液體洩漏檢測單元的製作方法

2023-10-17 21:21:54 2

本發明一般地說涉及一種液體洩漏檢測單元，更具體地說，涉及一種組裝於可動式的軸上的液體洩漏檢測單元。

背景技術：

對於檢測液體洩漏的現有技術，例如，在日本特開2001－349500號公報中公開一種波紋型伸縮管接頭的洩漏檢測裝置，其目的在於可通過肉眼一看就能確認有無洩漏(專利文獻1)。

專利文獻1中公開的波紋型伸縮管接頭的洩漏檢測裝置具有：洩漏檢測通路，其在波紋型伸縮的內管發生了裂紋等損壞的情況下壓力上升；以及壓力檢測單元，其用來檢測洩漏檢測路通路的壓力。壓力檢測單元具有：壓敏動作單元，其收納在與洩漏檢測通路連通的殼體內，隨著洩漏檢測通路內的壓力上升而進行動作；以及檢測動作件，隨著壓敏動作單元的動作，該檢測動作件的頂端從殼體內突出。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2001－349500號公報

技術實現要素：

發明要解決的問題

對於在液壓缸、流體泵等各種設備中使用的可動式的軸，有的為了在軸的外周上密封液體而在可動式的軸上組裝有密封件。作為密封件的特性，由於與軸反覆進行動作相伴地發生磨損、老化，因此密封性能逐漸下降。因此，必須定期地對密封件進行維護。

但是，由於密封件設置在設備的內部，因此在設備的外部開始發生液體洩漏時，才知道密封件的維護的必要性。在該情況下，引起設備的工作不良、動作停止，存在使設備恢復(從密封件的準備至更換)之前所需的時間較長的問題。另外，由於液體向設備的外部洩漏，因此可能對外部環境造成汙染。

由此，本發明的目的在於解決上述的課題，能夠提供一種能準確地掌握密封件的維護時期防止液體洩漏發生的液體洩漏檢測單元。

用於解決問題的方案

按照本發明做成的液體洩漏檢測單元是組裝在可動式的軸上的液體洩漏檢測單元。液體洩漏檢測單元具有：第一密封件，其設置在軸的外周上，用於將液體密封於軸的外周上的液體側空間；第二密封件，其設置在軸的外周上，在軸的軸向上配置在相對於第一密封件與液體側空間相反的那一側；以及警報發送部，其在液體從第一密封件洩漏時，根據第一密封件和第二密封件之間的壓力上升發送警報。

採用如上那樣構成的液體洩漏檢測單元，在液體從第一密封件洩漏時，利用第二密封件將洩漏出來的液體密封。此時，由於在第一密封件和第二密封件之間產生壓力上升，因此，警報發送部根據該壓力上升發送警報。由此，能夠準確地掌握密封件(第一密封件)的維護時期，防止液體洩漏發生。

