JP2000320615A - How to correct hollow shaft balance - Google Patents
How to correct hollow shaft balanceInfo
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Testing Of Balance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 長く細い中空シャフトでも確実なバランス修
正ができる中空シャフトのバランス修正方法を提供する
こと。
【解決手段】 中空シャフト10の軸方向の多数の横断
面上で残留アンバランスを計測・把握した後、当該残留
アンバランスの修正に必要な研磨量を算出して研磨する
ようにする。これにより、従来の2面バランス修正法で
バランスがとれたにもかかわらず、エンジンでは振動が
発生し、その原因が不明となる場合であっても、軸方向
の多数の横断面上の残留アンバランスを無くすことで、
中空シャフト10の全長に渡ってバランスをとることが
できるようになり、エンジンに装着しても振動を生じる
こと無く安定して運転することが可能となる。
(57) [Problem] To provide a hollow shaft balance correction method that can surely correct balance even with a long and thin hollow shaft. SOLUTION: After measuring and grasping a residual imbalance on a large number of cross sections in the axial direction of a hollow shaft 10, a polishing amount necessary for correcting the residual imbalance is calculated and polished. As a result, despite the fact that the engine is vibrated and the cause is unknown even though the balance is obtained by the conventional two-plane balance correction method, the residual unloading on a large number of cross sections in the axial direction is performed. By losing balance,
The balance can be maintained over the entire length of the hollow shaft 10, and stable operation can be achieved without vibration even when the hollow shaft 10 is mounted on the engine.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、中空シャフトの
バランス修正方法に関し、ジェットエンジンの大型化に
伴ない長くなるLPシャフト等のバランス修正に好適な
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for correcting the balance of a hollow shaft, and more particularly to a method for correcting the balance of an LP shaft or the like which becomes longer as the size of a jet engine increases.
【0002】[0002]
【従来の技術】ジェットエンジンでは、例えば図3
(a)に示すように、低圧圧縮機1、高圧圧縮機2、高
圧タービン3、中圧タービン4などで構成され、低圧圧
縮機1と中圧タービン4のLPシャフト5などの高速回
転される中空シャフトでは、製造誤差などによるアンバ
ランスを修正するため、バランス修正が行われている。2. Description of the Related Art In a jet engine, for example, FIG.
As shown in (a), the low-pressure compressor 1, the high-pressure compressor 2, the high-pressure turbine 3, the intermediate-pressure turbine 4, and the like are rotated at a high speed such as the LP shaft 5 of the low-pressure compressor 1 and the intermediate-pressure turbine 4. In the hollow shaft, balance correction is performed to correct imbalance due to a manufacturing error or the like.
【0003】このシャフトのバランス修正のため、例え
ば図3(b)に拡大して示すように、シャフト5の両端
部に予め研磨・修正用のバランスランド6を設けてお
き、動的アンバランスを測定し、バランスランド6で研
磨すべき周方向位相と研磨量を算出したのち、この算出
結果に基づいてバランスランド6を研磨してバランスを
修正するようにしている。In order to correct the balance of the shaft, for example, as shown in an enlarged view in FIG. 3B, balance lands 6 for polishing and correcting are provided in advance at both ends of the shaft 5 to reduce the dynamic imbalance. After measuring and calculating the circumferential phase to be polished by the balance land 6 and the amount of polishing, the balance land 6 is polished based on the calculation result to correct the balance.
【0004】一方、ジェットエンジンの大型化に伴ない
シャフトの全長が長くなり、相対的に外径が細くなる傾
向にある。On the other hand, as the size of the jet engine increases, the overall length of the shaft tends to be longer, and the outer diameter tends to be relatively smaller.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
全長が長く、外径が細い中空シャフト5では、両端部に
形成したバランスランド6で見掛上のバランスをとって
もエンジンの振動を引き起こす場合があるという問題が
ある。However, in the case of such a hollow shaft 5 having a long overall length and a small outer diameter, the vibration of the engine may be caused even when the balance lands 6 formed at both ends are apparently balanced. There is a problem that there is.
【0006】この発明はかかる従来技術の有する課題を
解決するためになされたもので、長く細い中空シャフト
でも確実なバランス修正ができる中空シャフトのバラン
ス修正方法を提供しようとするものである。The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a method of correcting the balance of a hollow shaft that can reliably correct the balance of a long and thin hollow shaft.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記従来技術が有する課
題を解決するためこの発明の請求項1記載の中空シャフ
トのバランス修正方法の具体的な構成は、中空シャフト
のバランスを修正するに際し、中空シャフトの軸方向の
多数の横断面上で残留アンバランスを計測・把握した
後、当該残留アンバランスの修正に必要な研磨量を算出
して研磨するようにしたことを特徴とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the problems of the prior art, a concrete structure of the method for correcting the balance of a hollow shaft according to the first aspect of the present invention is as follows. After measuring and grasping the residual imbalance on a large number of cross sections in the axial direction of the shaft, the polishing is performed by calculating a polishing amount required for correcting the residual imbalance.
