JPH03295433A - 電動弁駆動装置のトルク測定器 - Google Patents
電動弁駆動装置のトルク測定器Info
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- JPH03295433A JPH03295433A JP9884290A JP9884290A JPH03295433A JP H03295433 A JPH03295433 A JP H03295433A JP 9884290 A JP9884290 A JP 9884290A JP 9884290 A JP9884290 A JP 9884290A JP H03295433 A JPH03295433 A JP H03295433A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
- Indication Of The Valve Opening Or Closing Status (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、大型電動弁の弁棒の駆動装置において簡単な
構成で着脱することができるトルク測定装置に関する。
構成で着脱することができるトルク測定装置に関する。
電動弁では弁体と弁座とが適切なシート面圧を維持する
ことができるように弁棒が駆動されているか否かを診断
するために、適宜駆動装置のトルクを測定することが好
ましい。
ことができるように弁棒が駆動されているか否かを診断
するために、適宜駆動装置のトルクを測定することが好
ましい。
ところで、現在は駆動装置の工場出荷時にトルクの設定
値を測定した後は、電動弁の稼働現場でトルクを再確認
する方法は採られていない。このため、トルク設定目盛
に対する出力トルクデータを基礎にして一旦出力トルク
を設定した後は、その設定値の確認はされていない状態
である。また同様にトルク設定値の経年変化も確認して
いないので、弁の作動不良が再々発生するという問題が
ある。
値を測定した後は、電動弁の稼働現場でトルクを再確認
する方法は採られていない。このため、トルク設定目盛
に対する出力トルクデータを基礎にして一旦出力トルク
を設定した後は、その設定値の確認はされていない状態
である。また同様にトルク設定値の経年変化も確認して
いないので、弁の作動不良が再々発生するという問題が
ある。
一方、駆動装置の製造者が工場出荷時の測定に用いる大
型の測定器を現場に搬入してトルク測定を行った例があ
る。この測定器は模擬弁棒に回転円盤を設置し、円盤の
回転を強制的に停止させるときに生ずる圧力をロードセ
ルによって測定するものである。このため単独で被測定
駆動装置を取り外し、これを所定位置に設置した測定器
に取付けて模擬弁棒に駆動トルクを伝達させ、予めセ・
７トしたトルク設定値とロードセルが受ける反力の関係
を測定するものである。
型の測定器を現場に搬入してトルク測定を行った例があ
る。この測定器は模擬弁棒に回転円盤を設置し、円盤の
回転を強制的に停止させるときに生ずる圧力をロードセ
ルによって測定するものである。このため単独で被測定
駆動装置を取り外し、これを所定位置に設置した測定器
に取付けて模擬弁棒に駆動トルクを伝達させ、予めセ・
７トしたトルク設定値とロードセルが受ける反力の関係
を測定するものである。
しかしこの測定器を用いるには次の諸条件を充足しなけ
ればならない。即ち、■弁本体から駆動装置を取り外さ
なければならないこと、■測定器の使用には広い場所を
必要とするので現場から別の場所に駆動装置を運搬しな
ければならないこと、■この測定器では予め決められた
目盛値に対する出力トルクしか測定することはできない
ので、目盛を３点以上変更して測定しなければ目盛とト
ルクの関係が明確にならないこと、■および測定器に取
り付けた駆動装置は操作盤によって作動させなければな
らないので、モータ出力および電源が相違する場合には
駆動装置に適合する操作盤を作成する必要がある。この
ように、出荷時に用いる測定器では制約が多すぎるので
、定期診断にこれを採用することは実際上では不可能に
近い状況である。
ればならない。即ち、■弁本体から駆動装置を取り外さ
なければならないこと、■測定器の使用には広い場所を
必要とするので現場から別の場所に駆動装置を運搬しな