另外，優選地，警報發送部與壓力上升的大小相對應地發送階段性的警報。

採用如上那樣構成的液體洩漏檢測單元，能夠事先對第一密封件的維護進行準備。

另外，優選地，警報發送部包含銷部件，該銷部件受到從第一密封件和第二密封件之間導入的液體的壓力而能夠進行動作。

採用如上那樣構成的液體洩漏檢測單元，能夠通過確認銷部件的動作，準確地掌握第一密封件的維護時期。

另外，優選地，警報發送部包含亮燈部，在檢測到第一密封件和第二密封件之間的壓力上升時，該亮燈部進行亮燈。

採用如上那樣構成的液體洩漏檢測單元，能夠通過確認亮燈部的亮燈，準確地掌握第一密封件的維護時期。

另外，優選地，警報發送部包含發聲部，在檢測到第一密封件和第二密封件之間的壓力上升時，該發聲部發出聲音。

採用如上那樣構成的液體洩漏檢測單元，能夠通過對從發聲部發出的聲音進行確認，準確地掌握第一密封件的維護時期。

另外，優選地，警報發送部包含顯示部，該顯示部顯示第一密封件和第二密封件之間的壓力。

採用如上那樣構成的液體洩漏檢測單元，能夠通過確認顯示部的壓力顯示，準確地掌握第一密封件的維護時期。

另外，優選地，液體洩漏檢測單元還具有溢流部，在壓力上升超過規定值的情況下，該溢流部將液體從第一密封件和第二密封件之間排出。

採用如上那樣構成的液體洩漏檢測單元，能夠防止液體超過第二密封件的密封極限而向外部洩漏。

另外，優選地，液體洩漏檢測單元還具有液體返回部，該液體返回部將由溢流部排出的液體返回至液體側空間或者向液體側空間供給液體的供給源。

採用如上那樣構成的液體洩漏檢測單元，由溢流部排出的液體能夠在軸的外周上的液體側空間被再次利用。

另外，優選地，外部空間在軸的軸向上位於相對於第二密封件與第一密封件相反的那一側。第二密封件具有第一唇部，該第一唇部用於防止液體從第一密封件和第二密封件之間向外部空間洩漏。

採用如上那樣構成的液體洩漏檢測單元，在液體從第一密封件洩漏時，能夠利用第二密封件將洩漏出來的液體密封。

另外，優選地，第二密封件還具有第二唇部，該第二唇部用於防止灰塵從外部空間向第一密封件和第二密封件之間進入。

採用如上那樣構成的液體洩漏檢測單元，還能夠利用第二密封件防止灰塵從外部空間進入。

發明的效果

如以上說明的那樣，採用本發明，能夠提供一種能準確地掌握密封件的維護時期防止液體洩漏發生的液體洩漏檢測單元。

附圖說明

圖1是表示將本發明的實施方式1的液體洩漏檢測單元組裝在軸上的狀態的剖視圖。

圖2是表示圖1中的警報發送部發送警報的情形的側視圖。

圖3是表示圖1中的警報發送部發送警報的另一情形的側視圖。

圖4是表示圖1中的警報發送部發送警報的再一情形的側視圖。

圖5是示意性地表示具有圖1中的軸的液壓缸的液壓迴路的圖。

圖6是表示將本發明的實施方式2的液體洩漏檢測單元組裝在軸上的狀態的剖視圖。

具體實施方式

參照附圖，對本發明的實施方式進行說明。另外，在以下所參照的附圖中，對於相同或與其相當的部件標註相同的附圖標記。

(實施方式1)

圖1是表示將本發明的實施方式1的液體洩漏檢測單元組裝在軸上的狀態的剖視圖。

參照圖1，本實施方式的液體洩漏檢測單元10是組裝在軸21上的組裝單元。軸21具有沿中心軸線101呈軸狀延伸的形狀。軸21是可動式的軸。在本實施方式中，假設軸21為液壓缸的軸的情況。軸21沿中心軸線101的軸向進行往復運動。

在軸21的外周上設置有殼體31。殼體31具有沿中心軸線101的軸向呈圓筒狀延伸的形狀。

在軸21的外周上形成有液體側空間60。在液體側空間60中配置有油。液體側空間60作為供給用於使軸21動作的油的液壓室而設置。液體側空間60設置在中心軸線101的軸向上的殼體31的一側。在中心軸線101的軸向上的殼體31的另一側形成有外部空間70。

本實施方式的液體洩漏檢測單元10具有杆密封23、異形防塵密封26以及警報發送部40。

杆密封23和異形防塵密封26是閉環狀的密封件。杆密封23和異形防塵密封26由橡膠等的彈性部件形成。杆密封23和異形防塵密封26設置在軸21的外周上。杆密封23和異形防塵密封26在中心軸線101的軸向上隔有距離地設置。在中心軸線101的軸向上，杆密封23設置在液體側空間60側，異形防塵密封26設置在外部空間70側。

