JP6852077B2

JP6852077B2 - 液圧装置および併用液圧機器

Info

Publication number: JP6852077B2
Application number: JP2018530011A
Authority: JP
Inventors: ボビー、ディラン、ティー; ブーベック、デヴィッド、ジェイ
Original assignee: Westinghouse Electric Co LLC
Current assignee: Westinghouse Electric Co LLC
Priority date: 2015-12-31
Filing date: 2016-11-15
Publication date: 2021-03-31
Anticipated expiration: 2036-11-15
Also published as: EP3397842A4; EP3397842A1; WO2017116573A1; CN108463615A; CN108463615B; ES2806642T3; US20170191508A1; EP3397842B1; US10900504B2; BR112018012246A2; JP2019506573A

Description

本願で開示および特許請求する発明は概して液圧設備に関し、具体的には、或るデバイスの動作の少なくとも１つの側面を制御するために当該デバイスへの作動液の供給を制御する液圧装置に関する。

液圧システムは、有用な仕事の実施をはじめとする多くの用途のあることが関連技術分野でよく知られている。一部のシステムでは、電気制御弁が作動液回路の別の場所への加圧された作動液の流れを制御して、有用な仕事を実施させる。液圧システムは、一般的に、有用な仕事を実行するデバイスと流体連通する加圧作動液供給管と、圧力が低下した作動液を貯蔵器に還流させる戻り管とを含む。使用する弁にもよるが、供給管および戻り管を単一の配管によって提供する状況もある。液圧システムにはさらに、供給管を所定の液圧に維持するため、また、他の目的のために、余剰の作動液を貯蔵器へ還流させるバイパス管または戻り管と呼ばれる別の配管を設けることがある。

或る特定の設備では、液圧システム、または液圧システムにより作動されるデバイスには、所与の液圧機器または回路が故障すると、故障した機器が修理または交換されるまでの間、別の液圧機器または回路が必要な機能を果たせるように、システムに冗長性を組み込むことが重要である。そうした冗長性が要求される一例として、発電機に接続された蒸気タービンを作動させる蒸気発生タイプの火力発電所または原子力発電所のような環境がある。そのような蒸気をタービンに供給制御する弁は閉位置付勢型であり、液圧によりその付勢力に抗して弁を開くことによりタービンに蒸気を供給する。液圧が喪われると供給弁が閉じるので、このシステムは故障時に安全側に作動するフェイルセーフシステムのようなものである。かかる設備においてそのような液圧を必要に応じて解放できることは非常に重要であるため、従前のシステムは主停止回路と予備停止回路の両方を使用してきた。したがって、何らかの理由で主停止回路が故障しても、予備停止回路が作動して、タービンへの蒸気の流れを止めることにより、タービンを作動列から外してタービン、発電機または他の構成機器の損傷を防ぐことができる。そのようなシステムは、所期の目的達成に概して有効であるが、それなりの制約もある。

前述した例の発電機に接続された蒸気タービンにおいて、液圧制御回路は、過速度状態に対処するためタービンへの蒸気の流れを一時的に減少または遮断する第３の液圧制御系をさらに含むのが一般的である。例えば、タービンは通常、毎分１８００回転で周波数６０Ｈｚの電気を発生させるが、タービンの回転速度が毎分１８００回転を超えると電気の周波数が６０Ｈｚを超えるため問題である。そのような状況下では、液圧制御によって、タービンへの蒸気の流れを減少させるか停止して、タービンが過速度状態から徐々に減速して毎分１８００回転になるようにし、その時点でタービンへの蒸気の供給を毎分１８００回転を維持するレベルに戻すか増加させる。しかし、そのような液圧制御系は規模、複雑さおよびコストが過大になっている。状況によっては、電磁弁の代わりに、それぞれが同時に作動される複数の弁を用いる複数の弁マニホールドブロックを使用し、各ブロックのすべての弁のうち或る特定の数の弁が正しく作動すればシステムが正しく作動する（すなわち適切に制御される）ように構成したものがある。例えば、一部の弁マニホールドブロックは３つの弁を使用し、３つの弁のうち２つが入力に応答して作動すればシステムは正しく作動するように設計されている。したがって、弁のうちの１つが開状態で固着した場合、その弁への作動液の流れを遮断しても、接続された液圧システムの運転が大きく妨げられることにはならない。同様に、３つの弁のうちの１つが閉位置で固着した場合、開状態に作動される他の２つの弁が、必要な機能を正しくかつ十分に実行する。並列に接続された複数の弁のうちの一部が作動状態にある限り、接続された液圧回路を正しく作動させるように構成されたシステムの例が数多く存在する。

