TWI851160B - 油壓迴路漏油偵測方法與裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種油壓迴路漏油偵測方法與裝置，係在油壓致動器的液壓輸入與輸出兩端設壓力偵測器，在油壓致動器初始運作時，兩壓力偵測器偵測該液壓輸入與輸出兩端的壓力，並將偵測所得之壓力值傳送至控制器中的處理單元以產生初始對比壓力曲線；在後續油壓致動器每次運作過程中，液壓輸入與輸出兩端的壓力偵測器時時偵測液壓輸入與輸出兩端的壓力，同時將偵測所得之壓力訊號傳至控制器中的處理單元並產生實際壓力曲線，透過將實際壓力曲線與初始對比壓力曲線比對，以判斷實際壓力曲線是否偏離初始對比壓力曲線的容許範圍，進而準確判斷油壓迴路是否產生漏油現象。

Description

油壓迴路漏油偵測方法與裝置

本發明係有關於一種油壓迴路漏油偵測方法與裝置，尤其是指一種用於油壓系統中透過偵測油壓致動器進油端與出油端的壓力是否正常，以準確判斷油壓迴路是否產生漏油的創新偵測方法與裝置。

油壓致動系統主要是透過控制油液的供油與迴油的時機改變動力輸出端頂升與復位狀態，因此在執行頂升與復位的過程中，油壓致動系統中的相關構件係處於一壓力狀態下，於是為確保油壓致動系統的正常運作，各構件之間的銜接密合性以及構件的耐壓性至為重要。

當構件之間的銜接密合性不佳或是構件耐壓性不足，而導致產生漏油現象時，除了使油壓致動系統運作不順暢之外，滲漏的油脂更 會造成環境的污染，尤其油壓致動系統是使用在農用機具時，滲漏的油脂將污染農作物與栽種農作物的土壤，造成農民巨大損失。

因此，若能提供一種能即時偵測油壓致動系統的油壓迴路是否產生漏油現象，將能改善因為漏油而導致農作物與土壤被污染的問題。

本發明人即是鑑於上述情形而提供一種油壓迴路漏油偵測方法與裝置，透過偵測油壓系統中的油壓迴路的壓力是否有異常產生，判斷是否發生漏油現象，而能即時排除漏油現象，並且能進一步由警示器發出警示訊號通知相關人員關掉油壓幫浦，或由控制器之電氣輸出自動關掉油壓幫浦，避免環境被污染，此為本發明之主要目的。

上述本發明之目的，是透過以下技術達成：一種油壓迴路漏油偵測裝置，用於偵測一油壓系統的油壓迴路是否產生漏油現象，包括一第一壓力偵測器、一第二壓力偵測器、一控制器；其中：所述第一壓力偵測器安裝於一供油路徑上，所述供油路徑二端分別連接至一儲油槽的第一油口與一油壓致動器的頂升端油口，所述第一壓力偵測器偵測所述油壓致動器執行頂升行程及復位行 程過程中所述供油路徑的壓力值，並將所述供油路徑的壓力值送至所述控制器；所述第二壓力偵測器安裝於一迴油路徑上，所述迴油路徑二端分別連接至一儲油槽的第二油口與一油壓致動器的復位端油口，所述第二壓力偵測器偵測所述油壓致動器執行所述頂升行程及所述復位行程過程中所述迴油路徑的壓力值，且將所述迴油路徑的壓力值送至所述控制器；所述控制器，與所述第一壓力偵測器、所述第二壓力偵測器電性連接，所述控制器包含一處理單元與一記憶單元，所述控制器接收所述頂升行程及所述復位行程過程中所述供油路徑的壓力值、所述迴油路徑的壓力值並儲存於所述記憶單元，所述處理單元以第一時間進行的所述頂升行程及所述復位行程過程中得到的所述供油路徑的壓力值、所述迴油路徑的壓力值設為供油對比壓力曲線與迴油對比壓力曲線，且儲存於所述記憶單元中，所述處理單元以後續的其他時間進行的所述頂升行程及所述復位行程過程中得到的所述供油路徑的壓力值、所述迴油路徑的壓力值分別設為供油壓力曲線與迴油壓力曲線，所述處理單元以所述供油壓力曲線、所述迴油壓力曲線分別與所述供油對比壓力曲線、所述迴油對比壓力曲線比對，並根據所述供油壓力曲線與所述供油對比壓力曲線之間及/或所述迴油壓力曲線與所述迴油對比壓力曲線之間的比對結果是否超過一乖離閥值而判斷所述油壓迴路是否產生漏油。