在軸21上形成有密封槽38和密封槽39。密封槽38和密封槽39具有從殼體31的內周面31b凹陷且以中心軸線101為中心環繞的槽形狀。密封槽38具有矩形形狀的截面。密封槽39具有在中心軸線101的軸向上向外部空間70側開放的矩形形狀的截面。

杆密封23收納於密封槽38，異形防塵密封26收納於密封槽39。在軸21的外周上，在杆密封23和異形防塵密封26之間形成有密封之間的空間(日文：シール間空間)65。

杆密封23具有密封被配置於液體側空間60的油的密封功能。

異形防塵密封26作為其構成的部位具有唇部27(第一唇部)、唇部28(第二唇部)以及基部29。基部29設置於密封槽39。唇部27和唇部28從基部29朝向軸21延伸出並與軸21的外周面21a接觸。在中心軸線101的軸向上，唇部27設置在密封之間的空間65側，唇部28設置在外部空間70側。

異形防塵密封26具有如下功能：在油從杆密封23洩漏時，利用唇部27將從液體側空間60進入到密封之間的空間65的油密封在密封之間的空間65內。異形防塵密封26還具有如下功能：利用唇部28防止灰塵從外部空間70向密封之間的空間65進入。

另外，在本實施方式中，針對設置有兼具密封油的功能和防止灰塵進入的功能的異形防塵密封26的結構進行了說明，但不限於上述這樣的結構，也可以分別設置具有密封油的功能的密封件和具有防止灰塵進入的功能的密封件。

警報發送部40在配置於液體側空間60的油從杆密封23洩漏時根據密封之間的空間65的壓力上升發送警報。

警報發送部40具有塊41、銷部件46、彈簧45、配管36以及配管37，警報發送部是通過將這些部件組合起來而構成的。

塊41由金屬制的塊體形成。塊41藉助配管36和配管37與殼體31相連接。

殼體31中形成有凹部32和貫穿孔33。凹部32和貫穿孔33在中心軸線101的軸向上形成於杆密封23和異形防塵密封26之間。凹部32具有從殼體31的內周面31b凹陷且以中心軸線101為中心環繞的形狀。貫穿孔33從凹部32的底部沿以中心軸線101為中心的半徑方向延伸並貫穿殼體31。貫穿孔33與配管36的管路以及配管37的管路連通。殼體31側的密封之間的空間65和警報發送部40側的銷部件46之間通過凹部32和貫穿孔33相連通。

銷部件46設置為，在液體從杆密封23向密封之間的空間65洩漏時，受到從密封之間的空間65導入的油的壓力而能夠進行動作。

若對更具體的構造進行說明，則銷部件46以能夠沿中心軸線102的軸向進行往復移動的方式被塊41支承。銷部件46作為其構成的部位具有凸緣部48和銷頂端部47。凸緣部48具有以中心軸線102為中心呈凸緣狀擴展的形狀。凸緣部48以能夠沿中心軸線101的軸向移動的方式被塊41引導。凸緣部48面向配管36的管路以及配管37的管路地設置。銷頂端部47設置在沿中心軸線102的軸向延伸的銷部件46的頂端並從塊41突出。

彈簧45以沿中心軸線102的軸向收縮的狀態設置於塊41。彈簧45對銷部件46作用使銷頂端部47留在塊41內的方向的彈性力。

圖2至圖4表示圖1中的警報發送部發送警報的情形的側視圖。

參照圖1至圖4，與軸21反覆進行往復運動相伴地，杆密封23發生磨損、老化。由此，油從杆密封23進入密封之間的空間65。此時，能夠利用異形防塵密封26防止進入到密封之間的空間65的油向外部空間70洩漏。

在油從杆密封23洩漏時，密封之間的空間65的壓力上升，上升的壓力作用於銷部件46的凸緣部48。銷部件46受到該壓力上升，克服彈簧45的彈性力，並且，向從塊41更大幅度突出的方向滑動移動。用戶能夠通過對警報發送部40發送的警報即銷部件46從塊41突出的突出量進行確認來準確地掌握杆密封23的更換時期。

