(48)를 공급하는 공급 스텝과, 유량계(32)에 의해 유압 서보 밸브(10)의 작동유의 누설량을 계측하는 계측 스텝과, 유량계(32)의 계측 결과를 바탕으로 유압 서보 밸브(10)의 상태를 판정하는 판정 스텝을 포함한다.

Description

유압 서보 밸브의 상태 진단 방법, 유압 서보 밸브 시스템 및 유압 서보 밸브의 상태 진단 장치{HYDRAULIC SERVO VALVE STATE DIAGNOSTIC METHOD, HYDRAULIC SERVO VALVE SYSTEM AND HYDRAULIC SERVO VALVE STATE DIAGNOSTIC APPARATUS}

본 발명은, 유압 서보 밸브의 상태 진단 방법, 유압 서보 밸브 시스템 및 유압 서보 밸브의 상태 진단 장치에 관한 것이다.

특허문헌 1에는, 자석 액추에이터를 갖는 연료 공급 장치를 구비한 엔진 제어 유닛에 대하여, 자석 액추에이터의 작동 상태를 판단하는 기술이 기재되어 있다. 이 기술에서는, 자석 액추에이터의 적어도 하나의 자기 특성의 실측값을 자동적으로 측정하고, 그 측정 결과로부터 자석 액추에이터가 정확하게 작동하고 있는지 여부를 판단하고 있다.

일본 특허 공개 제2015-81606호 공보

본 발명자는, 스풀을 이동시켜 복수 포트 사이의 연통 상태를 변화시키는 유압 서보 밸브에 대하여 이하의 인식을 얻었다.

이와 같은 유압 서보 밸브에서는, 스풀은 포트 사이를 연통하는 영역과 포트 사이를 비연통으로 하는 중립 영역으로 이동하도록 제어된다. 유압 서보 밸브가 열화되면, 스풀이 중립 영역에 있는 경우에도, 포트 사이가 약간 연통되어 작동유의 누설량이 증대된다. 누설량이 증대되면, 비연통 포트에 접속된 접속 기기의 동작에 악영향을 끼치는 경우가 있기 때문에, 열화된 유압 서보 밸브에는 교환이나 수리 등의 보수 작업을 필요로 한다.

선박 엔진 등 선박 위의 기기에 사용되는 유압 서보 밸브는, 항해 중의 문제 발생을 피하기 위해, 항해 전에 보수의 필요성을 파악하여 사전에 보수하는 것이 바람직하다. 이 때문에, 밸브를 떼어 내어 선외의 공장으로 이송하여 검사하는 것이 고려되지만, 이 방법에서는, 많은 수고와 시간이 들어 효율적이지 않다. 이것들로부터, 선박 위에 있어서 유압 서보 밸브의 보수의 필요 여부를 적확하게 파악할 수 있는 기술의 개발이 요망된다. 그러나, 특허문헌 1에 기재된 기술에서는 자기 특성의 측정값을 사용하여 자석 액추에이터를 간접적으로 평가하고 있지만, 작동유의 누설량을 파악할 수 있는 것은 아니고, 진단 정밀도가 높다고는 할 수 없다.

이것들로부터, 본 발명자는, 특허문헌 1에 기재된 기술에는 유압 서보 밸브를 고정밀도로 진단하는 관점에서, 개선의 여지가 있는 것을 인식했다.

이와 같은 과제는, 엔진에 사용되는 유압 서보 밸브에 한정되지 않고, 선박에 탑재된 다른 종류의 기기에 사용되는 유압 서보 밸브에 대해서도 발생할 수 있다.

본 발명은, 이러한 과제를 감안하여 이루어진 것이고, 그 목적은, 선박 위에 있어서 유압 서보 밸브의 상태를 고정밀도로 진단 가능한 유압 서보 밸브의 상태 진단 방법을 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 양태의 상태 진단 방법은, 선박에 탑재된 유압 서보 밸브의 작동유의 누설량을 계측 가능하게 하도록 유량계를 장착하는 장착 스텝과, 유압 서보 밸브의 스풀을 중립 영역으로 한 상태에서 작동유를 공급하는 공급 스텝과, 유량계에 의해 유압 서보 밸브의 작동유의 누설량을 계측하는 계측 스텝과, 유량계의 계측 결과를 바탕으로 유압 서보 밸브의 상태를 판정하는 판정 스텝을 포함한다.

이 양태에 의하면, 작동유의 누설량을 바탕으로 유압 서보 밸브의 상태를 진단할 수 있다.

또한, 이상의 임의의 조합이나, 본 발명의 구성 요소나 표현을 방법, 장치, 프로그램, 프로그램을 기록한 일시적인 또는 일시적이지 않은 기억 매체, 시스템 등의 사이에서 서로 치환한 것도 또한, 본 발명의 형태로서 유효하다.

본 발명에 따르면, 선박 위에 있어서 유압 서보 밸브의 상태를 고정밀도로 진단 가능한 유압 서보 밸브의 상태 진단 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 제1 실시 형태에 관한 진단 방법이 적용되는 유압 서보 밸브의 주변을 개략적으로 도시하는 구성도이다.
도 2는 도 1의 유압 서보 밸브의 밸브체의 위치와 포트의 개폐 상태를 모식적으로 도시하는 모식도이다.
도 3은 도 1의 유압 서보 밸브에 누설량 계측 장치를 장착한 상태를 도시하는 도면이다.
도 4는 제1 실시 형태에 관한 진단 방법의 프로세스의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 5는 제1 실시 형태에 관한 진단 방법이 적용되는 유압 서보 밸브의 진단 시스템의 일례를 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 6은 도 4의 진단 방법의 장착 스텝의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 7은 도 4의 진단 방법의 계측 스텝의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 8은 도 4의 진단 방법의 판정 스텝의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 9는 도 4의 진단 방법의 청정도 계측 스텝의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 10은 도 9의 청정도 계측 스텝에 있어서의 청정도 검사 장치를 장착한 상태를 도시하는 도면이다.

이하, 본 발명을 적합한 실시 형태를 바탕으로 각 도면을 참조하면서 설명한다. 실시 형태 및 변형예에서는, 동일 또는 동등한 구성 요소, 부재에는, 동일한 부호를 붙이는 것으로 하여, 적절히 중복된 설명은 생략한다. 또한, 각 도면에 있어서의 부재의 치수는, 이해를 용이하게 하기 위해 적절히 확대, 축소하여 도시된다. 또한, 각 도면에 있어서 실시 형태를 설명하는 데 있어서 중요하지 않은 부재의 일부는 생략하고 표시한다.

또한, 제1, 제2 등의 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소를 설명하기 위해 사용되지만, 이 용어는 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별할 목적으로만 사용되고, 이 용어에 의해 구성 요소가 한정되는 것은 아니다.

[제1 실시 형태]

도면을 참조하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 유압 서보 밸브의 상태 진단 방법 S100을 설명한다. 진단 방법 S100은, 각종 유압 서보 밸브에 적용할 수 있지만, 여기서는 선박 엔진(80)에 사용되는 유압 서보 밸브(10)에 적용되는 예에 대하여 설명한다.

