サージ圧の測定方法

Question

縦型油圧200tプレスのメインポンプとして、IPH66B-80-120-11(ダブルポンプ)を採用しており、1年半ほど前にポンプが破断した為新品交換しました。
最近になってそのポンプが、再び前回よりも激しく割れました。
いろいろ問い合わせてみましたが、回路の問題の線が濃く、サージ圧の測定をしなければならないようです。しかしながらサージ圧の測定をどうやってすればいいのか分かりません。不二越の技術問い合わせ係で教えてもらった測定機器リース会社のオリックス・レンテック⇒http://www.orixrentec.jp/cgi/tm/detail.cgi?id=220259&route=1
このページを見ても、どの機器をつかえばいいのか分かりません。

・初めに交換した時、ポンプとモーター軸の調芯は指定値に収まるように実施しました。また、カップリングはチェーンカップリングです。
・初めに割れた部位は、ポンプ吸い込み側配管口の縁でした。
2度目はその裏側、アルミ製ケース本体が軸方向に縦断して亀裂が入り、さらに吐出側配管口まで割れていました。2度目に割れたポンプは持ち帰って手元にあります。
・以前、方向切替弁(親子弁)のタイミングが遅れていた事があり、メインスプール作動パイロット回路の絞り弁の調節ネジが閉りきっていた。ロックナットは脱落していた。これによる作動遅れがポンプ本体にサージ圧によるダメージを与えていたのでは？と思っています。

以上の結果、機械の実際の稼働時にサージ圧を測定し、そのタイミングにより
原因となる作動機器の特定につなげたいと思っています。

オリックス・レンテック
http://www.orixrentec.jp/cgi/tm/detail.cgi?id=220259&route=1

Answer

＞原因となる作動機器の特定につなげたいと思っています。

特定して改良 という手順でしょうか

サージ圧発生→ポンプの破壊 なら
回路や機器の相性が悪い場合もあるし 単なるタイミングの問題
モーター・ポンプの取り付けベースの剛性不足も考えられる。

そもそも、サージ圧を計る時に又ポンプが壊れたらどうするの？
ポンプの破壊圧力(耐圧)はどの程度かでも想像できそうにも思える。
※メーカに聞いてみる

機械の動作上 回路の制限もあるがサージ圧の低減策が必要なんでしょうね。

鉄製配管＋ホース配管でにするだけでも低減する事もあるし
アキュームレーターを追加も有効

理研の総合カタログ
Ｐ９９に油圧回路の参考図があります。
http://www.rikenkiki.co.jp/support/digicata/index.html#catalog

参考にでもなれば宜しいが。

Answer

ポンプが破損するほどの圧力ならば、大きなショックが発生しているはずです。ポンプ出口の圧力計で十分ではないでしょうか？回路が分かりませんので何とも言えませんが、私の経験では、高速下降用差動（差圧）回路の切換え用の片ソレ弁の中間形状がブロックタイプの為大きなショックが発生し、Pラインの鋼管配管が何度も破損したのを見たことがあります。また、リリーフ弁の圧力遠隔操作用VE（ベント）ラインより配管にて圧力計を取付け、エアー抜き不足によるリリーフ弁の応答遅れが大きなサージ圧を発生させポンプ破損したケースもありました。ポンプ出口のチェック弁は必ずつけてください。前の回答者様にもありますが、たとえ有償でもメーカー技術者に判断してもらうのが解決の早道だと思います。

お礼

2012/03/13 10:32

ありがとうございます。やはりメーカーとの連携が必要だという事が分かりました。ちなみに、チェック弁は付いていますが、故障している可能性はあると思いますので、視野に入れておきます。リリーフ弁や切替弁の応答遅れの確認は試運転時にしましたが、実稼働時に再度してみようと思います。
大変参考になりました。

質問者

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Answer

油圧の圧力サージを計測したいのですよね
http://www.kyowa-ei.co.jp/product/sensors/pressure
http://www.kistler.co.jp/pro/index/001_main.html
http://www.dynisco.jp/category/products/melt-pressure-temperature
なので必要なのは圧力センサ

そして高速データロガー
http://www.kyowa-ei.co.jp/product/sensors/pressure
http://hioki.jp/recorder.html
http://www.yokogawa.com/jp-ymi/tm/Bu/index-wave.htm

