齿轮泵的控制方法与流程

文档序号:11227530阅读:1096来源:国知局
齿轮泵的控制方法与流程

本发明涉及一种设于混炼设备的齿轮泵的控制方法。



背景技术:

一般来说,连续混炼机或挤压机等混炼设备具备沿水平方向形成为纵长的筒状的混炼筒、以及插入到该混炼筒的内部并对材料进行混炼的混炼转子。在这样的混炼设备中,利用混炼转子对供给到混炼筒内的材料进行混炼,并将其从位于混炼设备的最下游侧的排出部排出。从排出部排出的材料被输送至换网器(screenchanger),利用换网器除去异物。

该换网器采用重叠细眼的网孔而成的构造,通过使熔融树脂通过网孔而除去异物。另外,为了使熔融树脂通过该网孔而需要提高熔融树脂的压力。因此,在专利文献1、专利文献2所示的混炼设备中,在换网器的上游侧配备有提高熔融树脂的压力的齿轮泵。

需要说明的是,该齿轮泵不仅具备使材料升压以便通过换网器的功能,还具备使材料滞留以便调整混炼度的功能。

也就是说,混炼机的下游的混炼度受到熔融树脂以何种程度滞留在混炼机的下游侧的影响,例如混炼机的下游侧的材料的填充率越高,材料的混炼度越高。并且,齿轮泵的上游侧的压力越高,该混炼机的下游侧的材料的填充率越高。也就是说,混炼度根据齿轮泵的转速来变化。

因此,在以往的混炼设备中,测量齿轮泵的输入侧的压力,并使用pid控制器等调整齿轮泵的转速,使得测量出的压力成为与所期望的混炼度相适的压力。例如,在测量出的齿轮泵的输入侧的压力比设定值高时,认为输入侧的材料的填充率过高,因此提高齿轮泵的转速,增加向齿轮泵的输出侧输送的树脂的量。于是,齿轮泵的输入侧的材料的填充率降低,能够降低齿轮泵的输入侧的压力。这样,在以往的混炼设备中,通过改变齿轮泵的转速而将齿轮泵的输入侧的压力调整为所期望的压力。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平02-6118号公报

专利文献2:日本特开2013-180560号公报

然而,在专利文献1、专利文献2的齿轮泵中,在齿轮泵的输入侧的压力比设定值高时,进行提高齿轮泵的转速的操作,但存在即便进行这样的操作也无法降低压力的情况。

例如,即便提高齿轮泵的转速,有时输出侧的排出量反而降低。在这样的情况下,无论如何提高转速,输出侧的排出量一点也不会增加,材料完全不会从齿轮泵的上游侧向下游侧移动。另一方面,由于材料从混炼设备侧连续被输送,因此齿轮泵的输入侧的压力进一步增高。其结果是,产生进一步提高齿轮泵的转速之类的控制生效这样的恶性循环,最终,控制发散而停止。



技术实现要素:

本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种能够检测齿轮泵的空转而使齿轮泵稳定地运行的齿轮泵的控制方法。

为了解决上述课题,本发明的齿轮泵的控制方法采用以下的技术手段。

即,本发明的齿轮泵的控制方法的特征在于,对于设置在混炼设备的下游侧且将由该混炼设备混炼后的材料向下游侧输送的齿轮泵,在控制所述齿轮泵的转速时,判断所述齿轮泵是否空转,根据所述判断的结果来变更所述齿轮泵的转速。

需要说明的是,优选的是,预先测量所述齿轮泵的输入侧的压力pin,在测量出的所述齿轮泵的输入侧的压力pin比目标的压力设定值p0高的情况下,判断所述齿轮泵是否空转。

需要说明的是,优选的是,在得到所述齿轮泵产生了空转的判断结果的情况下,进行降低所述齿轮泵的转速的控制,在得到所述齿轮泵未产生空转的判断结果的情况下,提高所述齿轮泵的转速。

需要说明的是,优选的是,测量所述齿轮泵的输入侧的压力pin以及输出侧的压力pout,在测量出的输入侧的压力pin以及输出侧的压力pout满足下式的关系时,判断为所述齿轮泵进行着空转,

pin×k>pout;

