JPH0891283A - 主機関の心出し自動計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 主機関のターニング時間を極限まで圧縮し、
主機関据付け工事を簡略化と熟練技術者の省人省力化と
を図る経済的な船舶の主機関心出し自動計測装置。 【構成】 船舶のディーゼル主機関とそのプロペラー軸
とを連結する前後１対のカップリング４の対向面間に付
設され、同カップリングの心合せ誤差を計測する高精度
の歪センサー３と、同歪センサーの出力を導入して同カ
ップリング４の心合せ誤差を演算するノートパソコン９
と、同パソコンの出力を導入して同カップングの心合せ
誤差を表示するＣＲＴとを具えたこと。また、船舶のデ
ィーゼル主機関のクランクシャフト７のクランク５の対
向面間に付設され、同クランクのデフレクションを計測
する高精度の歪センサー３と、同歪センサーの出力を導
入して同クランクのデフレクションを演算するノートパ
ソコンと、同パソコンの出力を導入して同クランクのデ
フレクションを表示するＣＲＴとを具えたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、船舶の建造等における
ディーゼル主機関とそのプロペラー軸系の心出し作業に
使用する主機関心出し自動計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】船舶の建造においては、そのディーゼル
主機関とそのプロペラー軸系の軸継手部位置決め及び据
付けを、そのサグギャップ量を許容値以内とするため
に、主機関を上下，左右及び前後に移動しながらその位
置決めを行うことにより主機関の据付けを行っている。
その際の主機関の位置決め及び据付け作業は、従来、図
１１側面図及びそのＢ−Ｂ矢視平面図に示すように、下
記の手順で行われる。 （１）すなわち、同図において、主機関台１８の船首，
船尾，左，右にそれぞれブラケット１７を溶接し、これ
に油圧ジャッキ１６をそれぞれセットする。 （２）主機関台１８と主機関６の間に適宜間隔で複数の
薄型油圧ジャッキ１９をセットする。 （３）油圧ジャッキ１６により主機関の船首，船尾，
左，右の移動を行い、また薄型油圧ジャッキ１９により
主機関の上，下の移動を行うことにより、カップリング
２−４と６−４のサグギャップ量（軸心）を許容値以内
に入るように主機関を油圧ジャッキにより移動する。 （４）主機関全体を動かすために、主機関６の内部に組
み込まれているクランクシャフト７及びカップリング４
の位置は当然主機関とともに変化するので、また、長い
クランクシャフト７の直線性も微妙に変化し、クランク
シャフトデフレクション１３は同様に変化する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな主機関とその軸系の位置決めに際しては、主機関の
移動ごとにクランクシャフトをターニングして軸継手部
のサグギャップ量及びその各シリンダーのクランクデフ
レクション量の計測を行い、その計測値を許容値以内に
収めるための調整に多大の工費と労力を必要とする。ち
なみに、位置調整作業中に主機関を１回移動すると、面
〜周測定で１周，クランクデフレクション測定で６周
（６シリンダーとして）の主機関のターニングが必要と
なり、ターニングに要する時間は計測も含めて約１０分
／１周が必要である故、軸心，デフレクションを許容値
内に入れるために主機関を２０回移動さすとすれば、タ
ーニングが１４０周となり、これを時間に換算すると約
２３時間を要することになるのである。

【０００４】本発明はこのような事情に鑑みて提案され
たもので、主機関のターニング時間を極限までに圧縮
し、主機関据付け工事を簡略化するとともに、硬度の熟
練技術者の省人省力化を図る経済的な船舶の主機関の心
出し自動計測装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そのために請求項１の発
明は、船舶のディーゼル主機関とそのプロペラー軸系と
を連結する前後１対のカップリングの対向面間に付設さ
れ、同カップリングの心合せ誤差を計測する高精度の歪
センサーと、同歪センサーの出力を導入して同カップリ
ングの心合せ誤差を演算するパソコンと、同パソコンの
出力を導入して同カップングの心合せ誤差を表示するＣ
ＲＴとを具えたことを特徴とする。

【０００６】請求項２の発明は、船舶のディーゼル主機
関のクランクシャフトのクランクウエブの対向面間に付
設され、同クランクのデフレクションを計測する高精度
の歪センサーと、同歪センサーの出力を導入して同クラ
ンクのデフレクションを演算するパソコンと、同パソコ
ンの出力を導入して同クランクのデフレクションを表示
するＣＲＴとを具えたことを特徴とする。

【０００７】請求項３の発明は、請求項１と請求項２と
を兼ね具えたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】このような構成によれば、下記の作用が行われ
る。 （１）図１〜図４に示すように、計測必要部に計測精度
２／１０００ｍｍのペンシル型歪センサー３をマグネッ
ト付きトースカン１１に取付け、主機関の移動ごとに迅
速に軸心及びデフレクションを検出し、この電気信号を
多点測定可能なマルチコントローラー８にケーブル１０
を経て入力し、ノートパソコン９にて演算し、数値及び
グラフをＣＲＴに表示する。 （２）軸心面〜周測定表示は図２の装置により検出した
入力を図５に示すように、ＣＲＴに表示し、解読容易な
ように常にＴ（上端ｔｏｐ）をゼロに、Ｂ（下端ｂｏｔ
ｔｏｍ），Ｓ（右端ｓｔａｒｂｏａｒｄ），Ｐ（左端ｐ
ｏｒｔ）の数値を演算し表示する。 （３）デフレクション測定は図３の装置により検出した
入力を図６に示すように、Ｔの値のみをＣＲＴに演算，
表示し、またこの数値を基に演算デフレクションカーブ
１３を表示する。 （４）上記面〜周測定とデフレクション測定はノートパ
ソコン９のキーボードで呼び出すことができる。 （５）歪センサー取付時には、現状の数値（初期値）を
入力する必要があるので、事前にダイヤルゲージにて計
測した数値を各歪センサーにノートパソコンのキーボー
ドにて入力する。