しかしながら、弁マニホールドブロックを使用するそのような液圧システムのコストは、特に冗長性付与のためにそうしたシステムを複数個必要とする場合、例えば過速度制御のために弁や別の制御装置の追加が必要な場合に過大なものとなっている。前述のように、そのような追加部品のコストは、合算される費用のうちの１つの要素に過ぎないが、その理由は、かかるシステムの実装に必要な複雑な配管および接続部品にかかる別の支出およびかかるシステムの占有空間の体積が単に大きいことによる別の支出があるからである。したがって、改善することが望ましい。

液圧装置は、停止能力を提供する第１の弁マニホールドおよび過速度制御能力を提供する第２の弁マニホールドを含む。当該液圧装置はさらに、逆止弁およびバイパス装置から成る液圧機器を有効利用する。当該液圧機器の使用により、第２の弁マニホールドは代替機能としての冗長な停止能力を新たに提供できるため、３つ目の弁マニホールドを設ける必要性がなくなる。

したがって、本願で開示および特許請求する発明は、コストと複雑さを減少するために、バイパス装置を使用して、一連の弁が一次機能と冗長な二次機能の両方を実行できるようにした改良型液圧装置を提供するものである。

本願で開示および特許請求する発明は、別の側面として、弁マニホールドよりはるかに安価なバイパス装置を使用することにより、たった２つの弁マニホールドによって３つの液圧動作（例えば停止、速度制御および冗長な停止）を提供することができる改良型液圧装置を提供するものである。

本願で開示および特許請求する発明は、別の側面として、液圧装置の複雑さおよびコストを低減するものである。

本願で開示および特許請求する発明は、別の側面として、改良型液圧装置に実装可能な、弁マニホールドよりも安価で、占有空間が小さく、必要な液圧接続部が少ない改良型液圧機器を提供するものである。

したがって、本願で開示および特許請求する発明は、一側面として、或るデバイスの動作の少なくとも１つの側面を制御するために、当該デバイスへの作動液の供給を操作するように構成された改良型液圧装置を提供するものである。当該液圧装置は、当該デバイスに流体連通関係に接続された第１の制御レグと、当該デバイスに流体連通関係に接続された第２の制御レグと、当該第１の制御レグと当該第２の制御レグの間に流体連通関係に接続され、当該第１の制御レグから当該第２の制御レグへの作動液の流れを阻止し、当該第２の制御レグから当該第１の制御レグへの作動液の流れを許容する逆止弁と、当該第１の制御レグと当該第２の制御レグの間に流体連通関係にかつ当該逆止弁と並列に接続され、第１の状態と第２の状態の間で作動可能であり、当該第１の状態にあるとき当該第１の制御レグと当該第２の制御レグの間で作動液の流れを阻止し、当該第２の状態にあるとき当該第１の制御レグと当該第２の制御レグの間で作動液の流れを許容するバイパス装置と、当該第１の制御レグ、加圧された作動液の供給管および減圧された排出管に流体連通関係に接続され、第１の状態と第２の状態の間で作動可能な多数の第１の弁と、から成ると一般的に言える。本願で用いる用語「多数の」およびその変化形は、広義には、ゼロを除き１を含む任意の数量を意味する。当該多数の第１の弁が第１の状態で、かつ当該バイパス装置が第１の状態にあるとき、当該第１の制御レグは当該供給管と流体連通する。当該多数の第１の弁が第２の状態で、かつ当該バイパス装置が第１の状態にあるとき、当該第１の制御レグは当該排出管と流体連通し、かつ当該第２の制御レグは当該逆止弁を介して当該排出管と流体連通する。当該多数の第１の弁が第１の状態で、かつ当該バイパス装置が第２の状態にあるとき、当該第１の制御レグは当該供給管と流体連通し、当該バイパス装置を介して当該第２の制御レグと流体連通する。当該多数の第１の弁が第２の状態で、かつ当該バイパス装置が第２の状態にあるとき、当該第１の制御レグは当該排出管と流体連通し、かつ当該第２の制御レグは当該逆止弁および当該バイパス装置を介して当該排出管と流体連通する。当該液圧装置は一般的に、当該第２の制御レグ、当該供給管および当該排出管に流体連通関係に接続され、第１の状態と第２の状態の間で作動可能な多数の第２の弁をさらに含むと言える。当該多数の第２の弁が第１の状態で、かつ当該バイパス装置が第１の状態にあるとき、当該第２の制御レグは当該供給管と流体連通する。当該多数の第２の弁が第２の状態で、かつ当該バイパス装置が第１の状態にあるとき、当該第２の制御レグは当該排出管と流体連通する。当該多数の第２の弁が第１の状態で、かつ当該バイパス装置が第２の状態にあるとき、当該第２の制御レグは当該供給管と流体連通し、当該バイパス装置を介して当該第１の制御レグと流体連通する。当該多数の第２の弁が当該第２の状態で、かつ当該バイパス装置が当該第２の状態にあるとき、当該第２の制御レグは当該排出管と流体連通し、かつ当該第１の制御レグは当該バイパス装置を介して当該排出管と流体連通する。

