JP2000320615A - 中空シャフトのバランス修正方法 - Google Patents
中空シャフトのバランス修正方法Info
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- JP2000320615A JP2000320615A JP12796899A JP12796899A JP2000320615A JP 2000320615 A JP2000320615 A JP 2000320615A JP 12796899 A JP12796899 A JP 12796899A JP 12796899 A JP12796899 A JP 12796899A JP 2000320615 A JP2000320615 A JP 2000320615A
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- 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。
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。
Description
【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。
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。
【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。
（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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
一実施の形態にかかる原理説明図である。
【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。
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。
【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。
シャフトの説明図である。
１０ 中空シャフト
Claims (2)
- 【請求項１】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
を特徴とする中空シャフトのバランス修正方法。 - 【請求項２】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請求項１記載の中空シャフ
トのバランス修正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12796899A JP2000320615A (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | 中空シャフトのバランス修正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12796899A JP2000320615A (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | 中空シャフトのバランス修正方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000320615A true JP2000320615A (ja) | 2000-11-24 |
Family
ID=14973148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12796899A Pending JP2000320615A (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | 中空シャフトのバランス修正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000320615A (ja) |
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 (zh) * | 2023-05-22 | 2023-07-07 | 重庆水轮机厂有限责任公司 | 一种高速电机转轴修复方法 |
-
1999
- 1999-05-10 JP JP12796899A patent/JP2000320615A/ja 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 (zh) * | 2023-05-22 | 2023-07-07 | 重庆水轮机厂有限责任公司 | 一种高速电机转轴修复方法 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080918 |
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