ければならないこと、■この測定器では予め決められた
目盛値に対する出力トルクしか測定することはできない
ので、目盛を３点以上変更して測定しなければ目盛とト
ルクの関係が明確にならないこと、■および測定器に取
り付けた駆動装置は操作盤によって作動させなければな
らないので、モータ出力および電源が相違する場合には
駆動装置に適合する操作盤を作成する必要がある。この
ように、出荷時に用いる測定器では制約が多すぎるので
、定期診断にこれを採用することは実際上では不可能に
近い状況である。
上述したように、従来の測定器では模擬弁棒の回転反力
をロードセルによって測定しているが、弁棒自体の駆動
トルクを測定することによっても同様の診断結果を出す
ことも可能である。即ち、駆動トルクを検出すれば簡単
な演算によってシト面圧の通・不適まで診断することが
できるからである。本発明者はこの点に着目して測定器
を開発したもので、駆動装置をわざわざ取り外すことな
く簡単な構成の測定器を取り付けるだけで、駆動トルク
を測定することができる電動弁駆動装置のトルク測定装
置を提供することを目的とする。
をロードセルによって測定しているが、弁棒自体の駆動
トルクを測定することによっても同様の診断結果を出す
ことも可能である。即ち、駆動トルクを検出すれば簡単
な演算によってシト面圧の通・不適まで診断することが
できるからである。本発明者はこの点に着目して測定器
を開発したもので、駆動装置をわざわざ取り外すことな
く簡単な構成の測定器を取り付けるだけで、駆動トルク
を測定することができる電動弁駆動装置のトルク測定装
置を提供することを目的とする。
上述した目的を達成するために、本発明ではモータの駆
動をスプライン軸に摺動可能に設けたウオームを介して
ウオームギアに伝達し、さらにこのウオームギアの回転
を弁棒に螺合したドライブスリーブに伝達し、上記弁棒
をその軸方向に上下させる電動弁の駆動装置において、
上記ドライブスリーブに替えて上記弁棒との連結を断絶
した検出用ドライブスリーブを用い、このドライブスリ
ーブの頭部にトルクセンサを角軸嵌合すると共に、この
トルクセンサの回転反力を受け止める反力受けを設ける
という手段を用いた。
動をスプライン軸に摺動可能に設けたウオームを介して
ウオームギアに伝達し、さらにこのウオームギアの回転
を弁棒に螺合したドライブスリーブに伝達し、上記弁棒
をその軸方向に上下させる電動弁の駆動装置において、
上記ドライブスリーブに替えて上記弁棒との連結を断絶
した検出用ドライブスリーブを用い、このドライブスリ
ーブの頭部にトルクセンサを角軸嵌合すると共に、この
トルクセンサの回転反力を受け止める反力受けを設ける
という手段を用いた。
用〕
上述した手段では、駆動装置のウオームギアはドライブ
スリーブを回転させ、このドライブスリーブを上下に対
して固定状態としているため、螺合した弁棒がその回転
に伴って上下に稼働するのであるが、検出用ドライブス
リーブの場合には弁棒とは螺合せずに連結関係が断絶さ
れ、単独で回転力を受ける機能を奏し、この力をトルク
センサの作動子に直接伝達する。また反力受けはトルク
センサの回転方向の運動を規制するという作用を行い、
検出用ドライブスリーブの回転力と反力受けによる規制
によってトルクセンサに回転応力が加わり、これを電気
信号に変換する作用を行うことになる。従って、トルク
センサは駆動装置のトルクを正確に捉える機能を行う。
スリーブを回転させ、このドライブスリーブを上下に対
して固定状態としているため、螺合した弁棒がその回転
に伴って上下に稼働するのであるが、検出用ドライブス
リーブの場合には弁棒とは螺合せずに連結関係が断絶さ
れ、単独で回転力を受ける機能を奏し、この力をトルク
センサの作動子に直接伝達する。また反力受けはトルク
センサの回転方向の運動を規制するという作用を行い、
検出用ドライブスリーブの回転力と反力受けによる規制
によってトルクセンサに回転応力が加わり、これを電気
信号に変換する作用を行うことになる。従って、トルク
センサは駆動装置のトルクを正確に捉える機能を行う。
以下、本発明の一実施例を添付した図面に従っ〔作
て詳述すると、先ず第１図に弁棒を駆動するための駆動
装置の構成を示す。ここで、■は駆動モータ、２はモー
タ軸に取り付けたヘリカルギア、３は減速ギア、４は減