우선, 유압 서보 밸브(10)의 주변 구성을 설명한다. 도 1은, 진단 방법 S100이 적용되는 유압 서보 밸브(10)의 주변을 개략적으로 도시하는 구성도이다. 유압 서보 밸브(10)는, 액추에이터 등의 피제어 기기에 접속되어, 상위 제어 장치(도시하지 않음)로부터의 명령에 기초하여 당해 피제어 기기로의 작동유(48)의 송출 상태를 변화시킴으로써, 피제어 기기의 동작을 제어한다. 이 설명에서는, 유압 서보 밸브(10)로서 3개의 접속 포트를 갖는 유압 서보 밸브를 예시하고, 피제어 기기로서 선박 엔진(80)으로의 연료 공급량을 제어하는 메인 밸브(20)를 예시한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 유압 서보 밸브(10)는, 메인 밸브(20)에 접속되어, 메인 밸브(20)의 동작을 제어하는 파일럿 밸브로서 기능한다. 메인 밸브(20) 및 유압 서보 밸브(10)는, 엔진(80)의 복수(예를 들어, 6개)의 기통 각각에 마련되어 있다.

유압 서보 밸브(10)는, 복수의 볼트(B1)에 의해 메인 밸브(20)에 연결되어 있다. 유압 서보 밸브(10)에는 볼트(B1)를 관통시키기 위한 복수의 관통 구멍(10h)이 천공된다. 메인 밸브(20)에는 볼트(B1)가 나사 결합하기 위한 복수의 암나사(20h)가 마련된다. 복수의 관통 구멍(10h)은, 복수의 암나사(20h)의 위치에 대응하는 위치에 배치된다. 볼트(B1)를 관통 구멍(10h)을 통해 암나사(20h)에 나사 결합함으로서, 유압 서보 밸브(10)는 메인 밸브(20)에 연결된다. 볼트(B1)를 제거함으로써 유압 서보 밸브(10)는, 메인 밸브(20)로부터 분리된다.

도 1의 메인 밸브(20)의 유압계통은, 작동유(48)를 저류하는 드레인 탱크(44)와, 드레인 탱크(44)의 작동유(48)를 가압하여 송출하는 유압 펌프(42)를 포함한다. 유압 펌프(42)로부터 송출된 작동유(48)는, 메인 밸브(20) 내의 펌프측 배관부(22p)를 통해, 메인 밸브(20)의 내부와 유압 서보 밸브(10)에 공급된다. 유압 서보 밸브(10)와 메인 밸브(20)의 내부로부터 배출되는 작동유(48)는, 메인 밸브(20) 내의 탱크측 배관부(22t)를 통해 드레인 탱크(44)로 복귀된다. 펌프측 배관부(22p)와 탱크측 배관부(22t)를 총칭할 때는 메인 밸브 배관부라고 한다.

유압 서보 밸브(10)는, 본체부(10b)와, 스풀(12)과, 포트(16)와, 스풀 구동부(18)를 주로 포함한다. 스풀(12)은 샤프트(12s)와, 샤프트(12s)와 일체로 이동하는 복수의 밸브체(14)를 갖는다. 스풀(12)은, 스풀 구동부(18)에 의해 구동되어 제1 방향으로 진퇴한다. 이하, 편의상, 스풀(12)이 스풀 구동부(18)로부터 제1 방향을 따라 연장 돌출되는 방향(도 1에서 하향)을 「연장 돌출 방향」, 「연장 돌출측」이라고 하고, 그 연장 돌출 방향과 반대의 방향을 「반연장 돌출 방향」, 「반연장 돌출측」이라고 한다.

스풀(12)의 연장 돌출측에는, 스풀(12)을 반연장 돌출 방향으로 가압하는 가압 부재(12h)가 마련된다. 가압 부재(12h)는, 예를 들어 제1 방향으로 신축하는 코일 스프링이어도 된다. 스풀 구동부(18)는, 샤프트(12s)를 제1 방향으로 진퇴시키는 전자적인 액추에이터(도시하지 않음)를 포함한다. 스풀 구동부(18)는, 제어 장치(도시하지 않음)로부터의 명령에 기초하여 샤프트(12s)를 진퇴시켜, 가압 부재(12h)의 가압력과의 밸런스에 의해 밸브체(14)의 위치를 제어한다.

밸브체(14)는, 제1 방향으로 이격하여 배치되는 제1 밸브체(14a)와, 제2 밸브체(14b)와, 제3 밸브체(14c)를 포함한다. 제2 밸브체(14b)는, 제1 밸브체(14a)의 반연장 돌출측에 배치되고, 제3 밸브체(14c)는, 제1 밸브체(14a)의 연장 돌출측에 배치된다. 제1 밸브체(14a)는, 그의 제1 방향의 위치에 따라, 후술하는 A포트(16a)의 연통 상태를 변화시킨다. 본체부(10b)는, 제1 방향으로 연장되어 스풀(12)을 수용하는 원통 공간(10s)을 갖는다. 원통 공간(10s)은 밸브체(14)를 좁은 간극을 통해 둘러싸는 실린더로서 기능한다.

본체부(10b)에는 포트(16)가 마련된다. 본 실시 형태의 포트(16)는, P포트(16p)와, A포트(16a)와, T포트(16t)를 포함한다. P포트(16p)는, 펌프측 배관부(22p)에 접속되어, 유압 펌프(42)로부터 가압된 작동유(48)가 공급된다. A포트(16a)는, 메인 밸브(20)의 작동유 수납부(22a)에 접속된다. 메인 밸브(20)는, 작동유 수납부(22a)에 공급된 작동유(48)의 압력에 기초하여 엔진(80)으로의 연료 공급량을 변화시킨다. T포트(16t)는, 탱크측 배관부(22t)에 접속되어, 본체부(10b)를 흐른 작동유(48)를 탱크측 배관부(22t)를 통해 드레인 탱크(44)에 배출한다.

도 2는, 유압 서보 밸브(10)의 밸브체(14)의 제1 방향의 위치와 포트의 개폐 상태를 모식적으로 도시하는 모식도이다. 이 도면에서는 설명에 중요하지 않은 요소의 기재를 생략하고 있다. 도 2의 (a)는, 밸브체(14)가 A포트(16a)와 P포트(16p)를 연통시키는 제1 영역 내에 위치하는 상태를 도시한다. 이 상태에서는, A포트(16a)는, P포트(16p)로부터의 작동유(48)를 작동유 수납부(22a)에 공급한다(이하, 「공급 모드」라고 함). 공급 모드에서는, 메인 밸브(20)의 작동유 수납부(22a)에는 P포트(16p)로부터의 작동유(48)가 공급된다. 이 동작에 의해, 예를 들어 메인 밸브(20)는 엔진(80)으로의 연료 공급량을 증가시키도록 동작한다.

