JPH0476569B2 - - Google Patents
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- JPH0476569B2 JPH0476569B2 JP61083746A JP8374686A JPH0476569B2 JP H0476569 B2 JPH0476569 B2 JP H0476569B2 JP 61083746 A JP61083746 A JP 61083746A JP 8374686 A JP8374686 A JP 8374686A JP H0476569 B2 JPH0476569 B2 JP H0476569B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- rotating shaft
- signal
- acceleration
- axial
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C11/00—Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
- B60C11/03—Tread patterns
- B60C11/0327—Tread patterns characterised by special properties of the tread pattern
- B60C11/0332—Tread patterns characterised by special properties of the tread pattern by the footprint-ground contacting area of the tyre tread
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は例えば蒸気タービン発電機などの回転
機械に於ける、回転軸の軸方向異常振動や、地震
発生時の軸方向振動応答の振動加速度を直接計測
し、その振動加速度が設定以上かどうか判断して
設定値以上のときに警報信号を発生する回転軸の
軸方向振動検出診断装置に関する。
機械に於ける、回転軸の軸方向異常振動や、地震
発生時の軸方向振動応答の振動加速度を直接計測
し、その振動加速度が設定以上かどうか判断して
設定値以上のときに警報信号を発生する回転軸の
軸方向振動検出診断装置に関する。
（従来の技術）
従来、原子力発電所、火力発電所などの蒸気タ
ービン発電機を設備している発電所は、耐震設計
による安全評価を行なつて建設され、地震による
事故発生に対して、各種保護系の作動による損傷
事故の軽減ないし防止を行なうように運転されて
いる。そして、これらの発電所では、地震計によ
る構造物全体の地震応答を検出する方法と、回転
軸の振動を検出する方法の２種類が採用されてい
る。さらに、回転軸の振動を検出する方法には、
回転軸を支えている軸受部に於いて、回転軸半径
方向絶対振動を、速度型振動計を具備した振動棒
によつて検出する方法、軸受と回転軸の相対振動
を検出する渦電流式非接触型変位計による方法、
更に、軸受台の振動加速度又は速度計測による回
転軸支持系での間接的な振動検出の方法等を選択
採用し、地震計の応答制限値と回転軸振動制限値
によつて、発電機の緊急停止を行なうようになつ
ている。
ービン発電機を設備している発電所は、耐震設計
による安全評価を行なつて建設され、地震による
事故発生に対して、各種保護系の作動による損傷
事故の軽減ないし防止を行なうように運転されて
いる。そして、これらの発電所では、地震計によ
る構造物全体の地震応答を検出する方法と、回転
軸の振動を検出する方法の２種類が採用されてい
る。さらに、回転軸の振動を検出する方法には、
回転軸を支えている軸受部に於いて、回転軸半径
方向絶対振動を、速度型振動計を具備した振動棒
によつて検出する方法、軸受と回転軸の相対振動
を検出する渦電流式非接触型変位計による方法、
更に、軸受台の振動加速度又は速度計測による回
転軸支持系での間接的な振動検出の方法等を選択
採用し、地震計の応答制限値と回転軸振動制限値