如上所述之油壓迴路漏油偵測裝置，其中，所述處理單元在判斷產生漏油現象狀態下，所述處理單元產生一控制信號，所述控制信號控制所述油壓系統中的油壓幫浦停止將所述儲油槽中的油液加壓送入所述方向閥內。

如上所述之油壓迴路漏油偵測裝置，其中，還包括一警示器，所述警示器與所述控制器之所述處理單元電性連接，在所述處理單元判斷產生漏油現象狀態下，所述處理單元令所述警示器發出警示信號。

如上所述之油壓迴路漏油偵測裝置，其中，所述處理單元係擷取所述供油壓力曲線、所述迴油壓力曲線的峰值分別與所述供油對比壓力曲線、所述迴油對比壓力曲線的峰值進行比對。

一種油壓迴路漏油偵測方法，係包含以下步驟：(1)分別偵測一油壓系統的油壓致動器執行頂升行程及復位行程過程中於一油壓迴路的供油路徑與迴油路徑上的壓力值；(2)以第一時間偵測所述頂升行程及所述復位行程過程中所得之壓力值分別產生一供油對比壓力曲線與一迴油對比壓力曲線；(3)後續的其他時間偵測所述頂升行程及所述復位行程過程中所得之壓力值分別產生供油壓力曲線與迴油壓力曲線；(4)分別將所述供油壓力曲線與所述迴油壓力曲線與所述供油對比壓力曲線與所述迴油對比壓力曲線比對；(5)依據所述供油壓力曲線與所述供油對比壓力曲線之間及/或所述迴油壓力曲線 與所述迴油對比壓力曲線之間的比對結果是否超過一乖離值而判斷所述油壓迴路是否產生漏油現象。

如上所述之油壓迴路漏油偵測方法，其中，所述供油壓力曲線、所述迴油壓力曲線係各以其峰值分別與所述供油對比壓力曲線、所述迴油對比壓力曲線的峰值進行比對。

本發明之優點為：本發明透過偵測油壓系統中的供油路經與迴油路徑的壓力值，並將後續偵測數據與初始偵測數據比對，當超出預設容許範圍時可初步判定油壓迴路漏由現象產生，以提醒工作人員針對油壓迴路的漏油現象進行檢視，以及時關掉油壓幫浦或針對漏油現象予以排除，達到防止洩漏的油脂污染環境的效果。

1:第一壓力偵測器

2:第二壓力偵測器

3:控制器

31:處理單元

32:記憶單元

33:重置鍵

4:油壓致動器

41:筒狀部件

42:活塞

43:頂升壓力室

44:復位壓力室

45:活塞桿

46:頂升端油口

47:復位端油口

5:儲油槽

51:第一油口

52:第二油口

6:供油路徑

7:迴油路徑

8:方向閥

9:警示器

10:油壓幫浦

第一圖：本發明之油壓迴路漏油偵測裝置安裝在一油壓系統上的架構示意圖

第二圖：油壓致動器、儲油槽與方向閥關係架構示意圖

第三圖：方向閥切至A側於(a)供油路徑壓力Pa的壓力變化曲線圖；(b)供油路徑壓力Pb的壓力變化曲線圖

第四圖：方向閥切至B側於(a)供油路徑壓力Pa的壓力變化曲線圖；(b)供油路徑壓力Pb的壓力變化曲線圖

第五圖：方向閥由A側切至中位於(a)供油路徑壓力Pa的壓力變化曲線圖；(b)供油路徑壓力Pb的壓力變化曲線圖

第六圖：方向閥由B側切至中位於(a)供油路徑壓力Pa的壓力變化曲線圖；(b)供油路徑壓力Pb的壓力變化曲線圖

為令本發明所運用之技術內容、發明目的及其達成之功效有更完整且清楚的揭露，茲於下詳細說明之，並請一併參閱所揭之圖式及圖號：本發明之油壓迴路漏油偵測裝置係用於偵測一油壓系統的油壓迴路是否產生漏油現象，其包括有：第一壓力偵測器1、第二壓力偵測器2與控制器3。請參看第一圖，係揭示本發明之油壓迴路漏油偵測裝置安裝在一油壓系統上的架構示意圖；其中，該油壓系統包含油壓致動器4與儲油槽5。

該油壓致動器4具有筒狀部件41，筒狀部件41內設有一活塞42，活塞42二側與筒狀部件41之間分別形成頂升壓力室43、復位壓力室44，活塞42上連設有活塞桿45，該活塞桿45末端並凸伸出筒狀部件41外側，筒狀部件41上對應頂升壓力室43處設頂升端油口46，而筒狀部件41上對應復位壓力室44設復位端油口47。