速ギア３と同軸に回転するスプライン軸で、そのスプラ
インには軸方向に摺動可能にウオーム５が嵌挿されてい
る。６はウオーム５と噛合するウオームギアで、中心に
取り付けた弁棒（図示せず）を駆動する。７はトルクス
プリング、８はトルクスイッチであり、このトルクスイ
ッチのアクチュエータ９はレバーまたはう。
装置の構成を示す。ここで、■は駆動モータ、２はモー
タ軸に取り付けたヘリカルギア、３は減速ギア、４は減
速ギア３と同軸に回転するスプライン軸で、そのスプラ
インには軸方向に摺動可能にウオーム５が嵌挿されてい
る。６はウオーム５と噛合するウオームギアで、中心に
取り付けた弁棒（図示せず）を駆動する。７はトルクス
プリング、８はトルクスイッチであり、このトルクスイ
ッチのアクチュエータ９はレバーまたはう。
りとビニオンによってウオーム５の摺動を検知し、接点
１０の開閉を行う。
１０の開閉を行う。
このような構成で駆動モータ１の回転を弁棒に伝達する
のであるが、先ず駆動モータ１の回転力はへりカルギア
２を経てウオーム５を回転させる。
のであるが、先ず駆動モータ１の回転力はへりカルギア
２を経てウオーム５を回転させる。
これによってウオームギア６が回転するが、このウオー
ムギア６の内部には弁棒のねじに螺合するナンドを有し
、外周でウオームギア６の駆動トルクを受けるドライブ
スリーブが固定され、これによって回転力を弁棒に伝達
し、弁棒はバルブの開閉動作である上下運動を行う。一
方、ウオーム５はスプライン軸４に嵌合し、軸方向に摺
動する構造になっているので、バルブのシート面圧が増
加するに従ってトルクスプリング７を押しながら軸方向
に移動する。そしてこの移動が、予め定められたシート
面圧に相当するまでトルクスプリング７を縮めたときに
、レバーまたはラックとビニオンからなるアクチュエー
タ９を作動し、トルクスイッチ８の接点を開いて駆動モ
ータ１を停止させる。ここで、駆動モータ１が停止して
も、ウオームギア６によってロックされているので、駆
動モータ１が逆回転するまでトルクスプリング７によっ
て一定のシート面圧を維持する。
ムギア６の内部には弁棒のねじに螺合するナンドを有し
、外周でウオームギア６の駆動トルクを受けるドライブ
スリーブが固定され、これによって回転力を弁棒に伝達
し、弁棒はバルブの開閉動作である上下運動を行う。一
方、ウオーム５はスプライン軸４に嵌合し、軸方向に摺
動する構造になっているので、バルブのシート面圧が増
加するに従ってトルクスプリング７を押しながら軸方向
に移動する。そしてこの移動が、予め定められたシート
面圧に相当するまでトルクスプリング７を縮めたときに
、レバーまたはラックとビニオンからなるアクチュエー
タ９を作動し、トルクスイッチ８の接点を開いて駆動モ
ータ１を停止させる。ここで、駆動モータ１が停止して
も、ウオームギア６によってロックされているので、駆
動モータ１が逆回転するまでトルクスプリング７によっ
て一定のシート面圧を維持する。
本発明では上述した駆動装置が適性な駆動トルクを発生
しているか否かを診断するもので、第２図に示した構造
の測定器を用いた。ここで１１は検査用ドライブスリー
ブで、頭部軸心に角穴１２を設けると共に、外周は通常
のドライブスリーブと同様に駆動装置のウオームギア６
と嵌合してその駆動トルクを受け、内周にはナンドを形
成せずに弁棒に対する駆動を断絶する構造になっている
。
しているか否かを診断するもので、第２図に示した構造
の測定器を用いた。ここで１１は検査用ドライブスリー
ブで、頭部軸心に角穴１２を設けると共に、外周は通常
のドライブスリーブと同様に駆動装置のウオームギア６
と嵌合してその駆動トルクを受け、内周にはナンドを形
成せずに弁棒に対する駆動を断絶する構造になっている
。
１３はドライブスリーブ１１の角穴１２に嵌合する角軸
１４を有し、駆動トルクを電気信号に変換するトルクセ
ンサである。またトルクセンサ１３は検査用ドライブス
リーブ１１と共回りしてしまえばトルクの検出ができな
いので、固定しておく必要がある。そこでトルクセンサ
の別の角軸１５に反力受けアーム１６を嵌合し、駆動装
置上部の蓋に替えてボルトで固定した反力受けフランジ
１７の反力受け溝１８に上記アーム１６を組み合わせる
ことによって、弁本体に対してトルクセンサ１３を固定
する構成とした。第３図にこれらを組み合わせた状態の