によつて、発電機の緊急停止を行なうようになつ
ている。
（発明が解決しようとする問題点）
ところで、これらの構造物に於いて、地震力は
拘束力が低い不利な方向に作用しやすく、蒸気タ
ービン発電機の運転時に地震が発生し、地震力の
最大水平動が回転軸方向と一致した場合、蒸気タ
ービン発電機に設けられているスラスト軸受は回
転軸の運転にともなうスラスト力と同時に地震の
水平動による回転軸の慣性エネルギーを直接うけ
る。これらの合成されたスラスト力は、地震の水
平動に位相があるため、回転軸の挙動は極めて複
雑になる。そして、過去の地震に於いて、地震計
によつて計測されている水平動最大加速度は、マ
グニチユード６〜８で約0.16〜0.5Gを示してい
る。したがつて、回転軸の重量が大きくなる程慣
性エネルギーの増大とともに、スラスト軸受は損
傷を起こしやすくなる。一方、蒸気タービン発電
機の安全な運用は、エネルギー供給の面で、社会
生活や産業滑動を円滑にする必要がある。このた
め、地震発生時の蒸気タービン発電機の損傷防止
として軸方向振動を正確に検出し、これをどのよ
うに処理するかが問題であつた。
拘束力が低い不利な方向に作用しやすく、蒸気タ
ービン発電機の運転時に地震が発生し、地震力の
最大水平動が回転軸方向と一致した場合、蒸気タ
ービン発電機に設けられているスラスト軸受は回
転軸の運転にともなうスラスト力と同時に地震の
水平動による回転軸の慣性エネルギーを直接うけ
る。これらの合成されたスラスト力は、地震の水
平動に位相があるため、回転軸の挙動は極めて複
雑になる。そして、過去の地震に於いて、地震計
によつて計測されている水平動最大加速度は、マ
グニチユード６〜８で約0.16〜0.5Gを示してい
る。したがつて、回転軸の重量が大きくなる程慣
性エネルギーの増大とともに、スラスト軸受は損
傷を起こしやすくなる。一方、蒸気タービン発電
機の安全な運用は、エネルギー供給の面で、社会
生活や産業滑動を円滑にする必要がある。このた
め、地震発生時の蒸気タービン発電機の損傷防止
として軸方向振動を正確に検出し、これをどのよ
うに処理するかが問題であつた。
又、回転体制で精度良く検出しても、これを静
止側に伝える信号伝達手段が精度の良いものでな
いと、問題がある。例えば回転体側から静止体側
への信号伝達手段としてのFM送受信装置が知ら
れているが、この装置の送信器アンテナと受信器
アンテナの磁界発生による電界強度は、これらの
間隔が近すぎると磁界が不均一になりやすく、離
れ過ぎると放射電界の影響を受けやすく電界強度
が低下し、送信器のひずみ率が高く、信号体雑音
比が小さくなつて、精度が悪くなる。
止側に伝える信号伝達手段が精度の良いものでな
いと、問題がある。例えば回転体側から静止体側
への信号伝達手段としてのFM送受信装置が知ら
れているが、この装置の送信器アンテナと受信器
アンテナの磁界発生による電界強度は、これらの
間隔が近すぎると磁界が不均一になりやすく、離
れ過ぎると放射電界の影響を受けやすく電界強度
が低下し、送信器のひずみ率が高く、信号体雑音
比が小さくなつて、精度が悪くなる。
又、蒸気タービンは温度が約600度、圧力画200
Kg／cm2以上の蒸気を扱つているので熱を持つてお
り、信号伝達手段としてFM送受信装置を用いる
場合はFM送信器を着脱自在にする必要があつ
た。
Kg／cm2以上の蒸気を扱つているので熱を持つてお
り、信号伝達手段としてFM送受信装置を用いる
場合はFM送信器を着脱自在にする必要があつ
た。
本発明は蒸気事情を考慮してなされたものであ
つて、蒸気タービン発電機等の回転軸の軸方向振
動を可及的に精度良く検出し、回転軸方向の異常
振動発生および地震応答による回転軸のスラスト
軸受の損傷と回転機械の損傷の防止に寄与するこ
とのできる回転軸の軸方向振動検出診断装置を提
供することを目的とする。
つて、蒸気タービン発電機等の回転軸の軸方向振
動を可及的に精度良く検出し、回転軸方向の異常
振動発生および地震応答による回転軸のスラスト
軸受の損傷と回転機械の損傷の防止に寄与するこ
とのできる回転軸の軸方向振動検出診断装置を提
供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