도 2의 (b)는, 밸브체(14)가 A포트(16a)를 차단하여 P포트(16p) 및 T포트(16t)와 연통시키지 않는 중립 영역 내에 위치하는 상태를 도시한다. 이 상태에서는, A포트(16a)는 차단되고, 작동유 수납부(22a)에 대하여 공급도 회수도 하지 않는다(이하, 「중립 모드」라고 함). 중립 모드에서는, 메인 밸브(20)의 작동유 수납부(22a)의 유압은, 밸브체(14)가 중립 영역에 위치하기 직전의 상태로 유지된다. 이 동작에 의해, 예를 들어 메인 밸브(20)는 엔진(80)으로의 연료 공급량을 직전의 상태로 유지하도록 동작한다.

도 2의 (c)는, 밸브체(14)가 A포트(16a)와 T포트(16t)를 연통시키는 제2 영역 내에 위치하는 상태를 도시한다. 이 상태에서는, A포트(16a)는, 작동유 수납부(22a)로부터 작동유(48)를 회수하여 펌프측 배관부(22p)로 복귀시킨다(이하, 「회수 모드」라고 함). 회수 모드에서는, 메인 밸브(20)의 작동유 수납부(22a)의 작동유(48)가 A포트(16a), T포트(16t) 및 탱크측 배관부(22t)를 통해 드레인 탱크(44)로 회수된다. 이 동작에 의해, 예를 들어 메인 밸브(20)는 엔진(80)으로의 연료 공급량을 줄이도록 동작한다.

이와 같이, 유압 서보 밸브(10) 및 메인 밸브(20)는, 스풀 구동부(18)에서 밸브체(14)의 위치를 제어함으로써, 엔진(80)으로의 연료 공급량을 조정할 수 있다. 그러나, 이들 밸브가 장시간 사용되면 밸브체(14)가 마모된다. 밸브체(14)가 마모되면 밸브로서의 절도가 저하되어, 중립 모드에서도, A포트(16a), P포트(16p) 및 T포트(16t)는 서로 약간 연통된다.

중립 모드에 있어서, 작동유(48)가 P포트(16p)로부터 A포트(16a)로 누출되면, 작동유 수납부(22a)의 유압이 서서히 상승하여 엔진(80)으로의 연료 공급량이 증가하여, 엔진(80)의 연비의 악화를 야기한다.

또한, 중립 모드에 있어서, 작동유(48)가 A포트(16a)로부터 T포트(16t)로 누출되면, 작동유 수납부(22a)의 유압이 서서히 저하되어 엔진(80)으로의 연료 공급량이 감소하여, 엔진(80)의 출력 저하를 야기한다.

유압 서보 밸브(10)의 사용 시간이 증가함에 따라, 밸브체(14)의 마모가 진행되어 유압 서보 밸브(10)의 작동유(48)의 누설량(이하, 단순히 「누설량」이라고 함)이 증대된다. 누설량이 허용량을 초과하면, 유압 서보 밸브(10) 및 메인 밸브(20)는 정상적으로 기능하지 않게 되어 고장에 이른다. 즉, 누설량을 고정밀도로 파악할 수 있으면, 누설량이 허용량을 초과하기 전에 유압 서보 밸브(10)를 교환 또는 수리하여 예기치 않은 고장을 회피할 수 있다.

이어서, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 실시 형태의 진단 방법 S100에 대하여 설명한다. 도 3은, 유압 서보 밸브(10)에 누설량 계측 장치(30)를 장착한 상태를 도시하는 도면이다. 도 4는, 유압 서보 밸브의 상태 진단 방법 S100의 일례를 도시하는 흐름도이다. 진단 방법 S100은, 장착 스텝 S110과, 계측 스텝 S120과, 판정 스텝 S130을 주로 포함한다. 도 5는, 진단 방법 S100이 적용되는 유압 서보 밸브(10)의 진단 시스템(1)의 일례를 도시하는 블록도이다.

도 5에 도시하는 각 기능 블록은, 하드웨어적으로는, 컴퓨터의 CPU를 비롯한 전자 소자나 기계 부품 등에 의해 실현할 수 있고, 소프트웨어적으로는 컴퓨터 프로그램 등에 의해 실현되지만, 여기서는, 그것들의 제휴에 의해 실현되는 기능 블록을 그리고 있다. 따라서, 이들 기능 블록은 하드웨어, 소프트웨어의 조합에 의해 다양한 형태로 실현할 수 있는 것은, 당업자에게는 이해되는 바이다.

(누설량 계측 장치)

진단 방법 S100에서는, 누설량 계측 장치(30)를 유압 서보 밸브(10)와 메인 밸브(20)에 설치한 상태에서 누설량을 계측한다. 이 때문에, 누설량 계측 장치(30)를 먼저 설명한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 누설량 계측 장치(30)는, 유량계(32)와, 파이프 시트(34)와, 판정 장치(50)를 포함한다. 유량계(32)는, 유압 서보 밸브(10)로부터 누출된 작동유(48)의 양을 계측한다. 파이프 시트(34)는, 유량계(32)를 유압 서보 밸브(10)의 포트(16)에 접속하는 지그이다. 판정 장치(50)는, 유량계(32)의 계측값에 기초하여 보수의 필요 여부를 판정한다.

유량계(32)로서는, 누설량을 계측 가능한 것이면 되고, 초음파나 전자파 등을 이용한 비접액형이어도 되고, 날개차 등을 사용한 접액형이어도 된다. 본 실시 형태의 유량계(32)는, 초음파를 이용하여 작동유(48)의 유속으로부터 누설량을 계측하는 것이다. 이 경우, 작동유(48)의 흐름에 영향을 끼치지 않기 때문에, 계측의 오차 요인을 줄일 수 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 파이프 시트(34)는, 후판상의 본체부(34b)와, 본체부(34b)에 천공된 제1 파이프 시트 배관(34p)과, 제2 파이프 시트 배관(34m)과, 제3 파이프 시트 배관(34n)을 갖는다. 제1 내지 제3 파이프 시트 배관(34p, 34m, 34n)을 총칭할 때는 파이프 시트 배관이라고 한다. 파이프 시트(34)에는, 볼트를 관통시키기 위한 복수(예를 들어, 4개)의 관통 구멍(34h)이 두께 방향으로 천공되어 있다. 복수의 관통 구멍(34h)은, 복수의 관통 구멍(10h)의 위치에 대응하는 위치에 배치된다. 제1 파이프 시트 배관(34p)은, 본체부(34b)의 두께 방향으로 연장되어, 유압 서보 밸브(10)의 P포트(16p)와, 메인 밸브(20)의 펌프측 배관부(22p)를 접속한다. 제1 파이프 시트 배관(34p)은, 유압 펌프(42)로부터의 작동유(48)를 P포트(16p)로 유도한다.

제2 파이프 시트 배관(34m)은, 일단측이 유압 서보 밸브(10)의 T포트(16t)에 접속되고, 타단측이 유량계(32)의 입구부(32e)에 접속된다. 제3 파이프 시트 배관(34n)은, 일단측이 메인 밸브(20)의 탱크측 배관부(22t)에 접속되고, 타단측이 유량계(32)의 출구부(32f)에 접속된다. 즉, 제2 파이프 시트 배관(34m)은, 유압 서보 밸브(10)의 T포트(16t)로부터 누출된 작동유(48)를 유량계(32)로 유도하고, 제3 파이프 시트 배관(34n)은, 유량계(32)를 통과한 작동유(48)를 탱크측 배관부(22t)로 유도한다. 이와 같이 구성된 것에 의해, 유량계(32)는, 작동유(48)의 T포트(16t)로부터의 누설량을 계측할 수 있다.