其中,k是1以上的数。

需要说明的是,优选的是,测量所述齿轮泵的输入侧的压力pin以及输出侧的压力pout,在测量出的输入侧的压力pin以及输出侧的压力pout满足下式的关系时,判断为所述齿轮泵未空转,

pin×k≤pout;

其中,k是1以上的数。

需要说明的是,优选的是,测量对所述齿轮泵进行着驱动的电动机的负载,在测量出的电动机的负载为规定值以下的情况下,判断为所述齿轮泵进行着空转。

需要说明的是,优选的是,测量对所述齿轮泵进行着驱动的电动机的负载,在测量出的电动机的负载比规定值大的情况下,判断为所述齿轮泵未空转

发明效果

根据本发明的齿轮泵的控制方法,能够检测齿轮泵的空转而使齿轮泵稳定地运行。

附图说明

图1是示出进行本发明的齿轮泵的控制方法的混炼设备的图。

图2a是以分界值0mpa分成双色(涂黑和点)示出运转中正常旋转的齿轮泵内的压力分布的图。

图2b是以分界值1mpa分成双色(涂黑和点)示出运转中正常旋转的齿轮泵内的压力分布的图。

图2c是以分界值10mpa分成双色(涂黑和点)示出运转中正常旋转的齿轮泵内的压力分布的图。

图2d是以分界值11mpa分成双色(涂黑和点)示出运转中正常旋转的齿轮泵内的压力分布的图。

图3a是以分界值0mpa分成双色(涂黑和点)示出运转中发生空转的齿轮泵内的压力分布的图。

图3b是以分界值1mpa分成双色(涂黑和点)示出运转中发生空转的齿轮泵内的压力分布的图。

图4a是示出具备由第一实施方式的控制方法控制的齿轮泵的混炼设备的图。

图4b是示出在第一实施方式的控制方法中向控制器输入输出信号的流程的图。

图5是示出第一实施方式的控制方法的流程图。

图6a是示出具备由第二实施方式的控制方法控制的齿轮泵的混炼设备的图。

图6b是示出在第二实施方式的控制方法中向控制器输入输出信号的流程的图。

图7是示出第二实施方式的控制方法的流程图。

图8是示出齿轮泵正常运转时的电动机负载与电动机负载设定值的关系的图。

图9是示出以往的控制方法的流程图。

附图标记说明

1齿轮泵

2混炼设备

3混炼筒

4混炼转子

5齿轮

5a凹部

5u齿轮(上侧)

5d齿轮(下侧)

6外壳

7收容部

7a收容部的内壁面

8排出部

9换网器

10造粒机

11电动机

12输入侧压力传感器

13输出侧压力传感器

14控制器

15负载测量机构(转矩计)

16材料排出部

17齿轮泵的控制机构

18材料导入部

pin齿轮泵的输入侧的压力

pout齿轮泵的输出侧的压力

p0输入侧压力设定值

t电动机负载(齿轮转矩信号)

t0电动机负载设定值

具体实施方式

[第一实施方式]

以下,根据附图来详细说明本发明的齿轮泵1的控制方法的实施方式。

首先,在说明控制方法之前,对进行该第一实施方式的控制方法的混炼设备2进行说明。

图1示意性示出具备第一实施方式的齿轮泵1的混炼设备2。该混炼设备2对橡胶或聚烯烃类树脂这样的热塑性的树脂材料进行混炼,实际上使用连续混炼机或挤压机等设备。混炼设备2的轴数可以是单轴,也可以是多轴(双轴),另外运转方式可以是连续式,也可以是批处理式。在本实施方式中,列举将具备双轴的反向旋转型的连续混炼机的设备作为混炼设备2的例子。

如图1的上侧所示那样,本实施方式的混炼设备2(连续混炼机)具有内部形成为空洞的混炼筒3、以及沿着轴心方向插入混炼筒3的内部的一对混炼转子4、4。在连续混炼机中,一对混炼转子4、4彼此朝向不同方向以啮合状态旋转,将材料引导至一对混炼转子4、4之间而进行材料(树脂)的混炼。

