JP2010230062A - Oil pressure supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、シミュレータ等の試験装置に使用する油圧源としての油圧供給装置に関する。 The present invention relates to a hydraulic pressure supply device as a hydraulic pressure source used in a test apparatus such as a simulator.
従来より、この種の油圧供給装置の一例として、図2に示すものを例示することができる。 Conventionally, as an example of this type of hydraulic pressure supply apparatus, the one shown in FIG. 2 can be exemplified.
この油圧供給装置は、サーボ弁(図示なし)を使用することで、圧力一定の油圧源が要求される油圧回路であって、電動モータ20によって駆動される固定容量ポンプ21から吐出される作動油は、チェック弁23を備えた吐出通路22を通って上記サーボ弁へと導かれる。
This hydraulic pressure supply device is a hydraulic circuit that requires a hydraulic pressure source having a constant pressure by using a servo valve (not shown), and is hydraulic oil discharged from a fixed
また、固定容量ポンプ21からの余剰流量は、リリーフ弁24を介してサーボ弁からの戻り通路25に流れると共に、タンクTに戻される。
Further, the excess flow rate from the
なお、上記吐出通路22にはアキュムレータ26が設けられており、サーボ弁が高速作動する際の流量変化に充分対応できるようになっている。
The
上記の油圧供給装置においては、サーボ弁で消費される流量に関係なく、上記固定容量ポンプ21が常に固定流量を吐出するので、常にこの固定流量と圧力を掛け合わせた動力を要する。
In the above hydraulic pressure supply device, the
したがって、この構成の油圧供給装置では、サーボ弁で消費される流量に関係なく上記した動力を常に要することになって、非常にエネルギー効率が悪いという問題点がある。 Therefore, the hydraulic pressure supply device having this configuration always requires the above-described power regardless of the flow rate consumed by the servo valve, and has a problem that it is very inefficient in energy.
そこでこのような不具合を解決する従来の油圧供給装置に関する先行技術文献を調査し、特許庁ホームページで公報を検索したが、発見することはできなかった。 Therefore, prior art documents relating to conventional hydraulic pressure supply devices that solve such problems were investigated, and gazettes were searched on the JPO homepage, but they could not be found.
そこで、本発明者は上記の不具合を解決する技術を研究し、本発明を完成した。 Therefore, the present inventor researched a technique for solving the above-mentioned problems and completed the present invention.
即ち、本発明の目的は、エネルギー効率の良い制御を油圧回路のみで行うことができる油圧供給装置を提供することである。 That is, an object of the present invention is to provide a hydraulic pressure supply device capable of performing energy efficient control only by a hydraulic circuit.
上記の目的を達成するため、本発明の油圧供給装置は、傾転角を制御するための傾転シリンダを備えた可変容量ポンプと、この可変容量ポンプからアクチュエータに接続される油路と、この油路の途中に接続されたアキムレータと、上記油路の途中から分岐して可変容量ポンプからの余剰流量をリリーフ弁を介してタンクに戻す戻し油路とを供えた油圧供給装置であって、上記戻し油路の途中に絞りを設けると共に、この絞りの前後の差圧が設定値より大きくなると可変容量ポンプの吐出流量を減らして上記設定値に戻すよう上記傾転シリンダを作動させる差圧弁を設けている。 In order to achieve the above object, a hydraulic pressure supply device according to the present invention includes a variable displacement pump having a tilt cylinder for controlling a tilt angle, an oil passage connected from the variable displacement pump to an actuator, A hydraulic supply device provided with an accumulator connected in the middle of the oil passage, and a return oil passage that branches off from the middle of the oil passage and returns the excess flow rate from the variable displacement pump to the tank via the relief valve, A throttle is provided in the middle of the return oil passage, and when the differential pressure before and after the throttle becomes larger than a set value, a differential pressure valve that operates the tilt cylinder to reduce the discharge flow rate of the variable displacement pump and return to the set value. Provided.