또한, 파이프 시트(34)는, 유압 서보 밸브(10)의 A포트(16a) 및 메인 밸브(20)의 작동유 수납부(22a)를 막는 형상을 갖고 있다. 즉, 파이프 시트(34)가 장착된 상태에서는, A포트(16a) 및 작동유 수납부(22a)는 파이프 시트(34)에 의해 폐색된다.

(장착 스텝)

도 3, 도 4, 도 6을 참조하여 장착 스텝 S110을 설명한다. 도 6은, 장착 스텝 S110의 일례를 도시하는 흐름도이다. 이 스텝에서는, 유압 서보 밸브(10)와 메인 밸브(20)에 누설량 계측 장치(30)를 장착하기 위해, 배 위에 있어서 이하의 프로세스가 실행된다.

(1) 누설량 계측 장치(30)를 장착하기 전에, 볼트(B1)를 제거하여 유압 서보 밸브(10)를 메인 밸브(20)로부터 분리한다(스텝 S112).

(2) 이어서, 파이프 시트(34)를 유압 서보 밸브(10)와 메인 밸브(20) 사이에 끼운 상태에서 이것들과 연결한다(스텝 S114). 구체적으로는, 파이프 시트 배관을 메인 밸브 배관부 및 포트(16)에 대응시킨 상태에서, 복수의 볼트(B2)를 관통 구멍(34h) 및 관통 구멍(10h)을 통해 암나사(20h)에 나사 결합한다. 볼트(B2)는, 볼트(B1)보다 파이프 시트(34)의 두께에 상당할만큼 긴 것이어도 된다.

(계측 스텝)

도 3, 도 4, 도 7을 참조하여 계측 스텝 S120을 설명한다. 도 7은, 계측 스텝 S120의 일례를 도시하는 흐름도이다. 스텝 S120은, A포트(16a)를 폐색하는 스텝과, 유압 서보 밸브(10)에 작동유(48)를 공급하는 스텝과, 그 유량계(32)에 의해 그 누설량을 계측하는 스텝을 포함한다. 스텝 S120에서는, 누설량 계측 장치(30)가 장착된 유압 서보 밸브(10)에 대하여 이하의 프로세스가 실행된다.

(1) 밸브체(14)가 중립 영역에 위치하도록, 스풀 구동부(18)를 제어한다. 예를 들어, 밸브체(14)를 중립 영역으로 이동시키는 명령을 상위 제어 장치로부터 스풀 구동부(18)로 출력한다(스텝 S122).

(2) 유압 펌프(42)로부터 펌프측 배관부(22p)를 통해 작동유(48)를 P포트(16p)로 공급한다(스텝 S124). 이 스텝에서는, 소정의 기간(예를 들어, 30분, 1시간 등) 계속해서 작동유(48)를 공급한다. 이때, 유압 펌프(42)와는 별도로 마련한 시험용 유압 펌프로부터 작동유(48)를 공급해도 되지만, 본 실시 형태에서는, 선박의 통상 운전 시에 사용되는 유압 펌프(42)로부터 작동유(48)를 공급하고 있다. 이 경우, 통상의 사용 조건에서 계측할 수 있으므로 조건 차이에 의한 계측 오차를 저감할 수 있다.

(3) 스텝 S124에서 작동유(48)가 P포트(16p)에 공급되고 있는 동안, 유량계(32)에 의해 T포트(16t)로부터의 누설량을 계측한다(스텝 S126). 타임 래그 등을 고려하여 누설량의 계측 기간은 연장 또는 단축되어도 된다.

(4) 스텝 S126에서 누설량이 계측되고 있는 동안, 유량계(32)는, 그 계측 결과를 판정 장치(50)에 출력한다(스텝 S128).

(판정 스텝)

도 3, 도 4, 도 8을 참조하여 판정 스텝 S130을 설명한다. 도 8은, 판정 스텝 S130의 일례를 도시하는 흐름도이다. 이 스텝에서는, 판정 장치(50)에 의해, 계측 스텝 S120의 계측 결과를 바탕으로 유압 서보 밸브(10)의 보수의 필요 여부를 판정한다.

(판정 장치)

도 3, 도 5를 참조하여 판정 장치(50)를 설명한다. 판정 장치(50)는, 누설량 계측 장치(30)와는 별도로 마련되어도 되지만, 이 예에서는 일체로 마련되어 있다. 본 실시 형태의 판정 장치(50)는, 조작 결과 취득부(50b)와, 계측값 취득부(50c)와, 기억부(50m)와, 판정부(50e)와, 표시 제어부(50d)와, 출력부(50h)를 갖는다.

조작 결과 취득부(50b)는, 조작부(30s)의 조작 결과를 취득한다. 조작부(30s)는, 예를 들어 누설량 계측 장치(30)에 마련되어, 판정 장치(50)의 기동·정지, 판정 결과의 표시, 계측 결과나 판정 결과의 출력 등의 조작자의 조작을 접수한다. 조작부(30s)는 터치 패널이어도 된다.

계측값 취득부(50c)는, 유량계(32)의 계측값을 취득한다. 판정부(50e)는, 계측값 취득부(50c)의 취득 결과를 바탕으로 유압 서보 밸브(10)의 보수의 필요 여부를 판정한다. 표시 제어부(50d)는, 판정 장치(50)의 판정 결과를 표시 디바이스(52)에 표시시킨다. 표시 디바이스(52)는, 예를 들어 조작부(30s)와 일체적으로 마련된 액정 표시 장치여도 된다.

기억부(50m)는, 역치(후술함)와, 계측값 취득부(50c)의 취득 결과와, 판정 장치(50)의 판정 결과와, 기타의 소정 정보를 기억한다.

출력부(50h)는, 유량계(32)의 계측 결과나 판정 장치(50)의 판정 결과를 외부에 출력한다. 예를 들어, 출력부(50h)는, 유량계(32)의 계측 결과나 판정 장치(50)의 판정 결과를 인터넷 등을 통해 네트워크 서버로 송신해도 되고, 이것들의 결과를 조작자가 소지하는 정보 단말기(54)로 송신해도 된다.

판정 스텝 S130은, 조작자가 조작부(30s)로부터 판정 처리 개시의 조작을 행함으로써 개시된다. 판정 스텝 S130이 개시되면, 판정 장치(50)는, 유량계(32)의 계측값(이하, 「계측값 V」라고 함)을 취득한다(스텝 S132). 이 스텝에서는, 계측값 취득부(50c)는, 계측값 V를 소정의 기간(예를 들어, 30분, 1시간) 취득하여 기억부(50m)에 기억시킨다.