【0008】この中空シャフトのバランス修正方法によ
れば、中空シャフトの軸方向の多数の横断面上で残留ア
ンバランスを計測・把握した後、当該残留アンバランス
の修正に必要な研磨量を算出して研磨するようにしてお
り、軸方向の多数の横断面上の残留アンバランスを計測
し、これを無くすために必要な研磨量を算出して研磨す
ることで、中空シャフトの全長に渡ってバランスをとる
ことができるようになり、エンジンに装着しても振動を
生じること無く運転することが可能となる。According to this method of correcting the balance of the hollow shaft, after measuring and grasping the residual imbalance on a large number of cross sections in the axial direction of the hollow shaft, the amount of polishing required for correcting the residual imbalance is calculated. By measuring the residual unbalance on a large number of cross sections in the axial direction and calculating the amount of polishing required to eliminate this, polishing is performed over the entire length of the hollow shaft. Therefore, the vehicle can be driven without vibration even when mounted on the engine.
【0009】また、この発明の請求項2記載の中空シャ
フトのバランス修正方法は、請求項1記載の構成に加
え、前記残留アンバランスを内外径の偏芯量および肉厚
分布を計測して把握する一方、前記研磨量を当該残留ア
ンバランスの周方向位相および大きさに基づいて算出す
ることを特徴とするものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for correcting the balance of a hollow shaft, wherein the residual imbalance is obtained by measuring the eccentricity of the inner and outer diameters and the thickness distribution. On the other hand, the polishing amount is calculated based on the circumferential phase and magnitude of the residual unbalance.
【0010】この中空シャフトのバランス修正方法によ
れば、残留アンバランスを内外径の偏芯量および肉厚分
布を計測して把握する一方、研磨量を当該残留アンバラ
ンスの周方向位相および大きさに基づいて算出するよう
にしており、軸方向の各横断面上での内外径の偏芯量と
肉厚分布から残留アンバランスが分かり、これに基づく
研磨量を残留アンバランスの周方向位相及び大きさに基
づいて算出することで、具体的なバランス修正ができる
ようになる。According to this method of correcting the balance of the hollow shaft, the residual unbalance is grasped by measuring the eccentricity of the inner and outer diameters and the thickness distribution, while the polishing amount is determined by the circumferential phase and magnitude of the residual unbalance. The residual unbalance is known from the eccentricity of the inner and outer diameters and the thickness distribution on each cross section in the axial direction, and the polishing amount based on this is determined by the circumferential phase of the residual unbalance and By calculating based on the size, a specific balance correction can be performed.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、この発明の中空シャフトの
バランス修正方法の一実施の形態について図面を参照し
ながら詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the method for correcting the balance of a hollow shaft according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0012】まず、この中空シャフトのバランス修正方
法では、図1に示すように、中空シャフト10の全長に
渡り軸方向の多数の横断面上での残留アンバランスを計
測して把握する。First, in this method of correcting the balance of the hollow shaft, as shown in FIG. 1, the residual imbalance is measured and grasped on a large number of cross sections in the axial direction over the entire length of the hollow shaft 10.
【0013】この残留アンバラスの計測・把握は、例え
ば中空シャフト10の全長に渡る軸方向の多数の横断面
上で中心軸11に対する内外径のフレや肉厚分布を測定
することで行い、この結果から残留アンバランスの軸方
向位置、周方向位相、その大きさを求める。The measurement and grasp of the residual imbalance are performed, for example, by measuring the deflection and the thickness distribution of the inner and outer diameters with respect to the central axis 11 on a large number of axial cross sections over the entire length of the hollow shaft 10. From this, the axial position, circumferential phase, and magnitude of the residual unbalance are obtained.
【0014】すなわち、中空シャフト10の全長に渡り
多くの測定位置1〜nを定め、各測定点での中空シャフ
ト10の横断面形状を精密測定する。これにより、例え
ば図2に中空シャフト10の中央部の測定位置での肉厚
分布を本来の肉厚(NOMARL肉厚)からのずれとして周方
向位相とともに示すように求めることができ、ずれがな
い(ずれ=0)場合の真円に対し各周方向位相(時計で
の時間で表示してある)で肉厚分布が生じていることが
分かる。That is, many measurement positions 1 to n are determined over the entire length of the hollow shaft 10, and the cross-sectional shape of the hollow shaft 10 at each measurement point is precisely measured. Thus, for example, the thickness distribution at the measurement position at the center of the hollow shaft 10 in FIG. 2 can be obtained as a deviation from the original thickness (NOMARL thickness) together with the circumferential phase, and there is no deviation. It can be seen that the wall thickness distribution occurs in each circumferential phase (shown by the time on the clock) with respect to the perfect circle in the case of (shift = 0).
【0015】こうして各測定点での横断面形状の精密測
定結果により周方向位相とともに、肉厚分布が分かる
と、各測定位置での各周方向位相のアンバランス量(g
・cm)を求めることができる。In this way, when the thickness distribution is known together with the circumferential phase from the result of the precise measurement of the cross-sectional shape at each measurement point, the unbalance amount (g) of each circumferential phase at each measurement position is obtained.
· Cm).
【0016】こうして中空シャフト10の軸方向の各測
定位置でのアンバランス量の周方向位相および大きさが
求められた後、肉厚の厚い部分を研磨して肉厚の薄い部
分と同等になるまで外径を滑らかに研磨するとともに、
軸方向にも滑らかに研磨する。そして、このとき研磨部
分が肉厚の許容寸法以内に入るようにする。After the circumferential phase and magnitude of the unbalance amount at each measurement position in the axial direction of the hollow shaft 10 are determined in this way, the thick part is polished to become equivalent to the thin part. Up to the outer diameter,
Polish smoothly in the axial direction. At this time, the polished portion is set so as to be within the allowable thickness.
【0017】このようなバランス修正を施した中空シャ
フト10では、従来の先後端部のバランスランドを用い
る動的バランス修正でのバランスが取れた状態でエンジ
ンでの振動の発生原因が不明となるような状況でも、中
空シャフト10の中央部などに残留アンバランスが存在
せず、振動発生を防止して安定して高速回転させること
ができる。In the hollow shaft 10 which has been subjected to such a balance correction, the cause of the vibration in the engine is unknown in a state where the balance is obtained by the conventional dynamic balance correction using the balance lands at the front and rear ends. Even in such a situation, there is no residual imbalance at the center of the hollow shaft 10 or the like, and it is possible to prevent the generation of vibrations and rotate stably at high speed.
【0018】また、この中空シャフトのバランス修正方
法では、残留アンバランスを測定してこれをなくすよう
に偏芯研磨などでバランス修正を行うことで、確実なバ
ランス修正を行うことができ、従来のバランス修正に比
べ、一層高精度にバランス修正を行うことができる。In this method of correcting the balance of the hollow shaft, the balance can be surely corrected by measuring the residual unbalance and correcting the balance by eccentric polishing or the like so as to eliminate the residual unbalance. The balance correction can be performed with higher accuracy than the balance correction.
【0019】そして、完全にアンバランスを修正するこ
とで、理論上、シャフトの危険速度が運転範囲に存在し
ても振動などの問題が生じることがなく、シャフトの外
径をより細くすることも可能になる。By correcting the imbalance completely, theoretically, even if the critical speed of the shaft is in the operating range, no problem such as vibration occurs, and the outer diameter of the shaft can be made thinner. Will be possible.
【0020】なお、上記実施の形態に限らず、残留アン
バランスの発生する周方向位相などによってさらに加工
回数やステップを増やすようにしても良い。It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the number of processings and steps may be further increased depending on the circumferential phase at which residual unbalance occurs.
【0021】また、残留アンバランスを求めるため、各
測定位置での横断面上での形状測定を超音波厚み測定器
などを用いて行うようにしても良く、肉厚の周方向位相
とその大きさを計測できるものであれば良い。In order to obtain the residual unbalance, the shape measurement on the cross section at each measurement position may be performed by using an ultrasonic thickness measuring device or the like. Anything that can measure the height may be used.
【0022】さらに、適用範囲もジェットエンジンの中
空シャフトに限らず、長く細い中空シャフトのバランス
修正に広く適用できるものである。Further, the applicable range is not limited to the hollow shaft of the jet engine, but can be widely applied to balance correction of a long and narrow hollow shaft.