本願で開示および特許請求する発明の詳細を、添付の図面を参照して以下に説明する。

或るデバイスの動作の少なくとも１つの側面を制御するために当該デバイスへの作動液の流れを制御する、本願で開示および特許請求する発明による改良型液圧装置を示す。

一次制御動作を説明する点を除き図１に類似する図である。

別の一次制御動作を説明する点を除き図２に類似する図である。

別の一次制御動作の別の側面を説明する点を除き図３に類似する図である。

冗長な制御動作である二次制御動作を説明する点を除き図１に類似する図である。

本願で使用する同じ参照番号は、同様の部分を指す。

改良型液圧装置４を図１〜４に示す。液圧装置４は、それに接続されたデバイス６の動作の少なくとも１つの側面を制御するために、当該デバイス６への作動液の流れを制御するように作動可能である。例示する実施態様において、デバイス６は発電機に作動的に接続された蒸気タービンであり、液圧装置４が当該デバイス６へ作動液を供給して、タービンへの蒸気の供給を制御する弁を作動させる。ただし、本発明の思想から逸脱することなく、この液圧装置４は他のタイプの機械装置等を制御できることを理解されたい。

液圧装置４は、デバイス６と流体連通する第１の制御レグ１０と、同じくデバイス６と流体連通する第２の制御レグ１２とを含むと言える。第１の制御レグ１０および第２の制御レグ１２によるデバイス６への作動液の供給によって、当該デバイス６への蒸気の供給を制御する当該デバイス上の弁の動作が制御される。液圧装置４はさらに、第１の制御レグ１０と流体連通する第１の弁マニホールド１６と、第２の制御レグ１２と流体連通する第２の弁マニホールド３０とを含む。以下で詳述するように、第１の弁マニホールド１６および第２の弁マニホールド３０はそれぞれ、並列で互いに流体連通関係にあり、内在する動作機構によって同時に作動される複数の弁を含む。さらに、第１の弁マニホールド１６および第２の弁マニホールド３０はそれぞれ、複数の弁のうちの一部が命令どおりに作動しない状態でも正しく機能する（すなわち所期の機能を果たす）ように構成されている。第１の弁マニホールド１６および第２の弁マニホールド３０が他の弁システムの形態をとる、本発明の思想から逸脱しない別の実施態様があることを理解されたい。