유량계(32)의 계측값 V를 취득하면, 판정 장치(50)는, 계측값 V로부터 단위 시간당의 누설량(이하, 「누설량 Q」라고 함)을 산출한다(스텝 S134). 이 스텝에서는, 판정부(50e)는, 계측값 V의 누적값을 계측 시간으로 나누어 누설량 Q를 산출하여 기억부(50m)에 기억시킨다. 또한, 본 실시 형태에서는 유량계의 계측 결과는 누설량 Q에 의해 예시된다.

누설량 Q를 산출하면, 판정 장치(50)는, 역치 T에 기초하여 누설량 Q를 복수의 구분으로 분류한다(스텝 S136). 역치 T에 의해 구분함으로써 안정된 판정 결과를 얻을 수 있다. 역치 T는 하나여도 되고, 복수의 역치를 포함해도 된다. 복수의 역치를 사용함으로써, 더 적절한 판정 결과를 얻을 수 있다. 본 실시 형태에서는, 역치 T는 제1 역치 T1과, 제2 역치 T2를 포함하고, 판정 장치(50)는 누설량 Q를 3구분으로 분류하여 판정한다. 예를 들어, 제1 역치 T1은, 누설량 Q가 제1 역치 T1 이하인 경우에는 보수 불필요의 레벨로 설정되어도 된다. 또한, 제2 역치 T2는, 누설량 Q가 제2 역치 T2를 초과하면 빠르게 보수가 필요한 레벨로 설정되어도 된다.

누설량 Q를 분류하면, 판정 장치(50)는, 그 분류 결과에 기초하여 보수의 필요성을 판정한다(스텝 S138). 예를 들어, 누설량 Q가 제1 역치 T1 이하인 경우에는 보수 불필요라고 판정하고, 제1 역치 T1을 초과하고 제2 역치 T2 이하인 경우에는 소정 기간 내에 보수 필요라고 판정하고, 제2 역치 T2를 초과하는 경우에는 빠르게 보수 필요라고 판정해도 된다. 판정 장치(50)는, 이 판정 결과(이하, 「판정 결과 R」이라고 함)를 기억부(50m)에 기억시킨다.

보수의 필요성을 판정하면, 판정 장치(50)는, 그 판정 결과 R을 출력한다(스텝 S140). 이 스텝에서는, 표시 제어부(50d)는 판정 결과 R을 표시 디바이스(52)에 표시시키고, 출력부(50h)는, 누설량 Q나 판정 결과 R 등의 정보를 선박의 외부에 출력해도 된다. 예를 들어, 이것들의 정보를 선박의 외부에 있는 검사원의 정보 단말기로 송신해도 된다.

판정 결과 R을 출력하면, 판정 장치(50)는, 판정 스텝 S130을 종료시킨다. 이어서, 누설량 계측 장치(30)를 떼어 내어, 유압 서보 밸브(10)를 메인 밸브(20)에 설치함으로써 진단 방법 S100의 프로세스는 종료된다. 진단 방법 S100의 이들 스텝은 어디까지나 일례이고, 다른 스텝을 추가하거나, 일부의 스텝을 변경 또는 삭제하거나, 스텝의 순서를 바꿔도 된다.

(역치)

역치 T에 대하여 설명한다. 역치 T는 미리 설정된 값으로 고정해도 되지만, 마모의 상황은 다양한 요인에 따라 다르기 때문에, 이들 요인에 따라 역치 T를 변화시켜도 된다. 이하, 몇 가지의 요인과 역치 T의 관계를 설명한다.

역치 T는, 마모의 진행 속도가 빠른 경우는 작게 하고, 느린 경우는 크게 해도 된다. 마모의 진행 속도는, 과거의 다른 시점(예를 들어, 초기와 1년 경과 후)의 계측 결과로부터 산출한 누설량 Q의 차분을 다른 시점의 시간차(기간)로 나눔으로써 산출할 수 있다. 또한, 역치 T는, 유압 서보 밸브(10)의 사용 빈도가 높은 경우는 작게 하고, 낮은 경우는 크게 해도 된다. 본 실시 형태에서는, 과거의 다른 시점에 있어서의 계측 결과와 유압 서보 밸브(10)의 사용 이력에 따라 역치 T를 변경하도록 하고 있다.

마모의 진행은, 작동유(48)의 청정도(이물 함유량)와 상관이 있다. 본 발명자가 검토한 결과, 작동유(48)에 포함되는 금속 분말 등의 이물(콘타미네이션이라고 칭해지는 경우가 있음)이 많아질수록, 밸브체(14)의 마모가 촉진되는 것이 판명되었다. 이것들로부터, 역치 T는, 작동유(48)의 청정도가 낮은(＝이물 함유량이 많은) 경우는 작게 하고, 청정도가 높은(＝이물 함유량이 적은) 경우는 크게 해도 된다. 본 실시 형태에서는, 작동유(48)의 청정도에 따라 역치 T를 변경하고 있다. 또한, 작동유(48)의 청정도를 계측하는 프로세스에 대해서는 후술한다.

마모의 진행은, 선박의 가속이나 감속의 빈도에 따라 상이하다. 또한, 마모의 진행은, 선박의 항로의 기온이나 습도 혹은 날씨의 상태에 따라 상이하다. 또한, 마모의 진행은, 선박의 사용 시간에 따라 상이하다. 이것들로부터, 본 실시 형태에서는, 선박의 종류, 항로 또는 사용 시간에 따라 역치 T를 변경하고 있다. 일례로서, 선박의 종류, 항로 또는 사용 시간이 마모의 진행을 촉진하는 경우는, 역치 T를 작게 하고, 마모의 진행을 촉진하기 어려운 경우는, 역치 T를 크게 하고 있다.

작동유(48)의 점도는 작동유(48)의 온도에 따라 변화된다. 예를 들어, 고온이고 점도가 낮은 경우에 작동유(48)의 윤활성이 저하되고, 저온이고 유동성이 낮은 경우에도 윤활성이 저하될 가능성이 있다. 따라서, 마모의 진행은, 작동유(48)의 온도에 따라 상이하다. 이것들로부터, 본 실시 형태에서는, 작동유(48)의 온도에 따라 역치 T를 변경하고 있다. 일례로서, 작동유(48)의 온도가 마모의 진행을 촉진하는 범위에서는, 역치 T를 작게 하고, 마모의 진행을 촉진하기 어려운 경우는, 역치 T를 크게 하고 있다.

(청정도 계측 프로세스)

도 9, 도 10을 참조하여, 작동유(48)의 청정도를 계측하는 프로세스를 설명한다. 이 프로세스는, 작동유(48)의 청정도를 계측하는 청정도 계측 스텝 S150을 포함하고 있다. 청정도 계측 스텝 S150은, 진단 방법 S100의 프로세스와는 분리하여 실행되어도 된다. 이 설명에서는, 상술한 판정 스텝 S130의 종료 후에, 진단 방법 S100의 일련의 프로세스 중에 있어서, 스텝 S150이 실행되는 예를 나타낸다.