从该混炼设备2的排出部8向混炼筒3外排出的材料被输送至齿轮泵1。齿轮泵1具有上下一对的齿轮5u、5d,所述一对齿轮5u、5d相对于沿水平方向流动的材料,在与材料流动的朝向正交的朝向上具备轴心。所述一对齿轮5u、5d形成为相互啮合的状态,彼此反向旋转。具体来说,在图1的例中,上侧的齿轮5u绕轴心顺时针方向旋转,下侧的齿轮5d绕轴心逆时针方向旋转。

另外,上述一对齿轮5u、5d收容于收容部7,该收容部7具有与形成在外壳6内的圆筒体重合的形状,收容部7具备与齿轮5(以下,存在将齿轮5u、5d一并称作齿轮5的情况)的旋转外径相比略大的内径,进入到齿轮5的齿的凹陷部分(凹部5a)与收容部7的内壁面7a之间的间隙的材料借助齿轮5的旋转从上游侧向下游侧输送,从而搬运材料。因此,在图1的例子中,在顺时针方向旋转的上侧的齿轮5u中,被引导至该上侧的齿轮5u与外壳7之间的材料通过上侧的齿轮5u的更上方,从上游侧向下游侧输送。另外,在逆时针方向旋转的下侧的齿轮5d中,被引导至该下侧的齿轮5d与外壳7之间的材料通过下侧的齿轮5d的更下方,从上游侧向下游侧输送。

这样,在齿轮泵1中,从排出部8排出的材料从上游侧向下游侧输送,并被压送至换网器9,利用该换网器9除去异物后的材料被输送至造粒机10。在造粒机10中,制造树脂(材料)的颗粒。

然而,混炼设备2的输出侧、换言之齿轮泵1的输入侧的材料的压力决定了混炼设备2的混炼度,齿轮泵1的输入侧的压力(后述的pin)能够通过改变齿轮泵1的转速来调整。

因此,以图9所示的顺序像以往那样控制齿轮泵1的转速,使得齿轮泵1的输入侧的压力pin′达到所期望的输入侧压力设定值p0′。

具体来说,在齿轮泵1的输入侧(混炼机的输出侧)预先设置压力传感器12,利用该压力传感器12以恒定时间测量输入侧的压力pin′(s31)。如此测量的输入侧的压力pin′被输送至控制器。向控制器预先输入作为输入侧的压力能够允许的压力的值、换句话说具有上限值与下限值的输入侧压力设定值p0′,控制器根据输入侧的压力pin′的测量值与输入侧压力设定值p0′而控制齿轮泵1的转速。换句话说,比较输入侧的压力pin′的测量值是否处于输入侧压力设定值p0′的范围内(s32)。在比较的结果为输入侧的压力pin′的测量值处于输入侧压力设定值p0′的范围内的情况下,齿轮泵1的转速不变(s33)。但是,在输入侧的压力pin′的测量值不处于输入侧压力设定值p0′的范围内的情况下,接着判断“输入侧的压力pin′的测量值是否比输入侧压力设定值p0′更高”(s34)。在未判断为“输入侧的压力pin′的测量值比输入侧压力设定值p0′更高”的情况下,进行降低齿轮泵1的转速的控制(s36)。

若如此降低齿轮泵1的转速,则从齿轮泵1的上游侧向下游侧输送的材料的量减少,材料容易积存在齿轮泵1的输入侧,输入侧的压力pin′上升。

另外,在判断为“输入侧的压力pin′的测量值比输入侧压力设定值p0′更高”的情况下,进行提高齿轮泵1的转速的控制(s36)。若如此提高齿轮泵1的转速,则从齿轮泵1的上游侧向下游侧输送的材料的量增加,材料难以积存在齿轮泵1的输入侧,能够降低输入侧的压力pin′。

这样,在以往的混炼设备中,控制齿轮泵1的转速以便将齿轮泵1的输入侧的压力pin′维持为预先设定的设定值(输入侧压力设定值p0′)。

然而,在以往的齿轮泵1中,在齿轮泵1的输入侧的压力比设定值更高时,进行提高齿轮泵1的转速的操作,但也存在即便进行这样的操作而压力也不会下降的情况。

即,无论如何提高转速,输出侧的排出量一点也不会增加,材料完全不会从齿轮泵1的上游侧向下游侧移动。另一方面,由于材料从混炼设备侧连续地输送来,因此齿轮泵1的输入侧的压力进一步增高。其结果是,产生无论是否提高转速而输入侧的压力均进一步增高、进一步提高齿轮泵1的转速的控制生效的恶性循环,最终,控制发散而停止。

