JPH0447631Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、蒸気タービン、ガスタービン、圧
縮機、ポンプなどの回転機械の垂直方向および水
平方向の振動を正確に測定できる信号を得る振動
信号変換器に関する。

［従来の技術］ 蒸気タービンや大形遠心圧縮機などの主要回転
機械については、回転軸の振動を直接測定する振
動監視装置が実用されるようになつてきた。この
際、軸の運動をより的確に測定するため、検出器
を直角２方向に付けることが多い。

ところが、通常の主要大型回転機械はその構造
が上下半割れ型となつていることが多いため、検
出器の角度（方向）を第３図のように垂直方向か
ら±45°の方向に付けるのが最も付けやすく、こ
れが多用されている。

この第３図において、軸受箱上部１は軸受箱下
部２上に取り付けられており、この軸受箱上部１
に回転軸３が支承されている。

第４図はこの回転軸３の軸受部の構成を概略的
に示したものであり、回転機械４の回転軸３は複
数の軸受５で支承されている。

ここで、再度説明を第３図に戻す。この第３図
に示すように、回転軸３の軸心に対して垂直方向
から±45°の方向に振動検出器６ｘ，６ｙが取り
付けられており、この振動検出器６ｘ，６ｙの出
力はそれぞれシグナルコンデイシヨナ７ｘ，７ｙ
を経て振動計８ｘ，８ｙに送出し、ｘ方向および
ｙ方向の振動を計測する。

振動計８ｘ，８ｙの出力はそれぞれ警報発信装
置９、振動解析器１０に送出するとともに、オシ
ログラフ１１に送出するようになつている。

この場合、回転数に対するｘ方向の振幅、ｙ方
向の振幅はそれぞれ第５図ａ、第５図ｂに示すご
とくになる。

［考案が解決しようとする問題点］ 一方、第６図に示すごとく、回転軸３の軸心に
対して水平方向と垂直方向にそれぞれ直角方向に
振動検出器６ｙ，６ｘを配置した理想的な振動計
を設置することも考えられるが、この場合、回転
機械は通常水平と垂直に構造が対称でないため、
振動特性（危険速度など）が方向により異なつて
いることが多く、回転数に対するｘ方向（水平方
向）の振幅、ｙ方向（垂直方向）の振幅はそれぞ
れ第７図ａ、第７図ｂに示すごとくになり、それ
ぞれ第５図ａ、第５図ｂに比較して大幅に単純化
され、このように正しく水平、垂直方向の振動が
測定されることが望ましい。

この考案は、上記の点にかんがみなされたもの
で、ｘ方向、ｙ方向の振動データでなく、物理的
に解決の容易な垂直方向と水平方向の振動データ
を得ることができ、回転機械の運転監視をより的
確に行うことができる振動信号変換器を提供する
ことを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この考案の振動信号変換器は、回転軸の軸心に
対して垂直から±45°の位置に取り付けた１対の
振動検出器と、この１対の振動検出器の出力を減
算および加算してゲインを1/2に設定を行つて水
平方向と垂直方向の信号を算出する演算装置とを
設けたものである。

［作用］ この考案は、１対の振動検出器の出力信号を加
算しかつ1/2を乗算してゲイン設定を行つて垂直
方向の信号を取り出し、１対の振動検出器の出力
信号を減算しかつ1/2を乗算してゲイン設定を行
つて水平信号を取り出す。

［実施例］ 以下、この考案の振動信号変換器の実施例につ
いて図面に基づき説明する。第１図はその一実施
例の構成を示すブロツク図であり、この考案は従
来用いられている装置に一部電子回路を追加する
ことにより、上記の機能を達成しようとするもの
である。

この第１図において、第３図および第６図と同
一部分には同一符号を付して述べることにする。
この第１図を第３図に比較しても明らかなよう
に、第１図では、第３図の構成に新たに演算装置
２２が付加されたものである。

すなわち、振動検出器６ｙの出力はシグナルコ
ンデイシヨナ７ｙを経てｙ方向信号１６として加
算器１８ａの一方の入力端に導入するとともに符
号変換器１７を介して加算器１８ｂの一方の入力
端に導入するようになつている。

また、振動検出器６ｘの出力はシグナルコンデ
イシヨナ７ｘを通して、ｘ方向信号１５として加
算器１８ａ，１８ｂの他方の入力端に導入するよ
うになつている。両加算器１８ａ，１８ｂの出力
端は1/2ゲイン設定器１９ａ，１９ｂ（可変抵抗に
よる）を介してアースされている。

1/2ゲイン設定器１９ａ，１９ｂの可動端子か
らそれぞれ垂直方向信号２０、水平方向信号２１
を取り出すようになつている。

垂直方向信号２０は振動計８ｘに入力され、水
平方向信号２１は振動計８ｙに入力されるように
なつている。この振動計８ｙ，８ｘの出力はそれ
ぞれ振動解析器１０へ送られるようになつている
とともに、警報発信装置９へ出力するようになつ
ている。

次に、以上のように構成されたこの考案の振動
信号変換器の動作について説明する。振動検出器
６ｘで検出された回転軸３のｘ軸方向の振動の検
出信号はシグナルコンデイシヨナ７ｘを経てｘ方
向信号１５として加算器１８ａ，１８ｂの他方の
入力端に加えられる。

同様にして、振動検出器６ｙで検出されたｙ方
向の振動の検出信号はシグナルコンデイシヨナ７
ｙを経てｙ方向信号１６として加算器１８ａの一
方の入力端に加えられるとともに、符号変換器１
７で符号変換された後、加算器１８ｂの一方の入
力端に加えられる。これにより、加算器１８ａは
振動検出器６ｘ，６ｙの出力信号を加算し、その
加算結果は1/2ゲイン設定器１９ａで1/2を乗算し
て垂直方向信号２０を振動計８ｘに送る。

また、加算器１８ｂは振動検出器６ｘの出力信
号から振動検出器６ｙの出力信号の減算を行つ
て、その減算結果を1/2ゲイン設定器１９ｂで1/2
を乗算して水平方向信号２１を出力し、振動計８
ｙに送る。

振動計８ｘ，８ｙの出力はそれぞれ第３図の場
合と同様にして、振動解析器１０に送り、振動の
解析を行うとともに、警報発信装置９に送出す
る。振動計８ｙ，８ｘの出力が異常の場合、警報
発信装置９は警報を発する。

このように、演算装置２２を従来の装置に付加
するのみで、解釈の困難なｘ方向、ｙ方向の振動
データではなく、物理的に解釈の容易な垂直方
向、水平方向の振動データとして取り扱うことが
できる。

これにより、ｘ方向、ｙ方向の振動がたとえば
第５図ａ、第５図ｂから第７図ａ、第７図ｂに示
すデータを得ることができる。

第２図はこの考案の他の実施例の構成を示すブ
ロツク図である。この第２図の場合は、第１図の
実施例をより簡単にしたもので、演算装置２２内
にシグナルコンデイシヨナ７ｘ，７ｙを含めて一
体化したものである。

また、シグナルコンデイシヨナ７ｘでゲイン設
定が可能であるため、1/2ゲイン設定器１９ａ，
１９ｂも省略されている。

このようにすることにより、第２図の実施例で
は、第１図の実施例の効果に加えて、シグナルコ
ンデイシヨナ７ｘ，７ｙが演算装置２２と一体化
されているから、これらを作動させるための電源
供給ラインも１本でよく、配線も単純化され、さ
らに、双方向のものを一体化することにより、さ
らにコンパクトなターミナルとすることができ
る。

［考案の効果］ 以上のように、この考案の振動信号変換器によ
れば、演算装置によりｘ方向、ｙ方向の振動検出
器の出力を加算、減算しかつゲインを1/2に設定
を行つて垂直方向信号、水平方向信号を取り出す
ようにしたので、これまで解釈が困難であつたｘ
方向、ｙ方向の振動データではなく、物理的に解
釈の容易な垂直方向と水平方向の振動データを得
ることができる。これによつて、運転監視をより
的確に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の振動信号変換器の一実施例
のブロツク図、第２図はこの考案の振動信号変換
器の他の実施例のブロツク図、第３図は従来の振
動信号変換器のブロツク図、第４図は第３図の回
転軸の軸受部の構成を概略的に示すブロツク図、
第５図ａは従来の振動信号変換器の回転数対ｘ方
向振幅特性図、第５図ｂは従来の振動信号変換器
の回転数対ｙ方向振幅特性図、第６図は理想的な
振動計設置を行つた場合の振動信号変換器のブロ
ツク図、第７図ａは第６図の振動信号変換器にお
ける回転数対ｘ方向振幅特性図、第７図ｂは第６
図の振動信号変換器のｙ方向振幅特性図である。 ３……回転軸、６ｘ，６ｙ……振動検出器、７
ｘ，７ｙ……シグナルコンデイシヨナ、８，８
ｘ，８ｙ……振動計、９……警報発信装置、１０
……振動解析器、１７……符号変換器、１８ａ，
１８ｂ……加算器、１９ａ，１９ｂ……1/2ゲイ
ン設定器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転機械の回転軸の取付方向から45°傾いて取
   り付けられｘ方向、ｙ方向の振動を検出する１対
   の振動検出器と、この１対の振動検出器から取り
   出されたｙ方向信号とｘ方向信号をそれぞれ加算
   および減算するとともにゲインを1/2に設定を行
   つて上記振動検出器の取付方向から45°傾いた方
   向の信号を垂直方向信号および水平方向信号に換
   算して取り出す演算装置とを具備する振動信号変
   換器。