第１の弁マニホールド１６は、参照符号１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃで表される３つの第１の弁を含むが、これらを集合的または個別に参照符号１８で表すことがある。これらの第１の弁１８は、並列で互いに流体連通関係に接続され、第１の状態と第２の状態の間で同時に作動可能である。第１の弁マニホールド１６には、第１の供給管２２、第１の排出管２４および第１の戻り管２８が流体連通関係に接続されている。第１の供給管２２は、第１の弁マニホールド１６が第１の状態（図１に示す）にあるとき、第１の制御レグ１０と流体連通して、加圧された作動液を供給する。第１の弁マニホールド１６は、第１の状態（図１、２に略示）と、第１の制御レグ１０が第１の排出管２４と流体連通する第２の状態（図３、３Ａに略示）の間で作動可能である。第１の弁マニホールド１６が第２の状態になると、第１の供給管２２が第１の戻り管２８と流体連通し、第１の供給管２２から供給される加圧された作動液が第１の供給管２２の供給元である貯蔵器に還流する。代替策として、第１の弁マニホールド１６が第２の状態になると、第１の供給管２２が第１の排出管２４と流体連通し、第１の供給管２２からの加圧された作動液が、第１の供給管２２へ作動液を供給する貯蔵器に還流するようにしてもよい。また、第１の供給管２２の液圧が第１の制御レグ１０にとって望ましいレベルを超えている場合、第１の状態にある第１の弁マニホールド１６により、第１の戻り管２８が第１の供給管２２と流体連通するため、余剰の作動液を貯蔵器に戻すこともできる。

第１の弁マニホールド１６と同様に、第２のマニホールド３０も、参照符号３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃで表される３つの第２の弁を含むが、これらを集合的または個別に参照符号３４で表すことがある。互いに並列で流体連通関係にあるこれらの第２の弁３４は、制御システムによって第１の状態と第２の状態の間で同時に作動可能である。第１の弁マニホールド１６と同様に、第２の弁マニホールド３０も、第２の供給管３６、第２の排出管４０および第２の戻り管４２と流体連通関係に接続されている。第２の弁マニホールド３０は、図１、３、３Ａに示す第１の状態で、第２の供給管３６を第２の制御レグ１２に流体連通関係に接続する。第２の弁マニホールド３０はまた、図２、４に示す第２の状態で、第２の制御レグ１２を第２の排出管４０に流体連通関係に接続する。第２の排出管４０および第２の戻り管４２は、第２の供給管３６および／または第１の供給管２２の供給元である貯蔵器と流体連通関係にある。一般的に、第１の供給管２２および第２の供給管３６は、加圧された作動液の単一の供給源から作動液の供給を受ける可能性が高く、当該供給源の供給元である単一の作動液貯蔵器に液圧装置４のすべての流れが還流することがわかる。ただし、特定の設備の要求にもよるが、これは必然的な要件ではない。

液圧装置４は、第１の制御レグ１０と第２の制御レグ１２の間に流体連通関係に接続された逆止弁４６をさらに含む。逆止弁４６は、第２の制御レグ１２から第１の制御レグ１０への流体の流れを許容するが、その反対方向の流れは阻止する。

液圧装置４はさらに、第１の制御レグ１０および第２の制御レグ１２に流体連通関係に接続されたバイパス装置４８を含むが、当該バイパス装置は逆止弁４６と並列であると言える。バイパス装置４８は、さまざまな状況にもよるが、以下に詳述するように、逆止弁４６を迂回する、第１の制御レグ１０から第２の制御レグ１２への作動液の流れと、第２の制御レグ１２から第１の制御レグ１０への作動液の流れとを許容する。

逆止弁４６とバイパス装置４８とは協働して、第１の制御レグ１０および第２の制御レグ１２と流体連通関係に接続された液圧機器５２を形成すると考えられる。以下で詳述するように、液圧機器５２は、第１の弁マニホールド１６および第２の弁マニホールド３０のいずれよりもコストが格段に低い。以下にさらに詳述するように、バイパス装置４８は、第２の弁マニホールド３０が単に１つではなく２つの機能を果たすのを可能にするが、これが液圧装置４のコスト削減に有利に働く。

バイパス装置４８は、参照符号５４Ａおよび５４Ｂで示される一対の電磁弁を含むと言うことができるが、それらの電磁弁を集合的または個別に参照符号５４で表すことがある。バイパス装置４８はさらに、参照符号５８Ａおよび５８Ｂで示される一対のポペット式ロジック弁を含むと言うことができるが、それらのロジック弁を集合的または個別に参照符号５８で表すことがある。各電磁弁５４は、対応するポペット弁５８の１つと流体連通関係に接続されている。電磁弁５４Ａとポペット式ロジック弁５８Ａは第１の弁複合体６２Ａを形成し、電磁弁５４Ｂとポペット式ロジック弁５８Ｂは第２の弁複合体６２Ｂを形成すると言える。第１の弁複合体６２Ａと第２の弁複合体６２Ｂは、第１の制御レグ１０および第２の制御レグ１２に互いに並列で流体連通関係に接続され、相互に冗長性を付与する流体接続デバイスとして機能する。