概略を示す。
１４を有し、駆動トルクを電気信号に変換するトルクセ
ンサである。またトルクセンサ１３は検査用ドライブス
リーブ１１と共回りしてしまえばトルクの検出ができな
いので、固定しておく必要がある。そこでトルクセンサ
の別の角軸１５に反力受けアーム１６を嵌合し、駆動装
置上部の蓋に替えてボルトで固定した反力受けフランジ
１７の反力受け溝１８に上記アーム１６を組み合わせる
ことによって、弁本体に対してトルクセンサ１３を固定
する構成とした。第３図にこれらを組み合わせた状態の
概略を示す。
なお、反力受けフランジ１７を取り替えれば、本測定器
はどのようなサイズの電動弁であっても装着することが
可能である。そのために本実施例では４つの部品を組み
立てる構成としているが、特定の電動弁にのみ使用する
のであれば、トルクセンサ１３を反力受けフランジ１７
に固定しても同様の測定を行うことが可能である。
はどのようなサイズの電動弁であっても装着することが
可能である。そのために本実施例では４つの部品を組み
立てる構成としているが、特定の電動弁にのみ使用する
のであれば、トルクセンサ１３を反力受けフランジ１７
に固定しても同様の測定を行うことが可能である。
このようにしてトルクセンサ１３からの出力を検出すれ
ば、他には弁本体に予め設けられているトルクスイッチ
の接点の開閉を検知し、さらにその変位角を検知し、同
時に駆動モータの電流を検出し、これらのパラメータを
一定の演算式に入力するのみで駆動装置の適性トルクを
診断することができる。
ば、他には弁本体に予め設けられているトルクスイッチ
の接点の開閉を検知し、さらにその変位角を検知し、同
時に駆動モータの電流を検出し、これらのパラメータを
一定の演算式に入力するのみで駆動装置の適性トルクを
診断することができる。
〔発明の効果〕
本発明では弁本体の部品を一部交換し、さらにこれにト
ルクセンサを組み合わせるだけで駆動トルクを直接測定
できるるようにしたので、従来のロードセルによるトル
クの測定と比べて極めて簡単な装置で駆動装置の診断が
可能となった。
ルクセンサを組み合わせるだけで駆動トルクを直接測定
できるるようにしたので、従来のロードセルによるトル
クの測定と比べて極めて簡単な装置で駆動装置の診断が
可能となった。
またその組立に際しても、弁本体の蓋を取り外してドラ
イブスリーブを抜き、これに替えて検出用ドライブスリ
ーブを嵌め合わせた後に反力受け部を弁本体に固定し、
この反力受け部によってトルクセンサの回転を規制する
という簡単な操作で診断準備が完了するので、熟練者で
あることを必要とせず、また現場でも短時間で容易に装
置することができるなど、数多くの利点を有する測定装
置を提供することができた。
イブスリーブを抜き、これに替えて検出用ドライブスリ
ーブを嵌め合わせた後に反力受け部を弁本体に固定し、
この反力受け部によってトルクセンサの回転を規制する
という簡単な操作で診断準備が完了するので、熟練者で
あることを必要とせず、また現場でも短時間で容易に装
置することができるなど、数多くの利点を有する測定装
置を提供することができた。
第１図は本発明測定器を利用する電動弁の駆動装置の斜
視図、第２図は本発明測定器の斜視図、第３図はその組
立構造を示す一部断面図である。 尚、図中１・・・駆動モータ、２・・・ヘリカルギア、
３・・・減速ギア、４・・・スプライン軸、５・・・ウ
オーム、６・・・ウオームギア、７・・・トルクスプリ
ング、８・・・トルクスイッチ、９・・・アクチュエー
タ、１０・・・接点、１１・・・検査用ドライブスリー
ブ、１２・・・角穴、１３・・・トルクセンサ、１４・
１５・・・角軸、１６・・・反力受けアーム、１７・・
・反力受けフランジ、１８・・・反力受け溝。 以 上
視図、第２図は本発明測定器の斜視図、第３図はその組
立構造を示す一部断面図である。 尚、図中１・・・駆動モータ、２・・・ヘリカルギア、
３・・・減速ギア、４・・・スプライン軸、５・・・ウ
オーム、６・・・ウオームギア、７・・・トルクスプリ
ング、８・・・トルクスイッチ、９・・・アクチュエー
タ、１０・・・接点、１１・・・検査用ドライブスリー
ブ、１２・・・角穴、１３・・・トルクセンサ、１４・
１５・・・角軸、１６・・・反力受けアーム、１７・・
・反力受けフランジ、１８・・・反力受け溝。 以 上
Claims (1)