对于产生像这样无论如何提高转速、材料也完全不会从齿轮泵1的上游侧向下游侧移动的问题的理由,本发明的发明人进行了深入研究。其结果是,知晓“齿轮泵的空转”成为材料在齿轮泵内不移动的原因。

接下来,对该“齿轮泵的空转”进行详细说明。需要说明的是,图2a~图2d示出在齿轮泵中进行通常的运转的状况(非空转),图3a以及图3b示出在齿轮泵中产生空转的状况。需要说明的是,图2a~图2d、图3a以及图3b利用分界值分成双色(用黑色涂满的部分与点图案)绘制了材料的压力。换句话说,图2a、图3a以0mpa作为分界值,将分界值以上设为黑色,将不足分界值设为点图案,利用双色来示出材料的压力分布,图2b、图3b以1mpa作为分界值同样利用双色示出压力分布。另外,图2c以10mpa作为分界值,图2d以11mpa作为分界值,以双色示出材料的压力分布。

由图2a~图2d、图3a以及图3b明确可知,“齿轮泵1的空转”指的是,在材料未充分进入位于齿轮泵1的输入侧的齿轮齿的凹部5a时,齿轮5进行旋转而使齿轮齿的凹部5a到达输出侧,没有充分搬运材料而仅使齿轮5进行空转的状态。换言之,在不引起空转的图2a~图2d的齿轮泵1中,在齿轮泵1的输入侧,材料无间隙地进入齿轮齿的凹部5a,在旋转至齿轮泵1的输出侧的凹部5a中几乎无空隙地填满材料。然而,在图3a以及图3b的齿轮泵1的凹部5a中,还残留有空隙,留有供材料进入的余地。

具体来说,图2a~图2d中的齿轮齿的凹部5的平均填充率(平均凹部填充率)是75%,图3a以及图3b中的凹部填充率是50%。由此,能够将基于平均凹部填充率的材料的填充率为50%以下、优选为40%以下的情况称作“齿轮泵1空转”。

另外,图2中的齿轮齿的凹部5的旋转至“d点”的凹部5a处的材料的填充率(d点填充率)为90%,图3中的d部填充率为75%。由此,能够将旋转至图中的“d点”的凹部5a处的材料的填充率为75%、优选为70%以下的情况称作“齿轮泵1空转”。

另外,换言之,“齿轮泵1的空转”是指,在齿轮泵1的下游侧要求的材料的供给速度比实际上通过齿轮5的旋转来搬运的材料的供给速度低的状态,表示齿轮泵1的输出侧(从齿轮泵1朝向换网器9的中途)的材料排出部16“没有无空隙地充满材料”的状态。因此,能够使用材料排出部16处的材料的填充率来表现“齿轮泵的空转”。

具体来说,在不发生空转而正常旋转的(以非空转状态进行旋转)的图2a~图2d的齿轮泵1中,在作为“b点”表示的齿轮泵的材料排出部16,齿轮泵1的输出侧的材料排出部16所具有的内容积中的、存在材料的容积所占的比例(排出部填充率)为90%(考虑到实际上含有小气泡而不是100%),在材料排出部16几乎不存在空隙。然而,在一边发生空转一边进行旋转的图3的齿轮泵1的情况下,与图2相同地在“b点”进行比较时,存在材料的容积所占的比例(排出部填充率)是80%。因此,也能够将材料排出部处的材料的填充率为80%以下、优选为75%以下的情况称作“齿轮泵1空转”。

需要说明的是,齿轮泵1的空转如上述那样与在齿轮泵1的内部发生的现象相关联,但能够使用齿轮泵1的输入侧与输出侧的压力差、或者向驱动齿轮泵1的电动机11施加的负载来判断齿轮泵1有无空转。