本発明による回転軸の軸方向振動検出診断装置
は、蒸気タービン発電機の回転軸の出力端の中心
に取付けられて前記回転軸の軸方向振動の加速度
を検出する振動検出器と、 前記回転軸の出力端側のフランジの、このフラ
ンジの接合面とは反対の面に設けられる凹部に着
脱自在に取付けられ前記振動検出器の検出信号を
周波数変調して送信するFM送信器と、 静止部に設けられ前記FM送信器から発信され
た信号を受信して電圧変化信号に変換するFM受
信器と、 このFM受信器の出力に基づいて、前記回転軸
の軸方向振動の振動加速度が設定値以上かどうか
を判断し、設定値以上の場合に警報信号を発生す
る信号処理手段と、 を備えていることを特徴とする。
は、蒸気タービン発電機の回転軸の出力端の中心
に取付けられて前記回転軸の軸方向振動の加速度
を検出する振動検出器と、 前記回転軸の出力端側のフランジの、このフラ
ンジの接合面とは反対の面に設けられる凹部に着
脱自在に取付けられ前記振動検出器の検出信号を
周波数変調して送信するFM送信器と、 静止部に設けられ前記FM送信器から発信され
た信号を受信して電圧変化信号に変換するFM受
信器と、 このFM受信器の出力に基づいて、前記回転軸
の軸方向振動の振動加速度が設定値以上かどうか
を判断し、設定値以上の場合に警報信号を発生す
る信号処理手段と、 を備えていることを特徴とする。
（作用）
このように構成された本発明の軸方向振動検出
診断装置によれば、回転軸の軸方向振動の加速度
が回転軸の出力端の中心に取付けられた振動検出
器によつて検出し、かつ回転軸の出力端側のフラ
ンジの接合面とは反対の面に設けられる凹部に
FM送信器が着脱自在に取付けられている。これ
により回転軸の軸方向振動を精度良く検出するこ
とができる。このとき前記加速度をα、通常運転
時の回転軸のスラスト軸受に負荷されている加重
をFS、振動加速度αによる変動荷重をFI、回転軸
重量をWTとすれば、FI＝WT・αとなり、したが
つてスラスト軸受最大負荷荷重FTは、FT＝FS＋
FIとなる。ここでスラスト軸受のメタルの短期局
所許容面圧、すなわち、スラスト軸受メタル表面
温度でのメタルの降伏点をPaとおき、軸受潤滑
油有効面積をＡ、軸受形式および回転機械型式毎
に定められている油膜圧力係数をβとすると、ス
ラスト軸受メタルに発生する応力は、FT×β／
Ａ＜Paの場合、許容応力以下であり、FT×β／
Ａ≧Paの場合、許容応力以上である。
診断装置によれば、回転軸の軸方向振動の加速度
が回転軸の出力端の中心に取付けられた振動検出
器によつて検出し、かつ回転軸の出力端側のフラ
ンジの接合面とは反対の面に設けられる凹部に
FM送信器が着脱自在に取付けられている。これ
により回転軸の軸方向振動を精度良く検出するこ
とができる。このとき前記加速度をα、通常運転
時の回転軸のスラスト軸受に負荷されている加重
をFS、振動加速度αによる変動荷重をFI、回転軸
重量をWTとすれば、FI＝WT・αとなり、したが
つてスラスト軸受最大負荷荷重FTは、FT＝FS＋
FIとなる。ここでスラスト軸受のメタルの短期局
所許容面圧、すなわち、スラスト軸受メタル表面
温度でのメタルの降伏点をPaとおき、軸受潤滑
油有効面積をＡ、軸受形式および回転機械型式毎
に定められている油膜圧力係数をβとすると、ス
ラスト軸受メタルに発生する応力は、FT×β／
Ａ＜Paの場合、許容応力以下であり、FT×β／
Ａ≧Paの場合、許容応力以上である。
したがつて、スラスト軸受メタルに発生する応
力が許容応力以上となるような振動加速度αの信
号を、信号処理手段は危険であると判断し、警報
信号を発生する。
力が許容応力以上となるような振動加速度αの信
号を、信号処理手段は危険であると判断し、警報
信号を発生する。
（実施例）
第２図は振動検出器と信号伝達手段を蒸気ター
ビン発電機に取り付けた場合の取り付け位置図で
ある。蒸気タービン１は、高中圧タービン２、低
圧タービン３、発電機４、励磁機５、回転軸６、
ジヤーナル軸受７a，７b，７c，７d、スラスト軸
受８を備えている。また、回転軸６の途中の回転
軸接合部の中心または、回転軸端の回転軸中心孔