在本實施方式中，警報發送部40與密封之間的空間65的壓力上升的大小相對應地發送階段性的警報。

更具體地說，銷頂端部47具有在中心軸線102的軸向上從銷頂端側依次排列的區域47g、區域47h以及區域47i。區域47g、區域47h以及區域47i通過顏色區分開，例如，分別被著色成藍色、黃色以及紅色。

如圖2所示，在油未從杆密封23洩漏的情況下，銷部件46處於僅被著色成藍色的區域47g從塊41突出的狀態。如圖3所示，若油從杆密封23發生洩漏，則在其初期階段，隨著銷部件46滑動移動，被著色成黃色的區域47h從塊41突出。如圖4所示，若油從杆密封23的洩漏發展，則隨著銷部件46進一步滑動移動，被著色成紅色的區域47i從塊41突出。

採用如上所述的結構，用戶能夠通過對從警報發送部40發送的階段性的警報進行確認事先對杆密封23的更換進行準備。例如，在僅區域47g突出的階段，杆密封23為正常狀態，接著，在區域47h突出的階段，準備更換用的杆密封23，接著，在區域47i突出的階段，對杆密封23進行更換。由此，能夠有計劃地執行杆密封23的定期更換(預防保養)。

作為階段性的警報的另一例子，也可以以如下方式構成警報發送部40，即，與油的洩漏的發展相對應地，發送更換時期(推薦更換杆密封23)→使用極限(必須更換杆密封23)→超過極限(立刻更換杆密封23)這樣的階段性的警報。

圖5是示意性地表示具有圖1中的軸的液壓缸的液壓迴路的圖。

參照圖5，液壓缸100除了具有軸21和殼體31以外，還具有缸體22。缸體22具有沿中心軸線101的軸向延伸的筒形狀。軸21插入於缸體22。軸21作為其構成部位具有大徑部21p。大徑部21p設置於軸21的頂端。大徑部21p伴隨著軸21的往復運動而與缸體22的內周面滑動。

在中心軸線101的軸向上的大徑部21p的兩側形成有液壓室51和與圖1中的液體側空間60相對應的液壓室52。從具有液壓泵的油箱61選擇性地向液壓室51和液壓室52中的任一者供給油，從而使軸21沿箭頭110所示的方向進行往復運動。

本實施方式的液體洩漏檢測單元10還具有溢流閥58(溢流部)和溢流配管54(液體返回部)。在由於油從杆密封23洩漏而導致的壓力上升超過規定值的情況下，溢流閥58將油從密封之間的空間65排出。由溢流閥58排出的油通過溢流配管54返回至油箱61。

採用如上所述的結構，即使在密封之間的空間65內的壓力超過異形防塵密封26的密封的極限壓力的情況下，也能夠防止液壓缸100和液體洩漏檢測單元10的損壞。

另外，也可以以使由溢流閥58排出的油直接返回至液壓室51或者液壓室52的方式設置溢流配管。

如果對以上說明的、本發明的實施方式1的液體洩漏檢測單元10的構造進行總結說明，則作為本實施方式的液體洩漏檢測單元的液體洩漏檢測單元10組裝在可動式的軸21上。液體洩漏檢測單元10具有：作為第一密封件的杆密封23，其設置在軸21的外周上，用於將作為液體的油密封在軸21的外周上的液體側空間60；作為第二密封件的異形防塵密封26，其設置在軸21的外周上，在軸21的軸向上配置在相對於杆密封23與液體側空間60相反的那一側；以及警報發送部40，其在油從杆密封23洩漏時，根據杆密封23和異形防塵密封26之間的壓力上升發送警報。

