JPH0425609Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、水平型往復動圧縮機などのピストン
に装着される渦電流式変位ピツクアツプを使用し
たライダ−リングの摩耗計測装置に係り、特に、
シリンダ内を水平方向に往復移動するピストンの
荷重をシリンダ側に支持させるライダ−リングの
摩耗量を、圧縮機等の機器を開放することなく運
転しながら測定できるようにしたライダ−リング
の摩耗計測装置に関する。

［従来の技術］ 第４図の示すように、一般に水平型往復動圧縮
機ａ等にあつては、そのシリンダｂ内を水平方向
に往復移動するピストンｃの外周側に、ピストン
リングｄの他にライダ−リングｅを装着したもの
がある。このライダーリングｅはピストンｃの荷
重をシリンダｂに支持させるべく設けられるもの
で、ピストンｃとシリンダライナｆとの間に規定
範囲内のクリアランスｓを生じさせると共に、圧
縮機ａの保守整備時の部品交換を容易にするため
にシリンダライナｆと摺動して摩耗するようにな
つている。

［考案が解決しようとする問題点］ ところで従来では、上記ライダ−リングｅの摩
耗量を知るためには、圧縮機ａを規定時間運転す
る毎に定期的に停止させ、そのシリンダトツプカ
バーｇを取外してピストンｃとシリンダライナｆ
との間のクリアランスｓをシツクネスゲージ等の
測定器で直接測定しなければならなかつた。

そして、その測定したクリアランスｓの値は圧
縮機の運転時間との関係で第５図に示すような線
図に表わし、その線図からライダ−リングｅの摩
耗量の増加を予測し、次回の点検時期に至る以前
にライダ−リングｅの摩耗量が限界値に達するよ
うな場合には事前に交換するようにしていた。

このため、ライダ−リングを限界まで使用する
ことがほとんどできず極めて不経済な面があつ
た。また定期点検はその作業が非常に煩雑なもの
であり、かつ長時間を要して圧縮機ａの稼動率を
著しく低下させるものであつた。尚、第５図のグ
ラフ中、ｈはライダ−リングｅの摩耗量の限界値
を示している。

また、シリンダ壁を貫通してシリンダ室内のピ
ストンに臨ませ貫通孔内に、柱状体からなる測定
子を進退自在かつ気密に設け、この測定子の先端
をピストンに当接させたとき、シリンダ壁外壁よ
り食み出している後端の残余量から進出量を測定
するようにしたピストンライダ−リングの摩耗計
測装置も知られている（実開昭61−12002号）。し
かし、この装置はシリンダカバーを取り外す必要
がないものであるが、ライダ−リングの摩耗量を
直接的に計測することはできず、定期点検時にロ
ツクナツトを緩めて測定子を進退自在になし、測
定後再び元どうりにする等の煩わしさがある。

本考案は、上記事情を考慮して創案されたもの
であり、その目的は、圧縮機等の機器を連続運転
しながらライダ−リングの摩耗量をピストンの重
力方向への変位置で計測することができる渦電流
式変位ピツクアツプを使用したライダ−リングの
摩耗計測装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段及び作用］ 本考案のライダ−リングの摩耗計測装置は、上
記目的を達成するために、ピストン外周にピスト
ンリングの他にピストンの加重をシリンダ側に支
持させるライダーリングを有し、該ライダーリン
グによりピストンとシリンダライナとの間に所定
値範囲内のクリアランスを形成する水平型往復動
圧縮機等において、上記ピストン加重を支持する
側のシリンダライナ領域でかつ上死点位置に来た
ピストンヘツドの側部に符号させた位置にてシリ
ンダライナを径方向に貫く取付孔を形成し、該取
付孔内に、上記クリアランスを介してピストンヘ
ツドに渦電流を生じさせその渦電流の大きさから
ピストンヘツドとの間のクリアランスを検出する
渦電流式変位ピツクアツプを設け、該渦電流式変
位ピツクアツプの検出信号を受け、ライダーリン
グの摩耗量を、ピストンの重力方向への変位に基
づくピストンヘツドとの間のクリアランスの時間
的変化として表示するモニタと、そのライダーリ
ングの摩耗量が限界値を超えたときに警報を発す
る警報器とを設けた構成のものである。

かかる構成とすることにより、ライダ−リング
の摩耗量は、ピストンの重力方向への変位量で略
直接的に検出され、圧縮機等を連続運転させなが
らそのライダ−リングの摩耗量を正確に測定する
ことができる。

［実施例］ 以下に、本考案の好適一実施例を添付図面に基
づき詳述する。

第１図は本発明に係る渦電流式変位ピツクアツ
プを使用したライダ−リングの摩耗計測装置の概
略構成図である。第２図は第１図中のＡ部拡大断
面図である。これらの図において、２は水平型往
復動圧縮機１の圧縮要素部であり、３はシリン
ダ、４はピストン、５はシリンダライナである。