に、回転軸の軸方向の加速度を検出する振動検出
器９を設けている。この振動検出器９は励磁機５
の軸端部に設けられており、回転部と静止部の電
気信号伝達を行なう、信号伝達手段（本図の場合
はスプリング装置１０）に接続されている。
ビン発電機に取り付けた場合の取り付け位置図で
ある。蒸気タービン１は、高中圧タービン２、低
圧タービン３、発電機４、励磁機５、回転軸６、
ジヤーナル軸受７a，７b，７c，７d、スラスト軸
受８を備えている。また、回転軸６の途中の回転
軸接合部の中心または、回転軸端の回転軸中心孔
に、回転軸の軸方向の加速度を検出する振動検出
器９を設けている。この振動検出器９は励磁機５
の軸端部に設けられており、回転部と静止部の電
気信号伝達を行なう、信号伝達手段（本図の場合
はスプリング装置１０）に接続されている。
第３図は振動検出器９の一実施例の構造を示す
縦断面図である。この振動検出器９は、振動加速
度計９a、電気絶縁材９b、保護ケース９c、リン
グ９d、軸方向推力リング９e、軸心位置調整用ス
リーブ９f、カバー９g、入出力配線９h、および
本体ケース９pを備えていて、回転軸６の中心孔
６aに組込まれている。そして振動検出器９に内
蔵される振動加速度計９aの取付方向は、図中矢
印６bで示す振動加速度計９aの加速度応答方向の
軸心と回転軸中心線とを一致させている。これ
は、振動加速度計内の、外部強制振動変位に応答
する振動子おもり、又は可動コイル等の可動部
を、検出方向の可動をさまたげる回転軸の回転に
伴う遠心力の不均一分布影響を受けない状態、す
なわち、回転軸対称になるように取付け、振動加
速度計９aの可動部と静止部の接触を防止してい
る。そして、この振動加速度計９aは、電気絶縁
材９bにより、保護ケース９cに一体成形され組込
まれている。これらはさらに、二つのクサビ断面
のリング９dと、軸方向推力リング９e及び回転半
径方向の軸心位置調節用スリーブ９fによつて、
振動検出器の本体ケース９pに全体が組立てられ
ている。本体ケース９pの端面にはカバー９gが組
立てられ、振動加速度計９aの入出力配線９h用の
孔９iが設けられ、そして、空間部９jは、加速度
計９aの入出力配線９hに、たわみと遊びが生じな
いように発泡成形材を注入し、充満させて成形し
ている。以上のようにして組込まれた加速度計９
ａは、組立中及び組立完了後に於いて、回転軸の
運転可能回転数領域で、組立微調整が実施され、
外部強制振動変位入力に対する高い精度の応答感
度と信頼性を有することが確認され、実用され
る、そして、ボルト９kによつて回転軸６に組立
てられる。
縦断面図である。この振動検出器９は、振動加速
度計９a、電気絶縁材９b、保護ケース９c、リン
グ９d、軸方向推力リング９e、軸心位置調整用ス
リーブ９f、カバー９g、入出力配線９h、および
本体ケース９pを備えていて、回転軸６の中心孔
６aに組込まれている。そして振動検出器９に内
蔵される振動加速度計９aの取付方向は、図中矢
印６bで示す振動加速度計９aの加速度応答方向の
軸心と回転軸中心線とを一致させている。これ
は、振動加速度計内の、外部強制振動変位に応答
する振動子おもり、又は可動コイル等の可動部
を、検出方向の可動をさまたげる回転軸の回転に
伴う遠心力の不均一分布影響を受けない状態、す
なわち、回転軸対称になるように取付け、振動加
速度計９aの可動部と静止部の接触を防止してい
る。そして、この振動加速度計９aは、電気絶縁
材９bにより、保護ケース９cに一体成形され組込
まれている。これらはさらに、二つのクサビ断面
のリング９dと、軸方向推力リング９e及び回転半
径方向の軸心位置調節用スリーブ９fによつて、
振動検出器の本体ケース９pに全体が組立てられ
ている。本体ケース９pの端面にはカバー９gが組
立てられ、振動加速度計９aの入出力配線９h用の
孔９iが設けられ、そして、空間部９jは、加速度
計９aの入出力配線９hに、たわみと遊びが生じな
いように発泡成形材を注入し、充満させて成形し
ている。以上のようにして組込まれた加速度計９
ａは、組立中及び組立完了後に於いて、回転軸の
運転可能回転数領域で、組立微調整が実施され、
外部強制振動変位入力に対する高い精度の応答感