- １、モータの駆動をスプライン軸に摺動可能に設けたウ
ォームを介してウォームギアに伝達し、さらにこのウォ
ームギアの回転を弁棒に螺合したドライブスリーブに伝
達し、上記弁棒をその軸方向に上下させる電動弁の駆動
装置において、上記ドライブスリーブに替えて上記弁棒
との連結を断絶した検出用ドライブスリーブを用い、こ
のドライブスリーブの頭部にトルクセンサを角軸嵌合す
ると共に、このトルクセンサの回転反力を受け止める反
力受けを設けたことを特徴とする電動弁駆動装置のトル
ク測定器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9884290A JPH0682076B2 (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 電動弁駆動装置のトルク測定器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9884290A JPH0682076B2 (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 電動弁駆動装置のトルク測定器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03295433A true JPH03295433A (ja) | 1991-12-26 |
| JPH0682076B2 JPH0682076B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=14230510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9884290A Expired - Fee Related JPH0682076B2 (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 電動弁駆動装置のトルク測定器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682076B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008051760A (ja) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Alps Electric Co Ltd | トルクセンサ |
| JP2020008532A (ja) * | 2018-07-12 | 2020-01-16 | 東亜バルブエンジニアリング株式会社 | 弁監視装置 |
| CN111089676A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-05-01 | 北京仙进机器人有限公司 | 转轴测力装置及具有转轴测力装置的机械手 |
-
1990
- 1990-04-13 JP JP9884290A patent/JPH0682076B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008051760A (ja) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Alps Electric Co Ltd | トルクセンサ |
| JP2020008532A (ja) * | 2018-07-12 | 2020-01-16 | 東亜バルブエンジニアリング株式会社 | 弁監視装置 |
| CN111089676A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-05-01 | 北京仙进机器人有限公司 | 转轴测力装置及具有转轴测力装置的机械手 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0682076B2 (ja) | 1994-10-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081019 Year of fee payment: 14 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |