JPH05284689A - 回転体連結部の調整支援装置 - Google Patents
回転体連結部の調整支援装置Info
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- JPH05284689A JPH05284689A JP4079834A JP7983492A JPH05284689A JP H05284689 A JPH05284689 A JP H05284689A JP 4079834 A JP4079834 A JP 4079834A JP 7983492 A JP7983492 A JP 7983492A JP H05284689 A JPH05284689 A JP H05284689A
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- Japan
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- rotating body
- vibration
- adjustment
- connection adjustment
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H1/00—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
- G01H1/003—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of rotating machines
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M1/00—Testing static or dynamic balance of machines or structures
- G01M1/14—Determining imbalance
- G01M1/16—Determining imbalance by oscillating or rotating the body to be tested
- G01M1/22—Determining imbalance by oscillating or rotating the body to be tested and converting vibrations due to imbalance into electric variables
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Balance (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】連結調整時間の短縮と、調整精度の向上を図
り、機器の健全性を高める。 【構成】回転体3に変位センサ5とパルスセンサ7を設
け、これらのセンサ5,7からの信号を前処理装置4に
入力する。この前処理装置4で処理された信号を周波数
分析器、次数解析器および演算器に入力して信号処理さ
れ、実行部8に入力する。前処理装置4は各種アンプ
(増幅器),ローパスフィルタ(LPF),S/H,A
/Dからなっている。実行部8はリアルタイムモニタ機
能、振動状況監視機能および連結調整支援機能を有して
いる。
り、機器の健全性を高める。 【構成】回転体3に変位センサ5とパルスセンサ7を設
け、これらのセンサ5,7からの信号を前処理装置4に
入力する。この前処理装置4で処理された信号を周波数
分析器、次数解析器および演算器に入力して信号処理さ
れ、実行部8に入力する。前処理装置4は各種アンプ
(増幅器),ローパスフィルタ(LPF),S/H,A
/Dからなっている。実行部8はリアルタイムモニタ機
能、振動状況監視機能および連結調整支援機能を有して
いる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は軸受特性が回転数の上昇
に伴って大きく変化する回転機にも対応できる回転体連
結部の調整支援装置に関する。
に伴って大きく変化する回転機にも対応できる回転体連
結部の調整支援装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に回転体のモータ軸とポンプ軸が連
結継手で結合された回転機の回転体連結部の調整はアン
バランス力を低減させるように連結部を調整する偏芯の
方向と量を推定することが必要である。この偏芯の方向
と量を求める方法としては直読法と分析法がある。
結継手で結合された回転機の回転体連結部の調整はアン
バランス力を低減させるように連結部を調整する偏芯の
方向と量を推定することが必要である。この偏芯の方向
と量を求める方法としては直読法と分析法がある。
【0003】前者は計測器にダイヤルゲージを用い、ポ
ンプ速度を低回転にした状態または手回しで行われ、連
結部の軸振れ量の計測および調整量の算出は点検員が自
ら行っている。
ンプ速度を低回転にした状態または手回しで行われ、連
結部の軸振れ量の計測および調整量の算出は点検員が自
ら行っている。
【0004】後者は計測器に非接触変位計を用いて回転
同期振動成分を抽出し、図4に示すようにポンプの軸受
特性が一定であると仮定して、振幅と位相からなる振動
ベクトル(N1 ,N2 )を一自由度のモード円に近似す
ることにより、回転数0(N0 )における振動ベクトル
を求め、モード円との接線の方向からアンバランス力の
方向つまり回転体連結部の偏芯方向(⇒印)が得られ、
この逆方向が調整する偏芯方向となる。また、偏芯量の
振幅に対する影響係数から、修正偏芯量を推定すること
ができる。
同期振動成分を抽出し、図4に示すようにポンプの軸受
特性が一定であると仮定して、振幅と位相からなる振動
ベクトル(N1 ,N2 )を一自由度のモード円に近似す
ることにより、回転数0(N0 )における振動ベクトル
を求め、モード円との接線の方向からアンバランス力の
方向つまり回転体連結部の偏芯方向(⇒印)が得られ、
この逆方向が調整する偏芯方向となる。また、偏芯量の
振幅に対する影響係数から、修正偏芯量を推定すること
ができる。
【0005】なお、図4において(a)は回転軸1a,
1b間の連結継手2a,2bに変位センサ5とパルスセ
ンサ7を離間して配置し、回転させた場合の連結調整手
段を示している。また同図(b)は(a)における位相
と振幅との関係を示している。図中、θは角度を示し、
θ1 はマーカと偏芯方向との角度を示している。
1b間の連結継手2a,2bに変位センサ5とパルスセ
ンサ7を離間して配置し、回転させた場合の連結調整手
段を示している。また同図(b)は(a)における位相
と振幅との関係を示している。図中、θは角度を示し、
θ1 はマーカと偏芯方向との角度を示している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、再循環
ポンプのように回転数の上昇に伴って軸受特性が大きく
変化する回転機では図4に示すように回転数によって共
振周波数が異なる。また、振幅には回転数に依存する動
的な成分と回転体の表面形状不整による回転数に依存し
ない静的な成分があり、軸受特性が一定であるとする従
来の調整手段では精度良い推定が困難であるため、調整
作業時間が長く必要となる。
ポンプのように回転数の上昇に伴って軸受特性が大きく
変化する回転機では図4に示すように回転数によって共
振周波数が異なる。また、振幅には回転数に依存する動
的な成分と回転体の表面形状不整による回転数に依存し
ない静的な成分があり、軸受特性が一定であるとする従
来の調整手段では精度良い推定が困難であるため、調整
作業時間が長く必要となる。
【0007】また、変位センサ5およびパルスセンサ7
などの計測センサがダイヤルゲージのため、低回転時の
振動情報しか得られず、複数点の回転数における振動値
から定格回転時の振動値を予測し、かつ、この予測した
振動値が基準値を超えないように考慮して調整すること
が困難な課題がある。
などの計測センサがダイヤルゲージのため、低回転時の
振動情報しか得られず、複数点の回転数における振動値
から定格回転時の振動値を予測し、かつ、この予測した
振動値が基準値を超えないように考慮して調整すること
が困難な課題がある。
【0008】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、回転数によって軸受特性が大きく変化する回
転機にも対応できる精度良い連結調整手段と、現場にお
いて振動状況を即時把握することができる回転体連結部
の調整支援装置を提供することにある。
たもので、回転数によって軸受特性が大きく変化する回
転機にも対応できる精度良い連結調整手段と、現場にお
いて振動状況を即時把握することができる回転体連結部
の調整支援装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は回転体のモータ
軸とポンプ軸が連結継手で結合された回転機に使用さ
れ、前記回転体の軸振動を検出する複数個の変位センサ
と、前記回転体の回転数および回転体周方向の基準位置
を検出する回転パルス計センサと、これらのセンサから
の信号解析に必要な周波数範囲以上をカットするローパ
スフィルタ(LPF)およびA/D変換器等からなる前
処理装置と、この前処理装置によりA/D変換された各
測定位置の振動情報から前記回転体の周波数成分を調べ
る周波数分析器と、前記軸振動および回転パルスの軸振
動スペクトルから回転数の関連周波数における振幅とパ
ルスセンサの位置を基準とした位相を抽出する次数解析
器と、前記回転体の軸受特性が回転数の上昇に伴って変
化する連結調整算出アルゴリズムに従って修正偏芯方向
および偏芯量を算出する演算器と、前記振動の傾向予測
および連結調整方法等を提示するリアルタイムモニタ機
能・振動状況監視機能・連結調整支援機能を有する実行
部とを具備したことを特徴とする。
軸とポンプ軸が連結継手で結合された回転機に使用さ
れ、前記回転体の軸振動を検出する複数個の変位センサ
と、前記回転体の回転数および回転体周方向の基準位置
を検出する回転パルス計センサと、これらのセンサから
の信号解析に必要な周波数範囲以上をカットするローパ
スフィルタ(LPF)およびA/D変換器等からなる前
処理装置と、この前処理装置によりA/D変換された各
測定位置の振動情報から前記回転体の周波数成分を調べ
る周波数分析器と、前記軸振動および回転パルスの軸振
動スペクトルから回転数の関連周波数における振幅とパ
ルスセンサの位置を基準とした位相を抽出する次数解析
器と、前記回転体の軸受特性が回転数の上昇に伴って変
化する連結調整算出アルゴリズムに従って修正偏芯方向
および偏芯量を算出する演算器と、前記振動の傾向予測
および連結調整方法等を提示するリアルタイムモニタ機
能・振動状況監視機能・連結調整支援機能を有する実行
部とを具備したことを特徴とする。
【0010】
【作用】本発明によれば、回転数によって軸受特性が大
きく変化する回転機にも対応できる連結調整算出アルゴ
リズムを用いて連結調整計算をすれば、軸受特性が一定
であるとする従来の調整手段に比較して定格回転時にお
ける振動値および回転数0における振動ベクトル、すな
わち静的成分(回転体の表面形状による回転数に依存し
ない成分)が予測でき、この予測値から精度良い連結調
整方法を提示することができる。また、回転体の連結調
整作業を短時間で行うことができるとともに現場におい
て振動状況を即時把握することができる。
きく変化する回転機にも対応できる連結調整算出アルゴ
リズムを用いて連結調整計算をすれば、軸受特性が一定
であるとする従来の調整手段に比較して定格回転時にお
ける振動値および回転数0における振動ベクトル、すな
わち静的成分(回転体の表面形状による回転数に依存し
ない成分)が予測でき、この予測値から精度良い連結調
整方法を提示することができる。また、回転体の連結調
整作業を短時間で行うことができるとともに現場におい
て振動状況を即時把握することができる。
【0011】
【実施例】本発明に係る回転体連結部の調整支援装置の
一実施例を図1から図3に基づいて説明する。図1は本
発明に係る回転体連結部の調整支援装置の全体構成を系
統図で示している。図1において、回転軸1a,1bは
連結継手2a,2bによって連結され回転体3を構成す
る。回転体3の軸振動計測は前処理装置4において実行
される。この前処理装置4では回転体3の軸振動量の計
測は複数個の変位センサ5および増幅機6aによって、
回転体3の回転数および周方向の基準位置の検出はパル
スセンサ7および各種アンプ(増幅器)6a,6bによ
って行われる。
一実施例を図1から図3に基づいて説明する。図1は本
発明に係る回転体連結部の調整支援装置の全体構成を系
統図で示している。図1において、回転軸1a,1bは
連結継手2a,2bによって連結され回転体3を構成す
る。回転体3の軸振動計測は前処理装置4において実行
される。この前処理装置4では回転体3の軸振動量の計
測は複数個の変位センサ5および増幅機6aによって、
回転体3の回転数および周方向の基準位置の検出はパル
スセンサ7および各種アンプ(増幅器)6a,6bによ
って行われる。
【0012】得られた計測信号はローパスフィルタ(L
PF)および(S/H)を通ってA/D変換される。収
集された振動情報は実行部8において、物理量換算した
後、周波数分析と次数分析され、次に、連結調整算出ア
ルゴリズムに従って連結調整計算が行われ、最適な連結
調整方法が求められる。
PF)および(S/H)を通ってA/D変換される。収
集された振動情報は実行部8において、物理量換算した
後、周波数分析と次数分析され、次に、連結調整算出ア
ルゴリズムに従って連結調整計算が行われ、最適な連結
調整方法が求められる。
【0013】上述の連結調整算出アルゴリズムを図2に
示す。図2から連結調整方法を求めるには初めに、回転
数ω1 の倍長波成分5N(羽根切り成分)との共振現象
を利用して、その回転数ω1 における共振周波数ωR を
回転数ω1 と振幅rT1と位相θT1から求める。この時
に、回転同期振動1Nの振動ベクトル成分(ωn ,
rTn,θTn)も同時に求める。
示す。図2から連結調整方法を求めるには初めに、回転
数ω1 の倍長波成分5N(羽根切り成分)との共振現象
を利用して、その回転数ω1 における共振周波数ωR を
回転数ω1 と振幅rT1と位相θT1から求める。この時
に、回転同期振動1Nの振動ベクトル成分(ωn ,
rTn,θTn)も同時に求める。
【0014】次に、回転数を変化(ω2 〜ωi )させな
がら回転同期振動の振動ベクトル成分を数点求め、結果
(ω1 〜ωi )を多項式近似(rT =f(ω),θT =
g(ω))により回転数0(ω0 )における静的な成分
(r0 =f(0),θ0 =g(0))を算出する。さら
に、先に得られた各回転数における回転同期振動の振動
ベクトルから静的成分を差し引くことにより回転数に依
存する動的な成分〔(rn ,θn )=(rTn,θTn)−
(r0 ,θ0 )〕を求めることができる。
がら回転同期振動の振動ベクトル成分を数点求め、結果
(ω1 〜ωi )を多項式近似(rT =f(ω),θT =
g(ω))により回転数0(ω0 )における静的な成分
(r0 =f(0),θ0 =g(0))を算出する。さら
に、先に得られた各回転数における回転同期振動の振動
ベクトルから静的成分を差し引くことにより回転数に依
存する動的な成分〔(rn ,θn )=(rTn,θTn)−
(r0 ,θ0 )〕を求めることができる。
【0015】よって、最終的に求めるべき調整偏芯方向
θと調整偏芯量δは、初めに求めた共振周波数ωR とそ
の時点の動的成分〔(r1 ,θ1 )=(rT1,θT1)−
(r0 ,θ0 )〕および任意回転数の動的成分から、下
式の振動応答関数を利用して得られる。
θと調整偏芯量δは、初めに求めた共振周波数ωR とそ
の時点の動的成分〔(r1 ,θ1 )=(rT1,θT1)−
(r0 ,θ0 )〕および任意回転数の動的成分から、下
式の振動応答関数を利用して得られる。
【0016】
【数1】
【0017】次に本発明の実施例の作用を説明する。図
3は図1における実行部8の機能図を示している。同図
から連結調整計算結果をもとに連結調整支援機能によっ
て現状の偏芯方向と偏芯量および修正偏芯方向と修正偏
芯量を画面提示することで、精度良い連結調整作業を支
援できる。
3は図1における実行部8の機能図を示している。同図
から連結調整計算結果をもとに連結調整支援機能によっ
て現状の偏芯方向と偏芯量および修正偏芯方向と修正偏
芯量を画面提示することで、精度良い連結調整作業を支
援できる。
【0018】また、物理量変換結果をもとにリアルタイ
ムモニタ機能によって振動波形およびスペクトルを、さ
らに周波数分析と次数分析結果をもとに振動状況監視機
能によって回転数変化および経時変化ベクトル・振動モ
ード等を画面提示することで、振動状況を即時把握する
ことができる。
ムモニタ機能によって振動波形およびスペクトルを、さ
らに周波数分析と次数分析結果をもとに振動状況監視機
能によって回転数変化および経時変化ベクトル・振動モ
ード等を画面提示することで、振動状況を即時把握する
ことができる。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、連結調整算出アルゴリ
ズムを用いた連結調整計算によって、精度良い回転体の
連結調整方法を提示することにより調整方法の信頼性向
上および調整作業の効率化が図られ、産業上極めて有益
なものである。
ズムを用いた連結調整計算によって、精度良い回転体の
連結調整方法を提示することにより調整方法の信頼性向
上および調整作業の効率化が図られ、産業上極めて有益
なものである。
【図1】本発明に係る回転体連結部の調整支援装置の一
実施例を示す系統図。
実施例を示す系統図。
【図2】図1における連結調整計算に用いる連結調整算
出アルゴリズム図。
出アルゴリズム図。
【図3】図1における実行部を示す機能図。
【図4】(a)は従来の連結調整手段を示す模式図、
(b)は(a)における位相と振幅との関係を示すグラ
フ図。
(b)は(a)における位相と振幅との関係を示すグラ
フ図。
【符号の説明】 1a,1b…回転軸、2a,2b…連結継手、3…回転
体、4…前処理装置、5…変位センサ、6a,6b…増
幅器、7…パルスセンサ、8…実行部。
体、4…前処理装置、5…変位センサ、6a,6b…増
幅器、7…パルスセンサ、8…実行部。
Claims (1)
- 【請求項1】 回転体の軸振動を検出する複数個の変位
センサと、前記回転体の回転数および回転体周方向の基
準位置を検出する回転パルス計センサと、これらのセン
サからの信号解析に必要な周波数範囲以上をカットする
ローパスフィルタおよびA/D変換器等からなる前処理
装置と、この前処理装置によりA/D変換された各測定
位置の振動情報から前記回転体の周波数成分を調べる周
波数分析器と、前記軸振動および回転パルスの軸振動ス
ペクトルから回転数関連周波数における振幅とパルスセ
ンサの位置を基準とした位相を抽出する次数解析器と、
前記回転体の軸受特性が回転数の上昇に伴って変化する
連結調整算出アルゴリズムに従って修正偏芯方向および
偏芯量を算出する演算器と、前記振動の傾向予測および
連結調整方法等を提示するリアルタイムモニタ機能・振
動状況監視機能・連結調整支援機能を有する実行部とを
具備したことを特徴とする回転体連結部の調整支援装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07983492A JP3278452B2 (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | 回転体連結部の調整支援装置 |
| US08/043,371 US5502650A (en) | 1992-04-01 | 1993-04-01 | Apparatus for adjusting rotor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07983492A JP3278452B2 (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | 回転体連結部の調整支援装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05284689A true JPH05284689A (ja) | 1993-10-29 |
| JP3278452B2 JP3278452B2 (ja) | 2002-04-30 |
Family
ID=13701244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07983492A Expired - Fee Related JP3278452B2 (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | 回転体連結部の調整支援装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5502650A (ja) |
| JP (1) | JP3278452B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2017512276A (ja) * | 2014-02-20 | 2017-05-18 | シーメンス アクティエンゲゼルシャフト | 蒸気タービンとガスタービンを所望の差分角度で結合する方法 |
| JP2018529873A (ja) * | 2015-08-14 | 2018-10-11 | シーメンス アクティエンゲゼルシャフト | 二本の副軸の連結方法 |
| JP2019039737A (ja) * | 2017-08-24 | 2019-03-14 | 株式会社松本鉄工所 | 軸振れ測定方法および軸振れ測定システム |
| JP2022050019A (ja) * | 2020-09-17 | 2022-03-30 | 北海道電力株式会社 | 回転軸の振れ見測定システム、制御装置及び振れ見測定方法 |
| JP2024503411A (ja) * | 2021-01-15 | 2024-01-25 | アーファオエル・リスト・ゲーエムベーハー | 少なくとも1つの軸系の不整合を補正するための方法 |
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| DE19803956A1 (de) * | 1998-02-03 | 1999-08-05 | Schenck Vibro Gmbh | Verfahren zur schwingungsdiagnostischen Überwachung rotierender Maschinen, insbesondere Pumpspeichersätzen in Wasserkraftwerken |
| SE9801247L (sv) * | 1998-04-08 | 1999-07-05 | Nils Christer Svensson | Mätutrustning innefattande två sensorer |
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