度と信頼性を有することが確認され、実用され
る、そして、ボルト９kによつて回転軸６に組立
てられる。
第４図は前記信号伝達手段に、FM送信器及び
受信器を用い、これらのFM送信器、受信器、お
よび前記振動検出器の動作電源として電磁誘導に
よつて静止側から伝達された電力を用いた場合の
振動検出器と信号伝達手段のブロツク図であり、
第５図はFM送信器と振動検出器を回転軸に取り
付けた場合の取り付け組立図である。誘導電源装
置１１は、静止コイル１１aに電流を流して磁界
を発生させ、この静止コイル１１aと相対位置に
取り付けられた回転軸外周面上に、回転コイル１
２aに電圧を誘起する。そして、ボルテージレギ
ユレータ１２は、振動検出器９、検出信号を増幅
する増幅器１３、シグナルコンデイシヨナ１４、
FM発振器１５を稼働させる平滑な定電圧に変換
し、これを供給する。一方、振動検出器９は、増
幅器１３から供給された印加電圧入力によつて機
能動作し、回転軸方向の振動加速度を電圧変化信
号として出力し、増幅器１３で増幅される。そし
て、増幅されたこの信号は、シグナルコンデイシ
ヨナ１４によつて電圧変化に対応する周波数標準
信号に変換され、FM発振器１５に入力される。
さらに、FM発振器１５、空中線アンテナ１５a、
静止側空中線アンテナ１６a、FM受信器１６に
よつて、回転体からの信号の送受信を可能として
いる。そして、FM受信器１６で再度電圧変化信
号に変換し、信号伝達手段１７に伝達される。
受信器を用い、これらのFM送信器、受信器、お
よび前記振動検出器の動作電源として電磁誘導に
よつて静止側から伝達された電力を用いた場合の
振動検出器と信号伝達手段のブロツク図であり、
第５図はFM送信器と振動検出器を回転軸に取り
付けた場合の取り付け組立図である。誘導電源装
置１１は、静止コイル１１aに電流を流して磁界
を発生させ、この静止コイル１１aと相対位置に
取り付けられた回転軸外周面上に、回転コイル１
２aに電圧を誘起する。そして、ボルテージレギ
ユレータ１２は、振動検出器９、検出信号を増幅
する増幅器１３、シグナルコンデイシヨナ１４、
FM発振器１５を稼働させる平滑な定電圧に変換
し、これを供給する。一方、振動検出器９は、増
幅器１３から供給された印加電圧入力によつて機
能動作し、回転軸方向の振動加速度を電圧変化信
号として出力し、増幅器１３で増幅される。そし
て、増幅されたこの信号は、シグナルコンデイシ
ヨナ１４によつて電圧変化に対応する周波数標準
信号に変換され、FM発振器１５に入力される。
さらに、FM発振器１５、空中線アンテナ１５a、
静止側空中線アンテナ１６a、FM受信器１６に
よつて、回転体からの信号の送受信を可能として
いる。そして、FM受信器１６で再度電圧変化信
号に変換し、信号伝達手段１７に伝達される。
この場合、蒸気タービン発電機の回転軸の軸方
向の加速度を検出する振動検出器９は図５に示す
ように蒸気タービンの回転軸５０の出力端の中心
孔５０ａに組込まれている。そして、ボルテージ
レギユレータ１２、増幅器１３、シグナルコンテ
イシヨナ１４、及びFM発振器からなるFM送信
器は、蒸気タービンの回転軸５０の出力端側のフ
ランジの、発電機回転軸の入力端側のフランジ６
０との接合面とは反対の側に設けられる凹部５０
ｃに着脱自在に取付けられている。このようにす
ることにより外乱（ノイズ）の影響を可及的に小
さくすることができ、軸方向振動を精度良く検出
できる。
向の加速度を検出する振動検出器９は図５に示す
ように蒸気タービンの回転軸５０の出力端の中心
孔５０ａに組込まれている。そして、ボルテージ
レギユレータ１２、増幅器１３、シグナルコンテ
イシヨナ１４、及びFM発振器からなるFM送信
器は、蒸気タービンの回転軸５０の出力端側のフ
ランジの、発電機回転軸の入力端側のフランジ６
０との接合面とは反対の側に設けられる凹部５０
ｃに着脱自在に取付けられている。このようにす
ることにより外乱（ノイズ）の影響を可及的に小
さくすることができ、軸方向振動を精度良く検出
できる。
第１図は本発明による回転軸の軸方向振動検出
診断装置の一実施例を示すブロツク図である。
診断装置の一実施例を示すブロツク図である。
回転軸６の軸端の中心孔に設けられた振動検出
器９の動作電源の供給と出力信号の伝達は、回転
部と静止部の電気信号伝達を行なうスリツプリン
グ１０によつて、信号処理手段１７の検出信号処
理部１７aに電気配線することにより行なわれて
いる。この検出信号処理部１７aは、振動検出器
９の動作電源の供給を行なうと同時に検出された
振動加速度信号を速度信号と変位信号に変換し、
表示器１７bで、検出処理毎に上記信号を数値で
表示させるように機能動作する。一方、この検出
信号処理部１７aは、弁別器１７cと接続され、さ
らに、データレコーダ１７dに接続されている。
弁別器１７cはデータレコーダ１７dへの、検出さ
れた振動加速度信号の入力記録の開始及び終了の
動作命令を行なう機能を有し、予め設定された振
動加速度信号の仕切値と、内蔵されている信号波
形記憶遅延回路より、入力記録開始時前の一定時
間からの連続入力記録を可能とし、前述の仕切値
を越える振動加速度信号を自動記録するようにな
つている。又、一方、検出信号処理部１７aは演
算処理部１７eに接続される。そして、演算処理
部１７eは、回転信号発生器１８からの回転信号
を基準として、内蔵されている高速フーリエ変換
器によつて周波数分析を行い、パワースペクトラ
ムデータにまとめると同時に、振動周波数ピーク
毎の加速度、速度、変位、振動振幅の最大値、振
動振幅の増減の変化率などを演算する。これらの
振動検出処理され、演算された結果の情報は、異
常診断部１７fと比較判定器１７gに入力される。
そして、異常診断部１７fは、上記の情報と、予
め記憶部１７hに上記の情報と同様に入力記憶さ
れている運転状態毎の安全を基準とする、回転軸
の軸方向振動の情報、及び種々の軸方向異常振動
発生時の振動情報、地震応答時の模擬信号情報な
どと、比較判定器１７gとの入出力対話形式によ
り比較し、振動徴候による振動原因の診断を行な
う。記憶部１７iは、これらの異常診断結果を記
憶し、記憶部１７hと同様に機能する。又、一方、
異常診断部１７fは、発電所内に設備されている
地震計１９の検出信号と、回転軸方向の振動の検
出信号とを比較し、地震計１９での地震発生の有
無によつて、地震発生時と、地震の発生がない時
を直接判別する。演算器１７iは、演算処理部１
７eから得られた回転軸方向の振動加速度による
回転軸方向変動荷重を演算し、通常運転時のスラ
スト軸受負荷の荷重を加算し、スラスト軸受のホ
ワイトメタルの短期局所面圧との比較を行い、ス
ラスト軸受の損傷発生及び危険判定を行なう。そ
して、過負荷により危険であるとの判定結果が得
られた場合は、警報器１７kによつて、この判定
結果を表示すると同時に、回転機械の損傷事故防
止のために設備されている各種保護系を作動させ
る。
器９の動作電源の供給と出力信号の伝達は、回転
部と静止部の電気信号伝達を行なうスリツプリン
グ１０によつて、信号処理手段１７の検出信号処
理部１７aに電気配線することにより行なわれて
いる。この検出信号処理部１７aは、振動検出器
９の動作電源の供給を行なうと同時に検出された
振動加速度信号を速度信号と変位信号に変換し、
表示器１７bで、検出処理毎に上記信号を数値で
表示させるように機能動作する。一方、この検出
信号処理部１７aは、弁別器１７cと接続され、さ
らに、データレコーダ１７dに接続されている。
弁別器１７cはデータレコーダ１７dへの、検出さ
れた振動加速度信号の入力記録の開始及び終了の
動作命令を行なう機能を有し、予め設定された振
動加速度信号の仕切値と、内蔵されている信号波
形記憶遅延回路より、入力記録開始時前の一定時
間からの連続入力記録を可能とし、前述の仕切値
を越える振動加速度信号を自動記録するようにな
つている。又、一方、検出信号処理部１７aは演
算処理部１７eに接続される。そして、演算処理
部１７eは、回転信号発生器１８からの回転信号
を基準として、内蔵されている高速フーリエ変換
器によつて周波数分析を行い、パワースペクトラ
ムデータにまとめると同時に、振動周波数ピーク
毎の加速度、速度、変位、振動振幅の最大値、振
動振幅の増減の変化率などを演算する。これらの
振動検出処理され、演算された結果の情報は、異
常診断部１７fと比較判定器１７gに入力される。
そして、異常診断部１７fは、上記の情報と、予
め記憶部１７hに上記の情報と同様に入力記憶さ
れている運転状態毎の安全を基準とする、回転軸
の軸方向振動の情報、及び種々の軸方向異常振動
発生時の振動情報、地震応答時の模擬信号情報な
どと、比較判定器１７gとの入出力対話形式によ
り比較し、振動徴候による振動原因の診断を行な
う。記憶部１７iは、これらの異常診断結果を記
憶し、記憶部１７hと同様に機能する。又、一方、
異常診断部１７fは、発電所内に設備されている
地震計１９の検出信号と、回転軸方向の振動の検
出信号とを比較し、地震計１９での地震発生の有
無によつて、地震発生時と、地震の発生がない時
を直接判別する。演算器１７iは、演算処理部１
７eから得られた回転軸方向の振動加速度による
回転軸方向変動荷重を演算し、通常運転時のスラ
スト軸受負荷の荷重を加算し、スラスト軸受のホ
ワイトメタルの短期局所面圧との比較を行い、ス
ラスト軸受の損傷発生及び危険判定を行なう。そ
して、過負荷により危険であるとの判定結果が得
られた場合は、警報器１７kによつて、この判定
結果を表示すると同時に、回転機械の損傷事故防
止のために設備されている各種保護系を作動させ
る。
本発明による回転軸の軸方向振動検出診断装置
は、蒸気タービン発電機の回転軸の出力端の中心
に取付けられて回転軸の軸方向振動の加速度を検
出する振動検出器と、回転軸の出力端側のフラン
ジの、このフランジの接合面とは反対の面に設け
られる凹部に着脱自在に取付けられ振動発生器の
検出信号を周波数変調して送信するFM送信器
と、 静止部に設けられ前記FM送信器から発信され
た信号を受信して電圧変化信号に変換するFM受
信器と、このFM受信器の出力に基づいて、回転
軸の軸方向振動の振動加速度が設定値以上かどう
かを判断し、設定値以上の場合に警報信号を発生
する信号処理手段と、を備えたことにより、外乱
の影響を可及的に小さくすることが可能となつて
回転中の回転軸の軸方向振動を精度良く検出する
ことができ、更にこの軸方向振動が設定値以上の
場合に警報信号を発生させるため、回転軸方向の
異常振動の発生ならびに地震応答による、回転軸
のスラスト軸受の損傷と回転機械の損傷の防止に
寄与できる。
は、蒸気タービン発電機の回転軸の出力端の中心
に取付けられて回転軸の軸方向振動の加速度を検
出する振動検出器と、回転軸の出力端側のフラン
ジの、このフランジの接合面とは反対の面に設け
られる凹部に着脱自在に取付けられ振動発生器の
検出信号を周波数変調して送信するFM送信器
と、 静止部に設けられ前記FM送信器から発信され
た信号を受信して電圧変化信号に変換するFM受
信器と、このFM受信器の出力に基づいて、回転
軸の軸方向振動の振動加速度が設定値以上かどう
かを判断し、設定値以上の場合に警報信号を発生
する信号処理手段と、を備えたことにより、外乱
の影響を可及的に小さくすることが可能となつて
回転中の回転軸の軸方向振動を精度良く検出する
ことができ、更にこの軸方向振動が設定値以上の
場合に警報信号を発生させるため、回転軸方向の
異常振動の発生ならびに地震応答による、回転軸
のスラスト軸受の損傷と回転機械の損傷の防止に
寄与できる。
第１図は本発明による回転軸の軸方向振動検出
診断装置の一実施例を示すブロツク図、第２図は
振動検出器と信号伝達手段とを蒸気タービン発電
機に取り付けた場合の位置図、第３図は振動検出
器の一実施例を示す縦断面図、第４図は信号伝達
手段と振動検出器の動作電源として静止側から電
磁誘導によつて伝達された電力を用いた場合の振
動検出器と信号伝達手段のブロツク図、第５図は
FM発振器と振動検出器を回転軸に取り付けた場
合の取り付け図である。 ９……振動検出器、１０……スリツプリング、
１５……FM発振器、１６……FM受信器、１７
……信号処理手段。
診断装置の一実施例を示すブロツク図、第２図は
振動検出器と信号伝達手段とを蒸気タービン発電
機に取り付けた場合の位置図、第３図は振動検出
器の一実施例を示す縦断面図、第４図は信号伝達
手段と振動検出器の動作電源として静止側から電
磁誘導によつて伝達された電力を用いた場合の振
動検出器と信号伝達手段のブロツク図、第５図は
FM発振器と振動検出器を回転軸に取り付けた場
合の取り付け図である。 ９……振動検出器、１０……スリツプリング、
１５……FM発振器、１６……FM受信器、１７
……信号処理手段。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 蒸気タービン発電機の回転軸の出力端の中心
に取付けられて前記回転軸の軸方向振動の加速度
を検出する振動検出器と、 前記回転軸の出力端側のフランジの、このフラ
ンジの接合面とは反対の面に設けられる凹部に着
脱自在に取付けられ前記振動検出器の検出信号を
周波数変調して送信するFM送信器と、 静止部に設けられ前記FM送信器から発信され
た信号を受信して電圧変化信号に変換するFM受
信器と、 このFM受信器の出力に基づいて、前記回転軸
の軸方向振動の振動加速度が設定値以上かどうか
を判断し、設定値以上の場合に警報信号を発生す
る信号処理手段と、 を備えていることを特徴とする回転軸の軸方向振
動検出診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8374686A JPS62239025A (ja) | 1986-04-11 | 1986-04-11 | 回転軸の軸方向振動検出診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8374686A JPS62239025A (ja) | 1986-04-11 | 1986-04-11 | 回転軸の軸方向振動検出診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62239025A JPS62239025A (ja) | 1987-10-19 |
| JPH0476569B2 true JPH0476569B2 (ja) | 1992-12-04 |
Family
ID=13811094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8374686A Granted JPS62239025A (ja) | 1986-04-11 | 1986-04-11 | 回転軸の軸方向振動検出診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62239025A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH062177U (ja) * | 1992-06-11 | 1994-01-14 | 三菱電機株式会社 | 振動測定装置 |
| JP2018173297A (ja) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | 三菱重工業株式会社 | 翼振動監視装置、回転機械システム及び翼振動監視方法 |
| JP2021096106A (ja) * | 2019-12-16 | 2021-06-24 | フロイント産業株式会社 | パンコーティング装置及びパンコーティング装置の故障検知システム並びにパンコーティング装置の故障検知方法 |
| JP2025162811A (ja) * | 2024-04-16 | 2025-10-28 | オムロン株式会社 | 感震センサおよび地震検知方法、地震検知プログラム |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5826230A (ja) * | 1981-08-10 | 1983-02-16 | Hitachi Ltd | 回転機の異常診断装置 |
-
1986
- 1986-04-11 JP JP8374686A patent/JPS62239025A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62239025A (ja) | 1987-10-19 |
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