도 9는, 청정도 계측 스텝 S150을 도시하는 흐름도이다. 도 10은, 청정도 계측 스텝 S150에 있어서, 청정도 검사 장치(36)를 메인 밸브(20)에 장착한 상태를 도시하는 도면이다. 이 스텝에서는, 이 상태에서 작동유의 청정도를 검사한다. 따라서, 청정도 검사 장치(36)를 먼저 설명한다.

(청정도 검사 장치)

도 10에 도시한 바와 같이, 청정도 검사 장치(36)는, 이물 검사 장치(38)와, 파이프 시트(40)를 포함한다. 이물 검사 장치(38)는, 작동유(48)의 청정도를 검사 가능한 것이면 되고, 본 실시 형태에서는, 광학적으로 이물의 수를 계수하여 청정도를 검사하는 것이다. 파이프 시트(40)는, 이물 검사 장치(38)를 메인 밸브(20)의 펌프측 배관부(22p)와 탱크측 배관부(22t) 사이에 접속하기 위한 것이다.

파이프 시트(40)는, 파이프 시트(34)와 동일한 외형을 갖는 본체부(40b)와, 본체부(40b)에 천공된 제1 파이프 시트 배관(40p)과, 제2 파이프 시트 배관(40m)을 갖는다. 파이프 시트(40)에는, 볼트(B2)를 관통시키기 위한 복수의 관통 구멍(40h)이 천공되어 있다. 복수의 관통 구멍(40h)은, 복수의 암나사(20h)의 위치에 대응하는 위치에 배치된다. 파이프 시트(40)는, 볼트(B2)를 관통 구멍(40h)을 통해 암나사(20h)에 나사 결합함으로써, 메인 밸브(20)에 연결되고, 볼트(B2)를 제거함으로써 메인 밸브(20)로부터 분리된다.

또한, 작동유 검사를 할 때, 유압 서보 밸브(10)를 제거하여 가배치해도 되지만, 가배치하면, 그 유압 서보 밸브(10)의 취급에 불필요한 수고가 드는 문제가 있다. 이 때문에, 도 10의 예에서는, 파이프 시트(40)와 함께 유압 서보 밸브(10)도 연결되어 있다. 또한, 유압 서보 밸브(10)를 연결하는 것은 필수는 아니고, 파이프 시트(40)만을 짧은 볼트를 사용하여 연결해도 된다.

제1 파이프 시트 배관(40p)은, 메인 밸브(20)의 펌프측 배관부(22p)와, 이물 검사 장치(38)의 입구부(38e)를 접속하여, 유압 펌프(42)로부터의 작동유(48)를 이물 검사 장치(38)로 도입한다. 제2 파이프 시트 배관(40m)은, 메인 밸브(20)의 탱크측 배관부(22t)와, 이물 검사 장치(38)의 출구부(38g)를 접속하여, 이물 검사 장치(38)로부터의 작동유(48)를 드레인 탱크(44)로 배출한다.

청정도 계측 스텝 S150에서는, 우선, 메인 밸브(20)로부터 누설량 계측 장치(30)를 분리한다(스텝 S152). 이 스텝에서는, 볼트(B2)를 제거하여 유압 서보 밸브(10)와 누설량 계측 장치(30)를 메인 밸브(20)로부터 분리한다.

이어서, 도 10에 도시한 바와 같이, 메인 밸브(20)에 청정도 검사 장치(36)를 장착한다(스텝 S154). 구체적으로는, 제1 파이프 시트 배관(40p) 및 제2 파이프 시트 배관(40m)을 펌프측 배관부(22p) 및 탱크측 배관부(22t)에 대응시킨 상태에서, 복수의 볼트(B2)를 관통 구멍(40h)을 통해 암나사(20h)에 나사 결합한다.

이어서, 유압 펌프(42)로부터 작동유(48)를 이물 검사 장치(38)로 공급한다(스텝 S156). 구체적으로는, 유압 펌프(42)를 작동시켜 펌프측 배관부(22p)를 통해 작동유(48)를 이물 검사 장치(38)의 입구부(38e)로 도입하고, 이물 검사 장치(38)의 출구부(38g)로부터의 작동유(48)를 탱크측 배관부(22t)를 통해 드레인 탱크(44)로 배출한다. 이 경우, 통상의 사용 조건에서 검사할 수 있으므로 조건 차이에 의한 검사 오차를 저감할 수 있다.

이어서, 스텝 S156에서 작동유(48)가 이물 검사 장치(38)에 공급되어 있는 동안, 이물 검사 장치(38)에 의해 작동유(48)의 청정도를 검사한다(스텝 S158). 이 스텝에서는, 이물 검사 장치(38)는 소정의 시간 간격에 있어서의 이물의 총 수치나 크기를 검사하여, 그 검사 결과(이하, 검사 결과 U라고 함)를 표시한다.

이물 검사 장치(38)의 검사 결과 U가 얻어지면, 검사 결과 U를 소정의 기준값에 비추어 분류하고, 그 분류 결과에 의해 역치 T를 조정한다(스텝 S160). 이 스텝에서는, 검사 결과 U의 분류 결과에 의해 제1 역치 T1 및 제2 역치 T2를 조정하여, 보수 필요성의 판정 결과 R을 수정해도 된다. 스텝 S160은, 조작자의 수동에 의해 실행되어도 되고, 검사 결과 U를 판정 장치(50)에 자동적으로 출력하고, 판정 장치(50)에 의해 자율적으로 실행되어도 된다.

이어서, 이물 검사 장치(38)를 제거하고 메인 밸브(20)에 유압 서보 밸브(10)를 설치함으로써 청정도 계측 스텝 S150의 프로세스는 종료된다.

이어서, 계측 스텝 S120에 대하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 실시 형태의 계측 스텝 S120에서는, 중립 영역에 있어서 스풀(12)의 위치를 복수의 개소로 변경하여 측정하고 있다. 이 경우, 복수의 개소의 각각의 누설량의 차로부터 스풀(12)의 마모 위치를 추정할 수 있다.

예를 들어, 스풀(12)을 중립 영역에 있어서의 연장 돌출측 단부의 제1 위치, 중앙 위치 및 반연장 돌출측 단부의 제2 위치로 이동시켜, 각 위치에서 누설량 Q를 계측해도 된다. 제1 위치에서의 누설량 Q가 제2 위치에서의 누설량 Q보다 많은 경우는, 밸브체(14)의 연장 돌출측이 반연장 돌출측보다 마모되어 있다고 판단할 수 있고, 적은 경우는 반연장 돌출측이 연장 돌출측보다 마모되어 있다고 판단할 수 있다.

또한, 스풀(12)을 제1 위치로부터 제2 위치까지 다점으로 이동시켜, 각 점에서 누설량 Q를 계측해도 된다. 이 경우, 각 점에서의 누설량 Q를 플롯함으로써, 스풀(12)의 마모 개소를 더 고정밀도로 파악할 수 있다. 또한, 중립 영역에서의 누설량 Q가 최소로 되는 최소 위치를 특정할 수 있다.