電磁弁５４Ａは、参照符号６０Ａ、６４Ａ、６６Ａで一般的に表される３つの接続部を有する。電磁弁５４Ｂも同様に、参照符号６０Ｂ、６４Ｂ、６６Ｂで表される３つの接続部を有する。接続部６０Ａ、６０Ｂは第１の制御レグ１０と流体連通関係に接続され、接続部６４Ａ、６４Ｂは排出管または作動液貯蔵器と流体連通関係に接続されている。接続部６６Ａ、６６Ｂはそれぞれ、ポペット式ロジック弁５８Ａ、５８Ｂと流体連通関係に接続されている。さらに詳説すると、ポペット式ロジック弁５８Ａ、５８Ｂはそれぞれ、接続部６６Ａ、６６Ｂとそれぞれ流体連通関係にある制御接続部７０Ａ、７０Ｂを有する。また、ポペット式ロジック弁５８Ａ、５８Ｂはそれぞれ、第１の制御レグ１０と流体連通関係にある第１の弁７２Ａ、７２Ｂを有する。さらに、ポペット式ロジック弁５８Ａ、５８Ｂはそれぞれ、第２の制御レグ１２と流体連通関係にある第２の弁７６Ａ、７６Ｂを有する。

制御システムは、第１の弁マニホールド１６および第２の弁マニホールド３０の動作、ならびに電磁弁５４の動作を制御する。電磁弁５４は、制御システムによって通電されると、接続部６０Ａ、６０Ｂをそれぞれ接続部６６Ａ、６６Ｂと流体連通させる、図１〜３Ａに略示するような第１の状態になる。電磁弁５４は、制御システムによって非通電状態になると、接続部６６Ａ、６６Ｂをそれぞれ接続部６４Ａ、６４Ｂと流体連通させる、図４に示すような第２の状態に切り替わる。制御接続部７０Ａ、７０Ｂに所定の液圧がかかっておれば、第１の弁７２Ａ、７２Ｂおよび第２の弁７６Ａ、７６Ｂは閉位置に留まり、第１の制御レグ１０と第２の制御レグ１２の間をポペット式ロジック弁５８を介して流体が流れることはない。そのような所定の液圧は、図１に略示するように、第１の弁マニホールド１６が第１の状態にあり、電磁弁５４が第１の状態にあるとき、第１の制御レグ１０から得られる。しかし、制御接続部７０Ａ、７０Ｂの液圧が所定のしきい値を下回ると、ポペット式ロジック弁５８が開状態になり、第１の制御レグ１０と第２の制御レグ１２の間のいずれの方向の流体の流れも許容するようになる。ポペット式ロジック弁５８により第１の制御レグ１０と第２の制御レグ１２の間のそのような流体の流れが可能になると、ポペット式ロジック弁５８を介する第１の制御レグ１０から第２の制御レグ１２への流体の流れの圧力降下が、ポペット式ロジック弁５８を介する第２の制御レグ１２から第１の制御レグ１０への流れの圧力降下より大きくなる。

前述のように、図１は、いずれも第１の状態にある第１の弁マニホールド１６および第２の弁マニホールド３０を示す。そのような状況下において、第１の制御レグ１０には矢印７８で示すように流体圧力がかかり、その結果、矢印８４で示すように第１の制御レグ１０からデバイス６に液圧がかかる。同様に、第２の制御レグ１２には矢印８２で示すように第２の弁マニホールド３０によって流体圧力がかかり、その結果、矢印８８で示すように第２の制御レグ１２からデバイス６に液圧がかかる。矢印８２に示すように第２の制御レグ１２に液圧がかかり、通電状態の電磁弁５４が第１の状態にあるため、第１の制御レグ１０の液圧が矢印９０Ａで示すように接続部６０Ａ、６６Ａを介して制御接続部７０Ａにかかり、さらに当該液圧が矢印９０Ｂで示すように接続部６０Ｂ、６６Ｂを介して制御接続部７０Ｂにかかり、かくしてポペット式ロジック弁５８が閉位置に保たれ、当該ロジック弁により作動液の流れが阻止される。