本発明によれば、戻り油路に絞りを設けると共に、この絞りの前後の差圧で切り換わる差圧弁の作動油を用いて傾転シリンダを作動させるようにしたので、例えばアクチュエータとしてのサーボ弁への負荷流量が小さい場合には、傾転シリンダの傾転角を小さくして可変容量ポンプの吐出流量を下げると共に、アクチュエータへの負荷流量が大きくなると、傾転シリンダの傾転角を大きくして可変容量ポンプの吐出流量を上げるで、常に余剰流量を小流量で一定としたポンプ吐出制御ができて油圧源として大変効率が良い。 According to the present invention, a throttle is provided in the return oil passage, and the tilting cylinder is operated using the hydraulic oil of the differential pressure valve that is switched by the differential pressure before and after the throttle. For example, a servo valve as an actuator When the load flow rate to the actuator is small, the tilt angle of the tilt cylinder is reduced to lower the discharge flow rate of the variable displacement pump, and when the load flow rate to the actuator is increased, the tilt angle of the tilt cylinder is increased. By increasing the discharge flow rate of the variable displacement pump, it is possible to control the pump discharge so that the surplus flow rate is always constant at a small flow rate, which is very efficient as a hydraulic source.
また、リリーフ弁圧力に絞りの差圧を加えた圧力が一定圧力となるので、例えば、アクチュエータとしてサーボ弁を使用する環境設定が可能となる。 Further, since the pressure obtained by adding the differential pressure of the throttle to the relief valve pressure becomes a constant pressure, for example, it is possible to set an environment in which a servo valve is used as an actuator.
さらには、油路の途中にアキュムレータを設けたので、可変容量ポンプから吐出する作動油の一部を常に蓄えることで、上記絞りと相俟って、例えば、アクチュエータが高速のサーボ弁である場合のように、高速で要求される流量変化にも充分に対応することができる。 Furthermore, since an accumulator is provided in the middle of the oil passage, by storing a part of the hydraulic oil discharged from the variable displacement pump at all times, for example, when the actuator is a high-speed servo valve in combination with the throttle As described above, it is possible to sufficiently cope with a flow rate change required at a high speed.
以下に、本発明の油圧供給装置を、サーボ弁を使用した加振機の油圧源に具体化した形態を図に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment in which the hydraulic pressure supply device of the present invention is embodied as a hydraulic power source of a vibration exciter using a servo valve will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、電動機1により回転駆動されると共に、ポンプの傾転角を制御するための傾転シリンダ2を備えた可変容量ポンプ3と、この可変容量ポンプ3を上記サーボ弁に接続する油路7と、この油路7の途中に接続されたアキムレータ6と、上記油路7の途中から分岐して可変容量ポンプ3からの余剰流量をリリーフ弁8を介してタンクTに戻す戻し油路12とを供えた油圧供給装置であって、上記戻し油路12の途中に絞り10を設けると共に、この絞り10の前後の差圧が設定値より大きくなると可変容量ポンプ3の吐出流量を減らして上記設定値に戻すよう上記傾転シリンダ2を作動させる差圧弁11を設けている。
As shown in FIG. 1, a
この油圧供給装置は、サーボ弁を使用することで、圧力一定の油圧源が要求される油圧回路であって、可変容量ポンプ3から吐出される作動油は、チェック弁13を備えた通路12を通って上記サーボ弁へと導かれる。
This hydraulic pressure supply device is a hydraulic circuit that requires a hydraulic pressure source with a constant pressure by using a servo valve. The hydraulic oil discharged from the
以下、さらに詳述すると、上記傾転シリンダ2はそのピストンロッド2aの伸縮動作によって可変容量ポンプ3の傾転角を変えて吐出流量を制御するようになっており、ピストン側室2bには上記差圧弁11からの作動油が供給されると共に、ロッド側室にはコイルスプリング2dが配置されている。
More specifically, the tilt cylinder 2 controls the discharge flow rate by changing the tilt angle of the
上記コイルスプリング2dは上記ピストン側室2bに作動油が供給されていない状態では、その附勢力によって可変容量ポンプ3の吐出量が、最大値となるよう設定されている。
The
差圧弁11はスプリング11aにより図1に示す初期状態に配置される3ポート2位置切換弁であって、絞り10前後の差圧が上記設定値を超えるとスプリング11aの弾性力に抗して切り換り、絞り10上流側の作動油を傾転シリンダ2の上記ピストン側室2bに導き、上記コイルスプリング2dの附勢力に抗してピストンロッド2aを伸張方向(図1における左側を示す)へ作動させ、上記可変容量ポンプ3の傾転角を小さくして吐出流量を下げるようになっている。
The
なお、上記アキュムレータ6には、可変容量ポンプ3から吐出する作動油の一部が常に蓄えられるようになっており、上記絞り10と相俟って高速のサーボ弁が要求する流量変化に充分に対応できるようになっている。
The accumulator 6 always stores a part of the hydraulic oil discharged from the
上記のように構成された油圧供給装置の作用を説明する。 The operation of the hydraulic pressure supply device configured as described above will be described.