【0023】[0023]
【発明の効果】以上、一実施の形態とともに具体的に説
明したように、この発明の請求項1記載の中空シャフト
のバランス修正方法によれば、中空シャフトの軸方向の
多数の横断面上で残留アンバランスを計測・把握した
後、当該残留アンバランスの修正に必要な研磨量を算出
して研磨するようにしたので、軸方向の多数の横断面上
での残留アンバランスの計測結果に基づき、これを無く
すために必要な研磨量を算出して研磨することで、中空
シャフトの全長に渡ってバランスをとることができ、従
来の2面バランス修正でバランスがとれ、振動の発生原
因が不明となるような場合でも、エンジンに装着して振
動を生じること無く安定して運転することが可能とな
る。As described above in detail with one embodiment, according to the method for correcting the balance of the hollow shaft according to the first aspect of the present invention, the hollow shaft has a large number of cross sections in the axial direction. After measuring and grasping the residual unbalance, the amount of polishing required to correct the residual unbalance was calculated and polished, so based on the measurement results of the residual unbalance on many cross sections in the axial direction. By calculating and polishing the amount of polishing required to eliminate this, it is possible to balance over the entire length of the hollow shaft, and balance is achieved by the conventional two-sided balance correction, and the cause of vibration is unknown. Even in such a case, it is possible to stably operate the apparatus mounted on the engine without generating vibration.
【0024】また、この発明の請求項2記載の中空シャ
フトのバランス修正方法によれば、残留アンバランスを
内外径の偏芯量および肉厚分布を計測して把握する一
方、研磨量を当該残留アンバランスの周方向位相および
大きさに基づいて算出するようにしたので、軸方向の各
横断面上での内外径の偏芯量と肉厚分布から残留アンバ
ランスが分かり、これに基づく研磨量を残留アンバラン
スの周方向位相及び大きさに基づいて算出することで、
実際の中空シャフトのバランス修正を簡単に行うことが
できる。According to the method of correcting the balance of the hollow shaft according to the second aspect of the present invention, the residual unbalance is determined by measuring the eccentricity of the inner and outer diameters and the thickness distribution, while the polishing amount is determined by the residual. Since the calculation is based on the phase and magnitude of the unbalance in the circumferential direction, the residual unbalance can be determined from the eccentricity of the inner and outer diameters and the thickness distribution on each cross section in the axial direction, and the polishing amount based on this Is calculated based on the circumferential phase and magnitude of the residual unbalance,
The balance of the actual hollow shaft can be easily corrected.
【図1】この発明の中空シャフトのバランス修正方法の
一実施の形態にかかる原理説明図である。FIG. 1 is a principle explanatory diagram according to an embodiment of a hollow shaft balance correcting method of the present invention.
【図2】この発明の中空シャフトのバランス修正方法の
一実施の形態にかかる残留アンバランスの測定結果を示
すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a measurement result of a residual unbalance according to an embodiment of the hollow shaft balance correcting method of the present invention.
【図3】この発明が適用されるジェットエンジンの中空
シャフトの説明図である。FIG. 3 is an explanatory view of a hollow shaft of a jet engine to which the present invention is applied.
10 中空シャフト 10 Hollow shaft
Claims (2)
し、中空シャフトの軸方向の多数の横断面上で残留アン
バランスを計測・把握した後、当該残留アンバランスの
修正に必要な研磨量を算出して研磨するようにしたこと
を特徴とする中空シャフトのバランス修正方法。When correcting the balance of a hollow shaft, after measuring and grasping a residual imbalance on a large number of cross sections in the axial direction of the hollow shaft, a polishing amount required for correcting the residual imbalance is calculated. A method for correcting the balance of a hollow shaft, characterized in that the shaft is polished.
よび肉厚分布を計測して把握する一方、前記研磨量を当
該残留アンバランスの周方向位相および大きさに基づい
て算出することを特徴とする請求項1記載の中空シャフ
トのバランス修正方法。2. The method according to claim 1, wherein the residual unbalance is determined by measuring an eccentric amount of inner and outer diameters and a thickness distribution, and calculating the polishing amount based on a circumferential phase and a magnitude of the residual unbalance. The method for correcting the balance of a hollow shaft according to claim 1, wherein:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12796899A JP2000320615A (en) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | How to correct hollow shaft balance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12796899A JP2000320615A (en) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | How to correct hollow shaft balance |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000320615A true JP2000320615A (en) | 2000-11-24 |
Family
ID=14973148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12796899A Pending JP2000320615A (en) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | How to correct hollow shaft balance |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000320615A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9855606B2 (en) | 2014-09-09 | 2018-01-02 | Ihi Corporation | Hollow rotating shaft finishing method and hollow rotating shaft |
| CN116393914A (en) * | 2023-05-22 | 2023-07-07 | 重庆水轮机厂有限责任公司 | A high-speed motor shaft repair method |
-
1999
- 1999-05-10 JP JP12796899A patent/JP2000320615A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9855606B2 (en) | 2014-09-09 | 2018-01-02 | Ihi Corporation | Hollow rotating shaft finishing method and hollow rotating shaft |
| CN116393914A (en) * | 2023-05-22 | 2023-07-07 | 重庆水轮机厂有限责任公司 | A high-speed motor shaft repair method |
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