図示するように、シリンダ３内の水平に往復移
動するピストン４の外周側には、気密性を保つた
めのピストンリング６の他に、そのピストン４の
荷重をシリンダ３側に支持させるためのライダ−
リング７が設けられており、このライダ−リング
７によつてピストン４をシリンダライナ５との間
には所定値範囲内のクリアランスｓが形成されて
いる。また、このライダ−リング７はシリンダラ
イナ５に比して軟質な材料で成形されており、シ
リンダライナ５と摺動して摩耗するようになつて
いる。即ち、ライダ−リング７側を主に摩耗させ
るようにして、その摩耗によつてピストン４とシ
リンダライナ５との間のクリアランスｓ限界値に
達したときには、ライダ−リング７を取り換える
ようにすることでその点検整備時の部品交換を容
易にしている。また本実施例では、第２図に示す
ように、シリンダライナ５の内周面はピストンヘ
ツド４ａの上死点位置で若干拡径されており、そ
のピストンヘツド４ａとシリンダライナとの間の
クリアランスはδに拡大されている。

ところで、本考案が特長とするところは、上述
のようにシリンダ３内を水平に往復移動するピス
トン４の外周側に装着したライダ−リング７の摩
耗量を、圧縮機１を運転しながら略直接的に正確
の計測できるようにしたことにある。

即、図示するように、圧縮機１のシリンダライ
ナ５には、上記ピストン加重を支持する側のシリ
ンダライナ領域でかつ上死点位置に来たピストン
ヘツド４ａ部の側部の符合させた位置にてシリン
ダライナを径方向に貫く取付孔８が形成され、こ
の取付孔８には、ライダ−リング７の摩耗量を上
記ピストンヘツド４ａの重力方向への変位置（つ
まりピストン４ａとシリンダライナ５との間のク
リアランスδ）で検出する渦電流式変位ピツクア
ツプ９が設けられる。取付孔８はシリンダライナ
５の最下端部にこれを径方向に貫通して形成され
ており、外周面側が拡径されて渦電流式変位ピツ
クアツプ９の固定部１０となつている。渦電流式
変位ピツクアツプ９はそのホルダ部９ａが上記固
定部１０にビス等で固定されてセンサ部９ｂの上
端面がシリンダライナ５の内周側面に一致されて
いる。渦電流式変位ピツクアツプ９は、既に知ら
れているように、励起用コイルと検出コイルを備
え、励起用コイルから発生する交流磁界により上
記クリアランスを介してピストンヘツドに渦電流
を生じさせ、その渦電流の大きを検出コイルによ
り検出する構成のものであり、渦電流の大きさに
よつてその変位ピツクアツプ９のセンサ部９ｂ上
端面とピストンヘツド４ａとの間のクリアランス
δを計測するようになつている。つまりライダ−
リング７の摩耗によつて重力方向に下降するピス
トンヘツド４ａの変位量で略直接的にライダ−リ
ング７の摩耗量を検知するようになつている。

また、渦電流式変位ピツクアツプ９からの信号
ケーブル９ｃは、シリンダライナ５の外周面に母
線に沿つて凹設した溝部１５を挿通されてシリン
ダトツプカバ１６部に導かれこのシリンダトツプ
カバ１６を貫通してドライバ１１に接続されてい
る。即ち上記渦電流式変位ピツクアツプ９が検出
した信号は、ドライバ１１に入力されてこれによ
つて増幅されて、CRT等のモニタ１２に入力さ
れ、ライダ−リング７の摩耗量が、ピストンの重
力方向への変位に基づくピストンヘツド４ａとの
間のクリアランスδの時間的変化として表示され
るようになつている。そして、このモニタ１２に
は、上記変位量が規定値を超えたとき（つまり、
ライダ−リング７の摩耗量が限界値を超えたと
き）に、または、その変位量の単位時間当りの変
化量（つまり、ライダ−リング７の摩耗速度）が
規定値を超えたときに、それぞれブザー等で警報
を発する警報器１３が接続されている。１４は上
記変位量を時間的に記録するＸ−Ｙプロツタであ
り、このＸ−Ｙプロツタ１４によつてライダ−リ
ング７の摩耗状態が圧縮機１の運転時間の経過と
共に記録されるようになつている。

次に、本考案の作用について説明する。

圧縮機１を起動させて運転し続けると、ピスト
ン４の装着したライダ−リング７が摩耗してい
き、ピストン４はそのライダ−リング７の摩耗と
共に重力方向に下降する。

このとき、変位ピツクアツプ９は圧縮機１の起
動以後のピストンヘツド４ａとの間のクリアラン
スδを測定し続けており、その検出した信号がド
ライバ１１に入力されてこれが増幅されクリアラ
ンスδの時間的変化としてモニタ１２に表示さ
れ、かつ時間の経過と共にその変位量がライダ−
リング７の摩耗量としてＸ−Ｙプロツタ１４で記
録されていく。また本実施例では、ライダ−リン
グ７の摩耗量は、渦電流式変位ピツクアツプ９と
ピストン４との間のクリアランスδの減少分（即
ちピストンの変位量）として略直接的に正確に検
出されるので、Ｘ−Ｙプロツタ１４で得られるグ
ラフは第３図に示すようになる。