図２は、第１の状態（図１に示す）から、第２の制御レグ１２が第２の排出管４０と流体連通する第２の状態へ変化した第２の弁マニホールド３０を示す。この状態では、作動液は矢印１８２で示すように第２の制御レグ１２から第２の弁マニホールド３０へ流れたあと、矢印１９２で示すように第２の排出管４０へ流入する。逆止弁４６は第１の制御レグ１０から第２の制御レグ１２への作動液の流れを阻止し、第１の弁マニホールド１６は第１の状態に留まるため、参照符号１７８で示すように第１の制御レグ１０には引き続き液圧がかかり、矢印１８４で示すようにデバイス６にも引き続き液圧がかかる。第１の制御レグ１０にかかり続けるこの液圧は、矢印１９０Ａ、１９０Ｂで示すように、第１の状態にある電磁弁５４を介して制御接続部７０Ａ、７０Ｂに圧力を加え続ける。このため、ポペット式ロジック弁５８は閉位置を持続し、流体の貫流を阻止する。したがって、図２に略示するシナリオでは、第２の弁マニホールド３０はその一次機能（例示する実施態様ではデバイス６の過速度制御）を果たす。

図３のシナリオでは、第１の弁マニホールド１６が、制御システムの指示により、図１、２に略示する第１の状態から図３に示す第２の状態へ移行して保護機能を果たす。そのような状況下において、第１の制御レグ１０は、第１の排出管２４と流体連通関係にあるため、第１の制御レグ１０から作動液が排出される。すなわち、作動液が矢印２８４で略示されるようにデバイス６から第１の制御レグ１０へ流れたあと、矢印２７８で示すように第１の弁マニホールド１６へ流入し、さらに矢印２８０で示すように第１の排出管２４へ送られる。そのような状況下では、第１の制御レグ１０の液圧が低下するため、矢印２８６で示すように作動液が加圧状態の第２の制御レグ１０から逆止弁４６を通って第１の制御レグ１０へ流入する。このため、第２の制御レグ１２から作動液が排出される。その結果、作動液は矢印２８８で示すようにデバイス６から第２の制御レグ１２へ流入する。矢印２８８で示すそのような流体の流れおよび第１の供給管３６からの加圧された流体の流れは、矢印２８２で示すように第２の制御レグ１２を通ったあと、矢印２８６で示すように逆止弁４６を通り抜ける。

したがって、第１の弁マニホールド１６が第２の状態になると、第１の制御レグ１０からデバイス６にかかる液圧が低下または消失するため、矢印２８４で示すように作動液がデバイス６から離脱する方向に流れることがわかる。少なくとも当初は、前述のように、逆止弁４６が第２の制御レグ１２から第１の制御レグ１０への作動液の流れを許容する（逆向きの流れは不可）ため、第１の排出管２４から作動液が排出される。しかし、図３Ａからわかるように、第１の制御レグ１０にかかる液圧が所定のしきい値へ低下すると、制御接続部７０Ａ、７０Ｂにかかる液圧が下がるため、作動液が制御接続部７０Ａ、７０Ｂからそれぞれ矢印３９０Ａ、３９０Ｂで示す方向へ流れ始め、通電による第１の状態の電磁弁５４を介して第１の制御レグ１０へ流入し、第１の排出管２４から流出される。このように、制御接続部７０Ａ、７０Ｂの圧力が所定のしきい値へ低下すると、ポペット式ロジック弁５８が開状態となり、矢印３９４Ａ、３９４Ｂで示すように第２の制御レグ１２から第１の制御レグ１０へポペット式ロジック弁５８を介して作動液が流れるようになる。この流れ３９４Ａ、３９４Ｂは、矢印２８６で示す第２の制御レグ１２から第１の制御レグ１０への逆止弁４６を介する流れとは別に発生するものである。したがって、バイパス装置４８の構成には、矢印２８８で示すようにデバイス６から第２の制御レグ１２を介して作動液を排出するための、逆止弁４６とは別の経路を提供するという利点がある。