또한, 스풀(12)을 제1 위치로부터 제2 위치까지 서서히 이동시키고, 그 이동 중인 누설량 Q를 계측해도 된다. 이 경우, 스풀(12)의 위치에 대한 누설량 Q를 플롯함으로써, 중립 영역에서의 누설량의 최소 위치를 고정밀도로 특정할 수 있다. 스풀(12)의 위치를 특정된 최소 위치로 제어함으로써, 초기의 중앙 위치로 제어하는 경우에 비해, 유압 서보 밸브(10)의 누설량을 저감할 수 있다.

이상에 설명한 본 실시 형태의 작용·효과를 설명한다. 본 실시 형태의 유압 서보 밸브의 상태 진단 방법 S100은, 선박에 탑재된 유압 서보 밸브(10)의 작동유의 누설량을 계측 가능하게 하도록 유량계(32)를 장착하는 스텝 S110과, 유압 서보 밸브(10)의 스풀(12)을 중립 영역으로 한 상태에서 작동유(48)를 공급하는 스텝과, 유량계(32)에 의해 유압 서보 밸브(10)의 작동유의 누설량을 계측하는 계측 스텝 S120과, 유량계(32)의 계측 결과를 바탕으로 유압 서보 밸브의 상태를 판정하는 판정 스텝 S130을 포함한다.

이 형태에 의하면, 선박 위에 있어서 선박에 탑재된 상태의 유압 서보 밸브를 진단하므로, 밸브를 선외로 이송하여 검사하는 경우에 비해, 작업 공정수를 억제할 수 있어, 검사 기간이 짧아진다. 또한, 선박에 탑재된 상태의 밸브에 대하여, 작동유의 누설량을 직접 계측하므로, 간접적으로 추정하는 경우에 비해, 오차 요인이 줄어 마모 상태를 적확하게 파악할 수 있다. 또한, 계측 결과를 바탕으로 정량적으로 유압 서보 밸브의 보수의 필요 여부를 판정하므로, 정성적으로 판정하는 경우에 비해 판정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

유압 서보 밸브는, 작동유의 공급을 받는 P포트와, 작동유를 출력하는 A포트와, 작동유를 배출하는 T포트를 갖고, 계측 스텝 S120은, A포트(16a)를 폐색하는 스텝을 포함해도 된다. 이 경우, A포트(16a)로부터 메인 밸브(20)로 작동유(48)가 유출되어 메인 밸브(20)가 오동작하는 것을 방지할 수 있다. A포트(16a)로부터의 누출을 차단할 수 있으므로, T포트(16t)로의 누설량 Q의 계측 오차를 저감시킬 수 있다.

판정 스텝 S130에서는, 역치 T에 기초하여 계측 결과(누설량 Q)를 복수의 구분으로 분류해도 된다. 이 경우, 역치 T에 기초하여 구분함으로써, 안정된 판정 결과를 얻을 수 있다. 복수의 구분으로 분류함으로써, 더 유연하고 정확한 판정 결과를 얻을 수 있다.

다른 시점에 있어서의 계측 결과(누설량 Q)와 유압 서보 밸브(10)의 사용 이력에 따라 역치 T를 변경해도 된다. 이 경우, 누설량 Q의 변화 속도나 사용 이력의 차이에 의해 마모 속도가 변화되어 판정 정밀도가 저하되는바, 누설량 Q의 변화 속도에 따라, 역치 T를 보정함으로써, 판정 정밀도를 향상시켜 오판정을 억제할 수 있다.

작동유(48)의 청정도에 따라 역치 T를 변경해도 된다. 이 경우, 작동유(48)의 청정도의 차이에 의해 마모 속도가 변화되어 판정 정밀도가 저하되는바, 청정도에 따라 역치 T를 보정함으로써, 판정 정밀도를 향상시켜 오판정을 억제할 수 있다.

선박의 종류, 항로 또는 사용 시간에 따라 역치 T를 변경해도 된다. 이 경우, 선박의 종류, 항로 또는 사용 시간에 기인하여 판정 정밀도가 저하되는바, 이들 요소에 따라 역치 T를 보정함으로써, 판정 정밀도를 향상시켜 오판정을 억제할 수 있다.

작동유(48)의 온도에 따라 역치 T를 변경해도 된다. 이 경우, 작동유(48)의 점도 변화에 기인하여 판정 정밀도가 저하되는바, 작동유(48)의 온도에 따라 역치 T를 보정함으로써, 판정 정밀도를 향상시켜 오판정을 억제할 수 있다.

계측 스텝 S120에서는, 중립 영역에 있어서 스풀(12)의 위치를 변경하여 측정해도 된다. 이 경우, 스풀(12)의 위치와 누설량 Q의 관계로부터 스풀(12)의 마모 위치를 추정할 수 있다.

장착 스텝 S110은, 파이프 시트(34)에 유량계(32)와 유압 서보 밸브(10)를 설치하는 스텝을 포함해도 된다. 이 경우, 유압 서보 밸브(10)와 메인 밸브(20) 사이에 유량계(32)를 설치하기 위한 배관이 노출되어 있지 않은 경우라도, 작동유의 누설량을 용이하게 계측할 수 있다.

유압 서보 밸브(10)는, 피제어 기기(메인 밸브(20))로의 작동유(48)의 공급을 제어하는 것이며, 파이프 시트(34)는, 유압 서보 밸브(10)와 피제어 기기 사이에 마련되어도 된다. 이 경우, 전용의 파이프 시트(34)를 사용하므로 작동유(48)의 오일 누설을 적게 할 수 있다.

유량계(32)의 계측 결과를 선박의 외부로 출력하는 스텝(스텝 S140)을 더 포함해도 된다. 이 경우, 계측 결과를 외부로 출력하지 않는 경우는 검사원이 현장에 나가는 수고가 드는바, 선박의 외부(사무소·공장 등)에서 판정할 수 있으므로 검사원이 현장에 나가는 수고를 줄일 수 있다. 또한, 계측 결과에 따라, 검사원이 역치 T 변경의 지시를 내는 것도 가능해진다.

작동유(48)의 청정도를 계측하는 스텝(스텝 S150)을 더 포함해도 된다. 이 경우, 별도의 작업으로서 청정도를 계측하면, 전체의 작업량이 증가하는바, 청정도를 계측하는 작업을, 진단 방법 S100 일련의 작업 중에 포함함으로써 전체의 작업량을 줄게 한다.

[제2 실시 형태]

도 3을 참조하여, 본 발명의 제2 실시 형태를 설명한다. 제2 실시 형태의 도면 및 설명에서는, 제1 실시 형태와 동일 또는 동등한 구성 요소, 부재에는 동일한 부호를 붙인다. 제1 실시 형태와 중복되는 설명을 적절히 생략하여, 제1 실시 형태와 상위한 구성에 대하여 중점적으로 설명한다. 본 발명의 제2 실시 형태는 유압 서보 밸브 시스템(8)이다. 이 시스템(8)은, 유압 서보 밸브(10)와, 유압 서보 밸브(10)의 작동유(48)의 누설량을 계측하기 위한 유량계(32)를 구비한다. 이 형태에 의하면, 유압 서보 밸브(10)의 마모 상태를 용이하게 진단할 수 있다. 또한, 피제어 기기에 장착된 경우에, 그 상태에서 누설량을 직접 계측할 수 있으므로 간접적으로 추정하는 경우에 비해 오차 요인이 줄어 마모 상태를 적확하게 파악할 수 있다. 유압 서보 밸브 시스템(8)은, 파이프 시트(34)를 구비해도 된다.