採用如上那樣構成的、本發明的實施方式1的液體洩漏檢測單元10，能夠準確地掌握杆密封23的維護時期，防止液壓缸100中的油的洩漏。由此，在使用了液壓缸100的生產線中，能夠消除由於密封問題導致的連續運轉的停止。另外，能夠消除由於油的洩漏導致的環境汙染。

另外，本發明的液體洩漏檢測單元能夠適用於各種的裝置，例如，適用於流體泵、連續生產設備、衝壓機、注射成型機、工業用機器人、液壓起重機、輪胎成型機等。本發明的液體洩漏檢測單元所組裝於的可動式的軸不限於往復運動的軸，例如，既可以是進行旋轉的軸，也可以是沿周向擺動的軸，還可以是進行上述運動組合而成的運動的軸。配置在本發明中的液體側空間的液體不限於用於使液壓缸工作的工作油，例如，也可以是潤滑油、潤滑脂、水等。

(實施方式2)

圖6是表示將本發明的實施方式2的液體洩漏檢測單元組裝在軸上的狀態的剖視圖。在本實施方式中，對實施方式1中的警報發送部40的各種變形例進行說明。

參照圖6，本實施方式的液體洩漏檢測單元具有警報發送部80來代替實施方式1中的警報發送部40。警報發送部80構成為，在油從杆密封23洩漏時，利用與警報發送部40不同的方法發送警報。

警報發送部80具有：傳感器部(未圖示)，其用於檢測密封之間的空間65的壓力；以及亮燈部(未圖示)，其在該傳感器部檢測到壓力上升的情況下進行亮燈。亮燈部的亮燈不僅包含連續亮燈的情況，也包含反覆進行亮燈和滅燈的情況(閃爍)。

作為另一變形例，警報發送部80具有：傳感器部(未圖示)，其用於檢測密封之間的空間65的壓力；以及發聲部(未圖示)，其在該傳感器部檢測到壓力上升的情況下發出聲音(蜂鳴、旋律等)。

作為再一變形例，警報發送部80具有顯示密封之間的空間65的壓力的顯示部(未圖示)。作為顯示部例如能夠使用壓力計、壓力數字顯示器。

在這些變形中，警報發送部80也可以構成為，與密封之間的空間65的壓力上升的大小相對應地發送階段性的警報。例如，在警報發送部80具有亮燈部的情況下，能夠通過使亮燈部的亮燈顏色變化來實現階段性的警報。在警報發送部80具有發聲部的情況，能夠通過使發出的聲音的種類變化來實現階段性的警報。

如圖6中所示，警報發送部80不限於與殼體31連接的方式，也可以設置在工廠的操作室等遠離具有軸21的設備的位置。在該情況下，在具有軸21的設備側設置用於檢測密封之間的空間65的壓力的傳感器部，在操作室等設置在傳感器部檢測到壓力上升的情況下接收電信號並發送警報的各種機構。

採用如上那樣構成的、本發明的實施方式2的液體洩漏檢測單元，同樣能夠實現實施方式1所述的效果。

本次公開的實施方式應被認為是，全部的內容僅是例示而不是用來制限。本發明的範圍不是上述的說明而是通過權利要求的範圍示出，與權利要求的範圍相等的意義以及範圍內的全部的變更均被包含在內。

產業上的可利用性

本發明例如可利用於液壓缸、流體泵等。

附圖標記說明

10、液體洩漏檢測單元；21、軸；21a、外周面；21p、大徑部；22、缸體；23、杆密封；26、異形防塵密封；27、28、唇部；29、基部；31、殼體；31b、內周面；32、凹部；33、貫穿孔；36、37、配管；38、39、密封槽；40、80、警報發送部；41、塊；45、彈簧；46、銷部件；47、銷頂端部；47g、47h、47i、區域；48、凸緣部；51、52、液壓室；54、溢流配管；58、溢流閥；60、液體側空間；61、油箱；65、密封之間的空間；70、外部空間；100、液壓缸。