該儲油槽5設有第一油口51與第二油口52，令第一油口51、第二油口52各以管路分別與頂升端油口46及復位端油口47銜接，以分別形成供油路徑6與迴油路徑7。

據此，當儲油槽5的油液自供油路徑6開始進入油壓致動器4之頂升壓力室43，此時活塞42往復位壓力室44移動並將在復位壓力室44中的油液擠出通過迴油路徑7回到儲油槽5，進而連帶使活塞桿45凸伸，形成頂升行程；當儲油槽5的油液自迴油路徑7開始進入油壓致動器4之復位壓力室44時，此時活塞42往頂升壓力室43移動並將在頂升壓力室43中的油液擠出經供油路徑6回到儲油槽5內，進而連帶使活塞桿45內縮，形成復位行程。

第一壓力偵測器1係安裝於該油壓致動系統的供油路徑6上，用於偵測所述油壓致動器4執行頂升行程及復位行程過程中所述供油路徑6的壓力值，並且將該些壓力值送至控制器3；第二壓力偵測器2安裝於該油壓致動系統的迴油路徑7上，用於偵測油壓致動器4執行頂升行程及所述復位行程過程中所述迴油路徑7的壓力值，並將該些壓力值送至控制器3；控制器3與第一壓力偵測器1、第二壓力偵測器2電性連接；其中，控制器3包含一處理單元31與一記憶單元32，控制器3接收頂升行程及復位行程過程中供油路徑6的壓力值、迴油路徑7的壓力值並儲存於記憶單元32，處理單元31以第一時間頂升行 程及復位行程過程中得到的供油路徑6的壓力值、迴油路徑7的壓力值設為供油對比壓力曲線與迴油對比壓力曲線，且儲存於所述記憶單元32中，處理單元31以在接續第一時間之後的其他時間的頂升行程及復位行程過程中得到的供油路徑6的壓力值、迴油路徑7的壓力值分別設為供油壓力曲線與迴油壓力曲線，處理單元31以供油壓力曲線、迴油壓力曲線分別與供油對比壓力曲線、迴油對比壓力曲線比對，並根據比對結果判斷是否產生漏油。

另，在一完整的油壓系統中還包含方向閥8與油壓幫浦10；其中，於儲油槽5與供油路徑6、迴油路徑7之間設有方向閥8，該油壓幫浦10產生動力後將儲油槽5中油液加壓送入方向閥8，再利用方向閥8的切換控制儲油槽5中油液的流動方向執行頂升行程及復位行程。請參看第二圖，係採用三位四口之方向閥8，該方向閥8有三個切位。在油壓系統正常運轉中，第一壓力偵測器1、第二壓力偵測器2分別偵測供油路徑6與迴油路徑7壓力的結果分析如下：

(1)方向閥8切至A側，執行頂升行程，此時第一壓力偵測器1偵測到的供油路徑6的壓力Pa由低壓升至高壓。與此同時，第二壓力偵測器2偵測到的迴油路徑7的壓力Pb將由高壓降至低壓(趨近於零壓)(參第三圖(a)、(b))。

(2)方向閥8切至B側，執行復位行程，此時第一壓力偵測器1偵測到的供油路徑6的壓力Pa由高壓降至低壓。與此同時， 第二壓力偵測器2偵測到的迴油路徑7的壓力Pb將由低壓升至高壓(趨近於零壓)(參第四圖(a)、(b))。

(3)方向閥8由A側切至中位，因油壓致動器4內漏的關係，高壓側的油會部分流到低壓側，此時第一壓力偵測器1偵測到的供油路徑6的壓力Pa由高壓緩慢往下降。與此同時，第二壓力偵測器2偵測到的迴油路徑7的壓力Pb將由低壓緩慢上升。最後壓力Pa約等於壓力Pb(參第五圖(a)、(b))。

(4)方向閥8由B側切至中位，(因油壓致動器4內漏的關係，高壓側的油會部分流到低壓側)，此時第一壓力偵測器1偵測到的供油路徑6的壓力Pa由低壓緩慢上升。與此同時，第二壓力偵測器2偵測到的迴油路徑7的壓力Pb將由高壓緩慢往下降。最後壓力Pa約等於壓力Pb(參第六圖(a)、(b))。