因此,在本发明的齿轮泵1的控制方法中,进行通常的齿轮泵1的控制,并且使用齿轮泵1的输入侧与输出侧的压力差、或向驱动齿轮泵1的电动机11施加的负载,进行考虑了齿轮泵1的空转状态的齿轮泵1的控制。

以下,首先,将根据齿轮泵1的输入侧与输出侧的压力差来判断齿轮泵1有无空转的例子作为齿轮泵1的控制方法的第一实施方式进行说明。

首先,对第一实施方式的控制方法中使用的齿轮泵1的控制机构17进行说明。

图4a以框图的形式示出图1所示的齿轮泵1的控制机构17。如图4a所示,在第一实施方式的齿轮泵1中,齿轮泵1的控制机构17具备在齿轮泵1的输入侧(材料导入部18、(图2a~图2d、图3a以及图3b、图4a中的“a点”))设置的输入侧压力传感器12、在齿轮泵1的输出侧(材料排出部16、(图2a~图2d、图3a以及图3b、图4a中的“b点”))设置的输出侧压力传感器13、驱动齿轮泵1的电动机11、以及控制电动机11的控制器14。由输入侧压力传感器12测量出的齿轮泵1的输入侧的压力pin以及由输出侧压力传感器13测量出的齿轮泵1的输出侧的压力pout均输送至控制器14。

图4b是示出针对上述控制器14的信号的输入输出的框图。该控制器14实际上是个人计算机或plc这样的装置,如图4b所示,除了向控制器14预先输入有输入侧的压力测量值pin以及输出侧的压力测量值pout以外,还预先输入有输入侧压力设定值p0。另外,从控制器14向齿轮泵1输出齿轮泵操作量信号、换言之针对电动机11的转速的控制信号。

在该控制器14中,使用上述的pin、pout、p0以及齿轮泵操作量信号以图5所示的顺序进行信号处理。

如图5所示,首先,利用输入侧压力传感器12测量齿轮泵1的输入侧的压力pin,并且利用输出侧压力传感器13测量齿轮泵1的输出侧的压力pout(s11)。测量出的压力pin以及压力pout的测量值输送至控制器14。

在控制器14中,首先,比较输入的输入侧的压力pin与预先输入的具有上限值和下限值的输入侧压力设定值p0,进行“输入侧的压力pin是否处于输入侧压力设定值p0的范围内”的判断,换言之,进行输入侧的压力pin是否包含在作为输入侧压力设定值p0来设定的数值的范围内的判断(s12)。

作为判断的结果,在判断为“输入侧的压力pin处于输入侧压力设定值p0的范围内”、换言之判断为“yes”的情况下,认为齿轮泵1的运转状态正常,维持齿轮泵1的运转状态。换句话说,不改变齿轮泵1的转速(s13)。

但是,作为判断的结果,在判断为“输入侧的压力pin不处于输入侧压力设定值p0的范围内”、换言之判断为“no”的情况下,接下来进行“输入侧的压力pin是否比输入侧压力设定值p0更高”的判断(s14)。

作为判断的结果,在判断为“输入侧的压力pin不高于输入侧压力设定值p0(输入侧的压力pin比输入侧压力设定值p0低)”、换言之判断为“no”的情况下,由于齿轮泵1的输入侧的压力降低,因此降低齿轮泵1的转速(s15)。

但是,作为判断的结果,在判断为“输入侧的压力pin比输入侧压力设定值p0更高”、换言之判断为“yes”的情况下,由于齿轮泵1的输入侧的压力上升,因此进入下一步骤,判断齿轮泵1是否空转。

即,在下一步骤中,使用输入的输入侧的压力pin与输出侧的压力pout来判断“输入侧的压力pin是否比输出侧的压力pout更高”(s16)。

根据若正常运转则被加压而压力应高于输入侧的输出侧的材料的压力是否比输入侧的材料的压力低,从而进行该“齿轮泵1是否发生了空转”的判断。换句话说,在以下的式(1)的关系成立的情况下,判断为“齿轮泵1发生了空转”,在式(1′)的关系成立的情况下,判断为“齿轮泵1未发生空转”。

pin>pout···式(1)

pin≤pout···式(1′)

作为判断的结果,在判断为“输入侧的压力pin<输出侧的压力pout”、换言之判断为“yes”的情况下,判断为齿轮泵1不进行空转,提高齿轮泵1的转速(s17)。另外,在判断为“输入侧的压力pin≥输出侧的压力pout”、换言之判断为“no”的情况下,判断为齿轮泵1空转,降低齿轮泵1的转速(s18)。

若使用上述第一实施方式的齿轮泵1的控制方法,在由齿轮泵1发生空转的情况下,能够进行降低齿轮泵1的转速的控制,抑制齿轮泵1的空转。因此,也不会出现在齿轮泵1空转的状态下进行转速的控制的情况,也不易出现控制发散的问题,能够进行精度更好的齿轮泵1的转速的控制。

“第一实施方式的变形例”

在上述的第一实施方式的齿轮泵1的控制方法中,如式(1)以及式(1′)所示,比较由输入侧压力传感器12测量出的输入侧的压力pin与由输出侧压力传感器13测量出的输出侧的压力pout,在输入侧的压力pin低于输出侧的压力pout的情况下,判断为“齿轮泵1空转”。

但是,判断齿轮泵1是否空转不一定需要等到输入侧的压力pin降低至低于输出侧的压力pout。例如,在未发生空转进行旋转的齿轮泵1中,大多情况下,输入侧的压力pin约为0.5mpa,输出侧的压力pout约为30mpa,与齿轮泵1的输入侧相比,输出侧被加压至约60倍的压力。然而,当齿轮泵1空转时,输出侧相对于输入侧的压力的倍率小于60倍。例如,若齿轮泵1的输出侧的压力降低至输入侧的约10倍,则足以判断为“齿轮泵1空转”。

因此,若替代上述的式(1)的关系式而使用式(2)的关系式,替代式(1′)的关系式而使用式(2′)的关系式,则能够比使用式(1)或式(1′)更快地获得“齿轮泵1空转”这一判断结果,能够迅速地抑制齿轮泵1的空转,能够进行精度更好的齿轮泵1的转速的控制。

pin×k>pout···式(2)

其中,k是1以上的数

pin×k≤pout···式(2′)

其中,k是1以上的数

例如,若在以0mpa为分界值进行分色的图2a与以1mpa为分界值进行分色的图2b中比较“a点”处的压力值,则在图2a中“a点”的压力值位于0mpa以上的区域,在图2b中位于不足1mpa的区域,可知“a点”的压力值处于0~1mpa的范围。

另一方面,若在以10mpa为分界值进行分色的图2c与以11mpa为分界值进行分色的图2d中比较“b点”的压力值,则在图2c中“b点”的压力值位于10mpa以上的区域,在图2d中位于不足11mpa的区域,可知“b点”的压力值处于10~11mpa的范围。

由此,在正常旋转的齿轮泵1中,在压力值为0~1mpa的“a点”与压力值为10~11mpa的“b点”之间存在约10倍的压力差,可知若齿轮泵1的输出侧的压力降低至输入侧的约10倍,则能够判断为“齿轮泵1空转”。

“第二实施方式”

需要说明的是,在上述的第一实施方式的控制方法中,根据齿轮泵1的输入侧与输出侧的压力差进行齿轮泵1是否产生空转的判断。但是,齿轮泵1是否空转的判断也能够根据驱动齿轮泵1的电动机11的负载(转矩)来进行。

在第二实施方式的齿轮泵1的控制方法中,对于驱动齿轮泵1的电动机11,推断施加于该电动机11的负载,在推断出的电动机11的负载为规定值以下的情况下,判断为齿轮泵1空转。换句话说,在处于空转状态的齿轮泵1中,材料不进入齿轮齿的凹部5a,齿轮泵1能够几乎不承受负载地旋转。因此,负载也基本不施加于驱动齿轮泵1的电动机11。

为此,在第二实施方式的控制方法中,根据电动机11中流动的电流的值等推断负载(电动机11的转矩),在推断出的负载比规定值小的情况下,判断为“齿轮泵1发生空转”。需要说明的是,也可以在电动机11中预先设置负载测量机构15(转矩计),利用该负载测量机构15测量负载(电动机11的转矩)。

接下来,对第二实施方式的齿轮泵1的控制方法进行说明。

首先,对第二实施方式的控制方法中使用的齿轮泵1的控制机构17进行说明。

图6a以框图的形式示出进行第二实施方式的控制方法的混炼设备2或控制机构17。如图6a所示,第二实施方式的齿轮泵1的控制机构17与第一实施方式同样地在材料导入部18具备输入侧压力传感器12,但在齿轮泵1的输出侧(材料排出部16)未设置输出侧压力传感器13。另外,根据电流值推断或者利用负载测量机构15测量出的电动机11的转矩也输出至控制器14。除此以外的控制机构17的结构与第一实施方式相同。

图6b是示出针对第二实施方式的控制器14的信号的输入输出的框图。

如图6b所示,除了向第二实施方式的控制器14输入有输入侧的压力测量值pin以外,还输入有电动机负载t(齿轮转矩信号t),没有输入输出侧的压力测量值pout。另外,除了向第二实施方式的控制器14预先输入有输入侧压力设定值p0之外,还预先输入有电动机11的负载的设定值、即电动机负载设定值t0。

换句话说,在第二实施方式的控制器14中,在上述的pin、p0、齿轮转矩信号t以及电动机负载设定值t0之外还使用齿轮泵操作量信号,以图7所示的顺序进行信号处理。

图7中示出基于第二实施方式的控制器14的信号处理方法、换言之第二实施方式的齿轮泵1的控制方法。

第二实施方式的齿轮泵1的控制方法中的s21~s25的动作与第一实施方式的s11~s15的动作相同,因此省略说明。

在s24中,在判断为“输入侧的压力pin比输入侧压力设定值p0更高”的情况下,与第一实施方式同样地进行“齿轮泵1是否发生空转”的判断。根据施加于齿轮泵1的电动机负载t(齿轮转矩信号t)是否低于预先输入的规定的电动机负载设定值t0,进行该“齿轮泵1是否发生空转”的判断。换句话说,在接下来的式(3)的关系成立的情况下,判断为“齿轮泵1发生空转”,在式(3′)的关系成立的情况下,判断为“齿轮泵1未发生空转”。

t<t0···式(3)

t≥t0···式(3′)

作为比较的结果,在齿轮转矩信号t比电动机负载设定值t0低、式(3)成立的情况下,换言之在判断为“yes”的情况下,判断为齿轮泵1空转,降低齿轮泵1的转速(s28)。

但是,作为比较的结果,在齿轮转矩信号t为电动机负载设定值t0以上、式(3′)成立的情况下,换言之在判断为“no”的情况下,判断为齿轮泵1不空转,进行提高齿轮泵1的转速的操作(s27)。

需要说明的是,在设定上述电动机负载设定值t0时,如图8所示,优选考虑到电动机11的负载的变动进行设定。例如,对于在齿轮泵1运转时得到的齿轮转矩的平均值,若将电动机负载设定值t0设定为与该平均值大致相同的值,则会因测量偏差而频繁地进行“空转”的错误判断。因此,优选将与测量偏差的幅度相比充分小于该平均值的值设定为电动机负载设定值t0。这样一来,能够仅在电动机11的负载显著低于设定值t0时恰当地判断为“空转”。

使用上述的第二实施方式的齿轮泵1的控制方法,在齿轮泵1发生空转的情况下,也能够进行降低齿轮泵1的转速的控制,抑制齿轮泵1的空转。因此,也不会出现在齿轮泵1空转的状态下进行转速的控制的情况,不易产生控制发散的问题,能够进行精度更好的齿轮泵1的转速的控制。

该第二实施方式的齿轮泵1的控制方法在出现齿轮泵1的输出侧不存在设置传感器的空间等状况的情况下是有效的。

需要说明的是,本次公开的实施方式在全部方面均为例示,不应认为起限制作用。特别是,在本次公开的实施方式中,未明确公开的事项、例如运行条件或作业条件、各种参数、构成物的尺寸、重量、体积等不会脱离本领域技术人员通常实施的范围,并采用通常的本领域技术人员能够容易想到的值。

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