ところで、第３図に示すように、渦電流式変位
ピツクアツプ９で検出した変位量つまりクリアラ
ンスδが規定値δaを超えると、警報器１３はラ
イダ−リング７の摩耗量が限界値に達したとみな
して、ブザー音あるいは警告ランプの点灯等によ
つて警報を発する。また警報器１３はその変位量
の単位時間当りの変化量（δ₁−δ₂／t₂−t₁）、つま
りライダ−リング７の摩耗速度が規定値を超えた
場合にも、圧縮機１に何らかの異常が発生したも
のとみなしてその警報を発することになる。

従つて、本考案のライダ−リングの摩耗計測装
置によれば、ライダ−リング７の摩耗状態を圧縮
機１を運転しながら常時正確に計測及び監視する
ことができ、かつ摩耗量が限界値に達したとき
と、圧縮機１に異常が発生してその摩耗速度が規
定値を超えたときにはこれを自動的に警告するこ
とができる。

このため、ライダ−リング７の摩耗量（交換時
期）を知るために、圧縮機１を定期的に停止させ
て分解する必要がなくなり、モニタ１２でライダ
−リング７の摩耗状態を監視しつつ警報が発せら
れたときにのみ、圧縮機１の分解警備点検を行な
えば良い。この結果、圧縮機１の保守整備が容易
となり、ままライダ−リング７をその摩耗量が設
計限界値に至るまで使用することができるように
なつて部品代等の保守整備費用の経済性を向上で
き、更に圧縮機の稼動効率を可及的に向上できる
ようになる。尚、圧縮機１の起動後の数時間（グ
ラフではt⁰（例えば４時間）時間になつている）
は、圧縮機１が熱的に静定するまでの時間とし
て、その時間内での警報は発しないようにする。

［考案の効果］ 以上要するに、本考案によれば次のごとき優れ
た効果を発揮する。

(1) 渦電流式変位ピツクアツプによつて、ライダ
−リングの摩耗量をピストンヘツドの重力方向
への変位量で略直接的に検出するので、圧縮機
などの機器を運転しながら、ライダ−リングの
摩耗量を正確に測定及び監視することができ
る。

(2) ライダ−リングの摩耗が限界値（規定値）を
超えたとき、またはその摩耗速度が規定値を超
えたときに、圧縮機等の機器の分解保守点検整
備を行なえば良く、その圧縮機等の機器の整備
が簡易になつて、機器の稼動効率も向上でき
る。

(3) ライダリングをその摩耗量が限界値に達する
まで使用することができ、部品代等の整備費用
を低減させてその経済性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るライダ−リングの摩耗計
測装置の好適一実施例を示す概略構成図、第２図
は第１図中のＡ部拡大断面図、第３図はＸ−Ｙプ
ロツタによつて記録される変位量と時間との関係
を示すグラフ図、第４図は水平型往復動圧縮機の
圧縮要素部の概略側断面図、第５図は従来のライ
ダ−リングの摩耗線図の概略図である。 図中、３はシリンダ、４はピストン、４ａはピ
ストンヘツド、５はシリンダライナ、７はライダ
−リング、８は取付孔、９は渦電流式変位ピツク
アツプ、１１はドライバ、１２はモニタである。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ ピストン外周にピストンリングの他にピスト
   ンの加重をシリンダ側に支持させるライダーリ
   ングを有し、該ライダーリングによりピストン
   とシリンダライナとの間に所定値範囲内のクリ
   アランスを形成する水平型往復動圧縮機等にお
   いて、上記ピストン加重を支持する側のシリン
   ダライナ領域でかつ上死点位置に来たピストン
   ヘツドの側部に符号させた位置にてシリンダラ
   イナを径方向に貫く取付孔を形成し、該取付孔
   内に、上記クリアランスを介してピストンヘツ
   ドに渦電流を生じさせその渦電流の大きさから
   ピストンヘツドとの間のクリアランスを検出す
   る渦電流式変位ピツクアツプを設け、該渦電流
   式変位ピツクアツプの検出信号を受け、ライダ
   ーリングの摩耗量を、ピストンの重力方向への
   変位に基づくピストンヘツドとの間のクリアラ
   ンスの時間的変化として表示するモニタと、そ
   のライダーリングの摩耗量が限界値を超えたと
   きに警報を発する警報器とを設けたことを特徴
   とするライダーリングの摩耗計測装置。 ２ 上記警報器はライダーリングの摩耗速度が規
   定値を超えたときに警報を発する警報器である
   ことを特徴とする請求項１記載のライダーリン
   グの摩耗計測装置。