図４に略示するように、バイパス装置４８は、制御システムまたは他の手段によって非通電状態になると、電磁弁５４を第２の状態に移行させて第２の弁マニホールド３０に二次機能を追加的に実行させることができるという利点がある。この二次機能は、第１の弁マニホールド１６にとって図らずも冗長な機能、すなわちデバイス６の停止機能である。電磁弁５４が非通電状態となって第１の状態から第２の状態へ移行すると、作動液が矢印４９０Ａ、４９０Ｂで示すように制御接続部７０Ａ、７０Ｂからそれぞれ接続部６６Ａ、６６Ｂへ流れたあと、矢印４９６Ａ、４９６Ｂで示すようにそれぞれ接続部６４Ａ、６４Ｂから排出管へ流れるか、あるいは第１の供給管２２および／または第２の供給管３６への供給元である他の貯蔵器へ流れる。そのような状況下において、第２の弁マニホールド３０が制御システムにより図４に示す第２の状態へ移行するよう指示されると、第２の制御レグ１２は第２の排出管４０と流体連通関係となり、矢印４８２で示すように作動液が第２の制御レグ１２から第２の弁マニホールド３０へ流入したあと、矢印４９２で示すように第２の弁マニホールド３０から第２の排出管４０へ排出される。このように第２の制御レグ１２から作動液が排出されると、矢印４８８で示すように作動液がデバイス６から第２の制御レグ１２へ流入し、第２の排出管４０から排出される。

しかし、前述のようにポペット式ロジック弁５８は開状態にあるため、作動液は矢印４９４Ａ、４９４Ｂで示すように、ポペット式ロジック弁５８を通って第１の制御レグ１０から第２の制御レグ１２へ流れるようになる。第１の制御レグ１０から第２の制御レグ１２へ排出される作動液のこのような流れ４９４Ａ、４９４Ｂは、矢印４８４および矢印４７８で示すようなデバイス６からの作動液の流れを発生させる。第１の制御レグ１０を通り（矢印４７８で示す）ポペット式ロジック弁５８を通過する（矢印４９４Ａ、４９４Ｂで示す）そのような作動液の流れは、第１の制御レグ１０から第２の制御レグ１２への作動液の流れを阻止する逆止弁４６を迂回する迂回流を形成する。

図４に示すシナリオでは、第１の制御レグ１０および第２の制御レグ１２の両方から作動液が排出されるが、これは第２の弁マニホールド３０がバイパス装置４８と協働して実行するデバイス６の停止シナリオである。このように、バイパス装置４８は、第２の弁マニホールド３０が二次機能として追加的な停止動作を行うことを可能にする。そのような二次機能は、第１の弁マニホールド１６が一次機能として提供する機能、すなわち停止機能を冗長化した機能である。

したがって、２つの弁マニホールド１６、３０および液圧機器５２は３つの個別の液圧機能、すなわち、第２の弁マニホールド３０により提供される過速度制御機能、第１の弁マニホールド１６により提供される停止機能、およびバイパス装置４８が動作して第２の弁マニホールド３０により提供される冗長な停止機能を果たすことがわかる。かくして、バイパス装置４８の導入により、第２の弁マニホールド３０に冗長な停止機能を実行させるのが可能になるため、当該機能のための個別の弁マニホールドを設ける必要がなくなる。さらに、バイパス装置４８を組み込んだ液圧機器５２のコストは、個別の弁マニホールドのおそらく１０分の１程度で、格段に低い。

したがって、液圧装置４に液圧機器５２を組み込むと、第３の弁マニホールドが不要になるため、液圧装置４のコストが減少することがわかる。また、液圧機器５２は第１の制御レグ１０および第２の制御レグ１２とそれぞれ直接接続されるため、液圧装置４の流体接続部の複雑さを減少できる。さらに、液圧機器５２は、個別の弁マニホールドおよびその組込みに必要とされる多くの流体接続部と比べて嵩張らないので、液圧装置４の占有空間を、個別の第３の弁マニホールドを使用する場合に必要とされる占有区間よりも小さくすることができる。したがって、上記の事柄はすべて、構成機器のコストと、構成の複雑さおよびサイズの観点から、コスト削減につながる。その他の利点も明白である。