ひずみゲージは圧力センサに内臓はされてるが
ひずみゲージ単体では圧力計測できない、あくまでひずみ量を計測するのみ
ひずみ量を圧力に換算してくれるのが圧力センサ

それとも測定したいのは圧力ではなくて
ポンプのケーシングが圧力によって歪む量を測定したいのであろうか？
まさかそんなヘニャヘニャのケーシングでもあるまいに
実際に圧力サージによってケーシング破断に至ったのだから
それなりに計測できるほど大きな歪がでてるのであろうか？

それともやはり本当に測定したいのは振動であろうか？
振動測定にはやはり振動センサ（中身はひずみゲージ製のものもあるが）
http://www.kyowa-ei.co.jp/product/sensors/acc
http://www.onosokki.co.jp/HP-WK/products/application/balancing_1.htm
http://www.showasokki.co.jp/

問題は本当に測定したいのは何か？
ポンプケーシングの外殻ひずみか？
油圧配管内の圧力か？
ポンプの軸振動か？

Answer

一般的な話しで申し訳ありません。

> 縦型油圧200tプレスのメインポンプとして、IPH66B-80-120-11(ダブルポンプ)を採用しており、
1年半ほど前にポンプが破断した為新品交換しました。
の記述ですが、
当該の破断したポンプの初期セッティングや調整は何処がやっているのでしょうか？
また、破断後のポンプ新品の初期セッティングや調整は何処がやっているのでしょうか？

先ずは、そのルートの業者責任は、問えませんか？（初期セッティングや調整の不良で）
次に、保証期間が過ぎて駄目等であれば、そのルートから不二越に無償で再セッティング調整
できないかを依頼できませんか？
最後に、そのルートから不二越に有償で再セッティング調整できないかを依頼するか、
又は、そのルートから不二越へ圧力をかけてもらい、不二越の技術問い合わせ担当者と電話番号
を教えてもらい、貴殿等が対応するかがベターな処置だと思います。

不二越の技術問い合わせ係から見れば、貴社は間接的なお客さまなので、通り一辺倒の対応
となったかもしれません。
直接のお客さまからや、営業所、代理店からプッシュや圧力をかけてもらい、不二越の
窓口係を紹介してもらうようなやりかたを小生はしておりました。

縦型油圧200tプレスのメインポンプと周辺の配管仕様を何処が設計と施工をしたかによりますが、
配管機器の設計ミスやポンプ選定ミスの可能性もあります。

ですから、上述の優先順位で、縦型油圧200tプレスのメーカーや不二越の協力が必要と
感じています。
その後の原因追及と、再セッティング調整や改造をするにしてもです。

Answer

不二越も少し不親切。機器メーカの共和電業にも聞いた方がよいと思います。

http://www.kyowa-ei.co.jp/product/acquisition/amplifier/node_1222/dpm_911b_912b_913b.html
圧力センサ　＋　■ 動ひずみ測定器 DPM-913B ■　＋　 データロガー、オッシロなど表示記録装置

つまり前と後が必要。
しかし共和電業のサイトを見てると
　　http://www.kyowa-ei.co.jp/product/acquisition/logger/node_1228/pcd_320a.html
圧力センサ　＋　■ センサインタフェース PCD-320A ■　＋　パソコン

こう使えるなら４ch使えるし便利なように思うが、どう違うのか判りません。

先頭は圧力センサなのか、表面に貼る抵抗ひずみゲージなのか、それをどこに付けるかの方が大切で、これは不二越に聞いた方がよいかも。
　　http://www.kyowa-ei.co.jp/product/sensors

圧力センサは上記サイトや回答（3）でもセンサ万別・・・なのでレンタルは無理で買うしかないでしょう。抵抗ひずみゲージならずっと安く消耗品感覚。

そうです。
抵抗ひずみゲージは外から貼るだけで、そのひずみ量が判る。しかしひずみ量と圧力との関係は直ぐには判らず、別の圧力計の静的値を参照する必要があります。

圧力センサと称するモノなら、センサ発生電圧／圧力　との関係が出ているが、圧に触れる状態に置く、つまり配管が必要となります。

一長一短。しかし外貼りで何処でも測れる抵抗ひずみゲージの方が適しているように思いますが、感度もあるし、やはり専門家の指導が必要でしょう。

サージ圧の測定方法