當處理單元31接收的壓力訊號屬於上述四種狀況之一時，則處理單元31判斷油壓系統處於正常狀態。或說若不屬於上面四種狀態時，即可判斷油壓系統有漏油、油管破裂等異常情形產生，而處理單元31即可送出警示訊號提醒使用者，或處理單31元產生一控制信號來強制油壓幫浦10停止將儲油槽5中的油液加壓送入方向閥8內。

以下再進一步以壓力偵測訊號來分析，基本上，油管破裂一定是發生在高壓端，以方向閥8切到A側為例，此時壓力Pa是 高壓，當偵測到高壓端壓力下降時(Pa壓力下降)，只有四種狀況會導致此狀況發生：

(1)方向閥8是由A側切向B側，如果偵測到的壓力Pa是由高壓迅速下降，壓力Pb由低壓迅速上升，則屬正常。

(2)方向閥8由A側切向中位，如果偵測到的壓力Pa是緩慢下降，且壓力Pb是緩慢上升，則屬正常。

(3)A側油管破裂或鬆脫，偵測到的壓力Pa迅速下降，壓力Pb保持原狀(趨近於零壓)。

(4)A側油管中等破裂，偵測到的壓力Pa緩慢下降，壓力Pb保持原狀(趨近於零壓)。

而以方向閥8切到B側為例，此時壓力Pb是高壓，當偵測到高壓端壓力下降時(Pb壓力下降)，只有四種狀況會導致此狀況發生：

(1)方向閥8是由B側切向A側，如果偵測到的壓力Pb是由高壓迅速下降，壓力Pa由低壓迅速上升，則屬正常。

(2)方向閥8由B側切向中位，如果偵測到的壓力Pb是緩慢下降，且壓力Pa是緩慢上升，則屬正常。

(3)B側油管破裂或鬆脫，偵測到的壓力Pb迅速下降，壓力Pa保持原狀(趨近於零壓)。

(4)B側油管中等破裂，偵測到的壓力Pb緩慢下降，壓力Pa保持原狀(趨近於零壓)。

請參見第一圖，為本發明之油壓迴路漏油偵測裝置的一較佳實施例，在該實施例中，還包括一警示器9，該警示器9與控制器3之處理單元31電性連接，當處理單元31判斷產生漏油現象狀態下，處理單元31將令警示器9發出警示信號，此外也可以同步令處理單元31發出控制信號強制控制油壓幫浦10停止將儲油槽5中的油液加壓送入方向閥8內。其中，該警示信號可以是聲音或是燈光或是聲音與燈光的組合。

在本發明之油壓迴路漏油偵測裝置的一較佳實施例中，處理單元31係擷取供油壓力曲線、迴油壓力曲線的峰值分別與供油對比壓力曲線、迴油對比壓力曲線的峰值進行比對。當比對結果超出變化容許範圍則判斷有漏油現象產生。該變化容許範圍分別為供油對比壓力曲線峰值的±5%、迴油對比壓力曲線峰值的±5%。

在本發明之油壓迴路漏油偵測裝置的一較佳實施例中，該控制器3包括一重置鍵33，該重置鍵33與處理單元31電性連接。該重置鍵33係用於更新供油對比壓力曲線與迴油對比壓力曲線。其中，當處理單元31將檢測的供油壓力曲線、迴油壓力曲線分別與供油對比壓力曲線、迴油對比壓力曲線比對，並判斷為產生漏油之結果的狀態下，若經使用者檢查供油、迴油確認無漏油情況發生，而屬於油路正常老化所造成的供油壓力曲線、迴油壓力曲線偏移，此時使用 者便可以按下重置鍵33，清除原始設定的供油對比壓力曲線、迴油對比壓力曲線，同時將當下產生的供油壓力曲線、迴油壓力曲線設定為新的供油對比壓力曲線、迴油對比壓力曲線。

以上所舉者僅係本發明之部份實施例，並非用以限制本發明，致依本發明之創意精神及特徵，稍加變化修飾而成者，亦應包括在本專利範圍之內。

綜上所述，本發明實施例確能達到所預期之使用功效，又其所揭露之具體技術手段，不僅未曾見諸於同類產品中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求，爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。

1:第一壓力偵測器

2:第二壓力偵測器

3:控制器

4:油壓致動器

41:筒狀部件

42:活塞

43:頂升壓力室

44:復位壓力室

45:活塞桿

46:頂升端油口

47:復位端油口

5:儲油槽

51:第一油口

52:第二油口

6:供油路徑

7:迴油路徑

31:處理單元

32:記憶單元

8:方向閥

9:警示器

Claims (9)