本発明の特定の実施態様について詳しく説明したが、当業者は、本開示書全体の教示するところに照らして、これら詳述した実施態様に対する種々の変更および代替を想到できるであろう。したがって、ここに開示した特定の実施態様は説明目的だけのものであり、本発明の範囲を何ら制約せず、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲の記載の全範囲およびその全ての均等物を含むものである。

Claims

或るデバイス（６）の動作の少なくとも１つの側面を制御するために当該デバイスへの作動液の供給を操作するように構成された液圧装置（４）であって、
当該デバイスに流体連通関係に接続されるように構成された第１の制御レグ（１０）と、
当該デバイスに流体連通関係に接続されるように構成された第２の制御レグ（１２）と、
当該第１の制御レグと当該第２の制御レグの間に流体連通関係に接続され、当該第１の制御レグから当該第２の制御レグへの作動液の流れを阻止し、当該第２の制御レグから当該第１の制御レグへの作動液の流れを許容する逆止弁（４６）と、
当該第１の制御レグと当該第２の制御レグの間に流体連通関係にかつ当該逆止弁と並列に接続され、第１の状態と第２の状態の間で作動可能であり、当該第１の状態にあるとき当該第１の制御レグと当該第２の制御レグの間の作動液の流れを阻止し、当該第２の状態にあるとき当該第１の制御レグと当該第２の制御レグの間の作動液の流れを許容するバイパス装置（４８）と、
当該第１の制御レグ、加圧された作動液の供給管（２２）および減圧された排出管（２４）と流体連通関係に接続された多数の第１の弁（１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ）と、
当該第２の制御レグ、当該供給管および当該排出管と流体連通関係に接続された多数の第２の弁（３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ）とより成り、
当該多数の第１の弁は第１の状態と第２の状態の間で作動可能であり、
当該多数の第１の弁が当該第１の状態で、かつ当該バイパス装置が当該第１の状態にあるとき、
当該第１の制御レグは当該供給管と流体連通し、
当該多数の第１の弁が当該第２の状態で、かつ当該バイパス装置が当該第１の状態にあるとき、
当該第１の制御レグは当該排出管と流体連通し、かつ
当該第２の制御レグは当該逆止弁を介して当該排出管と流体連通し、
当該多数の第１の弁が当該第１の状態で、かつ当該バイパス装置が当該第２の状態にあるとき、
当該第１の制御レグは当該供給管と流体連通し、かつ当該バイパス装置を介して当該第２の制御レグと流体連通し、
当該多数の第１の弁が当該第２の状態で、かつ当該バイパス装置が当該第２の状態にあるとき、
当該第１の制御レグは当該排出管と流体連通し、かつ
当該第２の制御レグは当該逆止弁および当該バイパス装置を介して当該排出管と流体連通し、
当該多数の第２の弁は第１の状態と第２の状態の間で作動可能であり、
当該多数の第２の弁が当該第１の状態で、かつ当該バイパス装置が当該第１の状態にあるとき、
当該第２の制御レグは当該供給管と流体連通し、
当該多数の第２の弁が当該第２の状態で、かつ当該バイパス装置が当該第１の状態にあるとき、
当該第２の制御レグは当該排出管と流体連通し、
当該多数の第２の弁が当該第１の状態で、かつ当該バイパス装置が当該第２の状態にあるとき、
当該第２の制御レグは当該供給管と流体連通し、かつ当該バイパス装置を介して当該第１の制御レグと流体連通し、
当該多数の第２の弁が当該第２の状態で、かつ当該バイパス装置が当該第２の状態にあるとき、
当該第２の制御レグは当該排出管と流体連通し、かつ
当該第１の制御レグは当該バイパス装置を介して当該排出管と流体連通することを特徴とする液圧装置。
前記バイパス装置は多数のポペット式ロジック弁（５８）から成る、請求項１の液圧装置。
前記バイパス装置はさらに、前記多数のポペット式ロジック弁と流体連通する多数の電磁弁（５４）から成る、請求項２の液圧装置。