上記電動機1を回転駆動させ、可変容量ポンプ3から作動油を吐出させることで、上記サーボ弁に作動油を供給して加振動作を行う。
By rotating the
このとき、上記サーボ弁の負荷が小さくて殆ど流量を必要としない場合には、可変容量ポンプ3からの吐出量が殆ど余剰流量となる。この余剰流量が戻し油路12に流れ、上記絞り10において、差圧が所定値を超え、スプリング11aの附勢力以上の差圧になってバルブが切り換り、絞り10上流側の作動油を傾転シリンダ2の上記ピストン側室2bに導き、コイルスプリング2dの附勢力に抗してピストンロッド2aを伸張方向へ作動させ、上記可変容量ポンプ3の傾転角を小さくして吐出流量を下げる。
At this time, when the load of the servo valve is small and almost no flow rate is required, the discharge amount from the
この状態で、上記サーボ弁の負荷が大きくなって多量の作動油流量を必要とする場合には、可変容量ポンプ3による吐出流量は全てサーボ弁に流れる。すると、上記戻し油路12に流れる作動油が減少することで絞り10前後の差圧が下がり、この差圧が上記スプリング11aの附勢力より小さくなると、スプリング11aの附勢力によって上記差圧弁11は図1に示す初期状態に戻る。
In this state, when the load of the servo valve becomes large and a large amount of hydraulic oil flow is required, all the discharge flow rate by the
このため、傾転シリンダ2のピストン室側2bの圧力が低下してコイルスプリング2dの附勢力に応じた位置、すなわち、可変容量ポンプ3の吐出量を増加させ、余剰流量による差圧が所定値になるよう傾転角を大きくする。
For this reason, the pressure on the piston chamber side 2b of the tilting cylinder 2 decreases to increase the position corresponding to the urging force of the
以上、詳述したように本実施例によれば、戻り油路12に絞り10を設けると共に、この絞り10の前後の差圧で切り換わる差圧弁11の作動油を用いて上記傾転シリンダ2を作動させるようにしたので、上記サーボ弁消費流量が小さい場合には、傾転シリンダ2の傾転角を小さくして可変容量ポンプ3の吐出流量を下げると共に、サーボ弁消費流量が大きくなると、傾転シリンダ2の傾転角を大きくして可変容量ポンプ3の吐出流量を上げるで、常に余剰流量を小流量で一定としたポンプ吐出制御ができて油圧源として大変効率が良い。
As described above in detail, according to the present embodiment, the tilting cylinder 2 is provided using the hydraulic oil of the
また、サーボ弁への負荷が小さくて余剰流量が多い場合には、可変容量ポンプ3の流量を下げるので、その分、油圧供給装置自体の振動や騒音が低減できる。
Further, when the load on the servo valve is small and the surplus flow rate is large, the flow rate of the
また、油路7の途中にアキュムレータ6を設けたので、可変容量ポンプ3から吐出する作動油の一部を常に蓄えることで、上記絞り10と相俟って高速のサーボ弁が要求する流量変化に充分に対応することができる。
In addition, since the accumulator 6 is provided in the middle of the
なお、本実施の形態では、絞り10をリリーフ弁8の上流側に設けたが、この構造に限定されるものではなく、リリーフ弁8の下流側に設けても良いことは勿論である。
In the present embodiment, the
サーボ弁を使用した加振機等の油圧源への具現化に向く。 Suitable for realization of hydraulic power sources such as vibrators using servo valves.
2 傾転シリンダ
2b ピストン側室
2d コイルスプリング
3 可変容量ポンプ
6 アキュムレータ
7 油路
8 リリーフ弁
10 絞り
11 差圧弁
12 戻し油路
T タンク
2 Tilt cylinder 2b Piston
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JP2009076869A JP2010230062A (en) | 2009-03-26 | 2009-03-26 | Oil pressure supply device |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107327426A (en) * | 2016-01-28 | 2017-11-07 | 邓贲 | A kind of force control hydraulic pressure energy saving of system method and its energy saver |
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2009
- 2009-03-26 JP JP2009076869A patent/JP2010230062A/en active Pending
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