1. 一種油壓迴路漏油偵測裝置，包括一第一壓力偵測器、一第二壓力偵測器、一控制器；其中：所述第一壓力偵測器安裝於一供油路徑上，所述供油路徑二端分別連接至一儲油槽的第一油口與一油壓致動器的頂升端油口，所述第一壓力偵測器偵測所述油壓致動器執行頂升行程及復位行程過程中所述供油路徑的壓力值，所述供油路徑的壓力值送至所述控制器；所述第二壓力偵測器安裝於一迴油路徑上，所述迴油路徑二端分別連接至所述儲油槽的第二油口與所述油壓致動器的復位端油口，所述第二壓力偵測器偵測所述油壓致動器執行所述頂升行程及所述復位行程過程中所述迴油路徑的壓力值，所述迴油路徑的壓力值送至所述控制器；所述控制器，與所述第一壓力偵測器、所述第二壓力偵測器電性連接，所述控制器包含一處理單元與一記憶單元，所述控制器接收所述頂升行程及所述復位行程過程中所述供油路徑的壓力值、所述迴油路徑的壓力值並儲存於所述記憶單元，所述處理單元以第一時間所述頂升行程及所述復位行程過程中得到的所述供油路徑的壓力值、所述迴油路徑的壓力值設為第一時間供油對比壓力曲線與第一時間迴油對比壓力曲線，且儲存於所述記憶單元 中，所述處理單元以在所述第一時間之後的其他時間所述頂升行程及所述復位行程過程中得到的所述供油路徑的壓力值、所述迴油路徑的壓力值分別設為供油壓力曲線與迴油壓力曲線，所述處理單元以所述供油壓力曲線、所述迴油壓力曲線分別與所述第一時間供油對比壓力曲線、所述第一時間迴油對比壓力曲線比對，並根據比對結果判斷是否產生漏油。
2. 如請求項1所述之油壓迴路漏油偵測裝置，其中，所述處理單元在判斷產生漏油現象狀態下，所述處理單元產生一控制信號，以停止所述儲油槽中的油液送入所述油壓致動器內。
3. 如請求項2所述之油壓迴路漏油偵測裝置，其中，還包括一警示器，所述警示器與所述控制器之所述處理單元連接，在所述處理單元判斷產生漏油現象狀態下，所述處理單元令所述警示器發出警示信號。
4. 如請求項3所述之油壓迴路漏油偵測裝置，其中，所述警示信號為聲音或是燈光或是聲音與燈光的組合。
5. 如請求項1、2、3或4所述之油壓迴路漏油偵測裝置，其中，所述處理單元係擷取所述供油壓力曲線、所述迴油壓力曲線的峰值分別與所述第一時間供油對比壓力曲線、所述第一時間迴油對比壓力曲線的峰值進行比對。
6. 如請求項5所述之油壓迴路漏油偵測裝置，其中，所述控制器包括一重置鍵，所述重置鍵與所述處理單元電性連接；所述重置鍵用於更新所述第一時間供油對比壓力曲線、所述第一時間迴油對比壓力曲線。
7. 一種油壓迴路漏油偵測方法，係分別偵測一油壓致動器執行頂升行程及復位行程過程中於一油壓迴路的供油路徑與迴油路徑上的壓力值，以第一時間偵測所述頂升行程及所述復位行程過程中所得之壓力值分別產生一第一時間供油對比壓力曲線與一第一時間迴油對比壓力曲線，在第一時間之後的其他時間偵測所述頂升行程及所述復位行程過程中所得之壓力值則分別產生供油壓力曲線與迴油壓力曲線，分別將所述供油壓力曲線與所述迴油壓力曲線與所述第一時間供油對比壓力曲線與所述第一時間迴油對比壓力曲線比對，並依據比對結果判斷所述油壓迴路是否產生漏油現象。
8. 如請求項7所述之油壓迴路漏油偵測方法，其中，在比對結果判斷所述油壓迴路產生漏油現象的狀態下，如經使用者檢查所述供油路徑、所述迴油路徑確認無漏油情況發生時，具有能清除原始設定之所述第一時間供油對比壓力曲線、所述第一時間迴油對比壓力曲線，並將當下產生的所述供油壓力曲線、所述迴油壓力曲線設定為新的供油對比壓力曲線、迴油對比壓力曲線的步驟。
9. 如請求項7所述之油壓迴路漏油偵測方法，其中，所述供油壓力曲線、所述迴油壓力曲線係各以其峰值分別與所述第一時間供油對比壓力曲線、所述第一時間迴油對比壓力曲線的峰值進行比對。

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