[제3 실시 형태]

도 3을 참조하여, 본 발명의 제3 실시 형태를 설명한다. 제3 실시 형태의 도면 및 설명에서는, 제1 실시 형태와 동일 또는 동등한 구성 요소, 부재에는 동일한 부호를 붙인다. 제1 실시 형태와 중복되는 설명을 적절히 생략하고, 제1 실시 형태와 상위한 구성에 대하여 중점적으로 설명한다. 본 발명의 제3 실시 형태는 유압 서보 밸브의 상태 진단 장치(6)이다. 상태 진단 장치(6)는, 유압 서보 밸브(10)의 작동유(48)의 누설량을 계측하는 유량계(32)와, 유량계(32)의 계측 결과를 바탕으로 유압 서보 밸브(10)의 상태를 판정하는 판정 장치(50)를 구비한다. 이 형태에 의하면, 유압 서보 밸브(10)의 마모 상태를 용이하게 진단할 수 있다. 누설량을 직접 계측할 수 있으므로, 간접적으로 추정하는 경우에 비해, 오차 요인이 줄어 적확하게 상태 진단할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태의 예에 대하여 상세하게 설명했다. 전술한 실시 형태는, 모두 본 발명을 실시하는 데 있어서의 구체예를 도시한 것에 지나지 않는다. 실시 형태의 내용은, 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니고, 청구범위에 규정된 발명의 사상을 일탈하지 않는 범위에 있어서, 구성 요소의 변경, 추가, 삭제 등의 많은 설계 변경이 가능하다. 전술한 실시 형태에서는, 이와 같은 설계 변경이 가능한 내용에 관하여, 「실시 형태의」「실시 형태에서는」 등의 표기를 붙여 설명하고 있지만, 그와 같은 표기가 없는 내용에 설계 변경이 허용되지 않는 것은 아니다.

[변형예]

이하, 변형예에 대하여 설명한다. 변형예의 도면 및 설명에서는, 실시 형태와 동일 또는 동등한 구성 요소, 부재에는 동일한 부호를 붙인다. 실시 형태와 중복되는 설명을 적절히 생략하고, 제1 실시 형태와 상위한 구성에 대하여 중점적으로 설명한다.

제1 실시 형태의 설명에서는, 유압 서보 밸브(10)가 3포트의 유압 서보 밸브인 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 유압 서보 밸브는, 기타의 형식의 밸브여도 된다.

제1 실시 형태의 설명에서는, 1기통에 대응하는 하나의 유압 서보 밸브(10)에 대하여 계측하는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 복수 기통에 대응하는 복수의 유압 서보 밸브(10)를 동시에 계측해도 되고, 전체 기통에 대응하는 복수의 유압 서보 밸브(10)를 동시에 계측해도 된다. 이 경우, 복수의 유압 서보 밸브(10)를 동일한 조건에서 계측할 수 있고, 또한 전체의 계측 시간을 단축할 수 있다.

제1 실시 형태의 설명에서는, 청정도 계측 스텝 S150이, 장착 스텝 S110이나 계측 스텝 S120 후에 실행되는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 청정도 계측 스텝 S150은, 장착 스텝 S110이나 계측 스텝 S120 전에 실행되어도 된다.

상술한 변형예는, 제1 실시 형태와 동일한 작용·효과를 발휘한다.

상술한 실시 형태와 변형예의 임의의 조합도 또한 본 발명의 실시 형태로서 유용하다. 조합에 따라 생기는 새로운 실시 형태는, 조합되는 실시 형태 및 변형예 각각의 효과를 겸비한다.

10: 유압 서보 밸브
12: 스풀
14: 밸브체
16: 포트
16a: A포트
16p: P포트
16t: T포트
18: 스풀 구동부
20: 메인 밸브
30: 누설량 계측 장치
32: 유량계
34: 파이프 시트
36: 청정도 검사 장치
38: 이물 검사 장치
40: 파이프 시트
42: 유압 펌프
44: 드레인 탱크
48: 작동유
50: 판정 장치
S100: 진단 방법

Claims

선박에 탑재된 유압 서보 밸브의 작동유의 누설량을 계측 가능하게 하도록 유량계를 장착하는 장착 스텝과,
상기 유압 서보 밸브의 스풀을 중립 영역으로 한 상태에서 작동유를 공급하는 공급 스텝과,
상기 유량계에 의해 상기 유압 서보 밸브의 작동유의 누설량을 계측하는 계측 스텝과,
상기 유량계의 계측 결과를 바탕으로 상기 유압 서보 밸브의 상태를 판정하는 판정 스텝을
포함하는 유압 서보 밸브의 상태 진단 방법.
제1항에 있어서, 상기 유압 서보 밸브는, 작동유의 공급을 받는 P포트와, 작동유를 출력하는 A포트와, 작동유를 배출하는 T포트를 갖고,
상기 계측 스텝은, 상기 A포트를 폐색하는 스텝을 포함하는, 유압 서보 밸브의 상태 진단 방법.
제2항에 있어서, 상기 판정 스텝에서는, 역치에 기초하여 상기 계측 결과를 복수의 구분으로 분류하는, 유압 서보 밸브의 상태 진단 방법.
제3항에 있어서, 다른 시점에 있어서의 계측 결과와 상기 유압 서보 밸브의 사용 이력에 따라 상기 역치를 변경하는, 유압 서보 밸브의 상태 진단 방법.
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 작동유의 청정도에 따라 상기 역치를 변경하는, 유압 서보 밸브의 상태 진단 방법.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 선박의 종류, 항로 또는 사용 시간에 따라 상기 역치를 변경하는, 유압 서보 밸브의 상태 진단 방법.
제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 작동유의 온도에 따라 상기 역치를 변경하는, 유압 서보 밸브의 상태 진단 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 계측 스텝에서는, 상기 중립 영역에 있어서 상기 스풀의 위치를 변경하여 측정하는, 유압 서보 밸브의 상태 진단 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장착 스텝은, 파이프 시트에 상기 유량계와 상기 유압 서보 밸브를 설치하는 스텝을 포함하는, 유압 서보 밸브의 상태 진단 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유량계의 계측 결과를 상기 선박의 외부로 출력하는 스텝을 더 포함하는, 유압 서보 밸브의 상태 진단 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 작동유의 청정도를 계측하는 스텝을 더 포함하는, 유압 서보 밸브의 상태 진단 방법.
본 유압 서보 밸브의 작동유의 누설량을 계측하기 위한 유량계를 구비하는, 유압 서보 밸브 시스템.
선박에 탑재된 유압 서보 밸브의 작동유의 누설량을 계측하는 유량계와,
상기 유량계의 계측 결과를 바탕으로 상기 유압 서보 밸브의 상태를 판정하는 판정 장치를
구비하는, 유압 서보 밸브의 상태 진단 장치.