【０００９】

【実施例】本発明の一実施例を図面について説明する
と、図１はその全体斜視図、図２は図１のクランクシャ
フトのカップリングの軸心計測部における歪センサーの
取付要領を示す側面図及び正面図、図３は図１のクラン
クシャフトのデフレクション計測部における歪センサー
の取付要領を示す側面図、図４は図２〜図３におけるペ
ンシル型歪センサーの取付要領を示す斜視図、図５は図
１のノートパソコンによるカップリングの面〜周測定表
示図、図６は図１のノートパソコンによるクランクデフ
レクションの測定表示図、図７は本発明による各部の測
定要領を示すフローチャート、図８（Ａ）は図７におけ
るカップリングの面〜周測定時の初期値のインプット要
領の説明図、図８（Ｂ）は歪センサーの取付後、主機関
の移動の都度行うＴ，Ｂ，Ｓ，Ｐ値の説明図、図８
（Ｃ）はクランクデフレクションのＴ値の説明図、同図
（Ｄ）はクランクデフレクションを示す側面図、同図
（Ｅ）はクランクデフレクションの調整要領図、図９は
軸連結前，軸連結後のクランクデフレクション数値の一
例を示す図、図１０は主機のデフレクション計測及びデ
フレクションカーブを示す線図である。

【００１０】本発明は図１〜図６の順に図７フローチャ
ートに示す手順に従って実施されてゆく。まず、図１に
おいて、１は減速機２の出力軸の後端にフランジを介し
て同軸的に連結される中間軸、４は主機関６のクランク
シャフト７の出力端を減速機２の入力端に同軸的に連結
する前後１対のカップリングであり、３はカップリング
４の心合せのために使用される複数のペンシル型歪セン
サーである。５はクランクシャフト７を形成する複数の
クランクウエブ部（以下クランクという）であり、各ク
ランクの心合せも複数の歪センサー３により行われる。
８はカップリング４，クランク５にそれぞれ付設された
複数の歪センサー３の出力信号をケーブル１０を介して
導入するマルチコントローラー、９はマルチコントロー
ラー８の出力信号をケーブル１０を介して導入するノー
トパソコンである。

【００１１】次に、図２，図３はそれぞれ図１のII部，
III 部のカップリング４，クランク５の拡大図であり、
下記の要領でそれぞれ計測が行われる。 （１）カップリング４及びクランク５の現状の面〜周測
定及びデフレクション測定は、図１１により示した要領
にて、そのＴ（上端），Ｂ（下端），Ｐ（左端），Ｓ
（右端）間距離の初期値が計測される。 （２）しかしながら、本発明装置ではその際、歪センサ
ー３をマグネット付トースカン１１に取付け、下記計測
部に取り付ける。 （ｉ）面測定用ａ，周測定用ｂ（図２）の各Ｔ，Ｂ，
Ｓ，Ｐの計８個所 （ii）デフレクション測定用（図３）各シリンダー１個
計６個（６シリンダーとして） 各歪センサー３はケーブル１０にてマルチコントローラ
ー８及びノートパソコン９に接続する。 （３）取付け歪センサーの初期値をノートパソコン９の
キーボードによりインプットする。インプットされた数
値は図５，図６に表示され、必要に応じ任意に図５及び
図６の切換をキーボードで行う。 （４）軸心の調整のため主機関６を移動するたびに、取
付けられた歪センサー３の変位をマルチコントローラー
８，ノートパソコン９により演算し、図５面〜周測定値
及び図６デフレクション測定値を表示する。 （５）その際、クランクシャフトのデフレクション測定
値、図６のデフレクションカーブ１３を見て必要なら
ば、修正を行う（カーブ全体をゼロに近づけるためＮ
ｏ．６シリンダーを上げる）。 （６）面〜周測定値（図５）及びデフレクション測定値
（図６）の数値が目標値に達したならば、主機関の心出
し完了となるが、最後に図11に示した従来技術によるダ
イヤルゲージ１２にて数値の確認を行う。ここで、 （１）歪センサー３の取付要領を図４で説明すると、歪
センサー３はマグネット付きトースカン１１の環１４に
挿入し、マグネットにてカップリング４にセット後、歪
センサーが相手カップリング４に正常に接触するように
方向及び長さを環１４により、スライド及び回転して調
整する。調整後に固定ネジ１５を締め、歪センサー３，
マグネット付きトースカン１１が動かないよう固定す
る。計測値の変化は歪センサー３の指針２０の伸び縮み
により計測する。 （２）軸心調整のための主機関の移動は図７の註１，２
と同様の要領で行う。

【００１２】以上は主機関を機関台に据付ける作業に際
して行うカップリングの心合せ及びクランクデフレクシ
ョンの心出し要領の大筋について述べたが、その際に行
う細かな作業は下記要領で行う。

【００１３】（１）まずカップリングの面〜周測定にお
いて、初期値のインプットは図８（Ａ）に示すように、
ダイヤルゲージにより、Ｔをゼロにセットしてクランク
シャフトをターニングし、Ｂ，Ｓ，Ｐ値を読み取るの
で、数値は同図に示すようになる。この数値が初期値す
なわち、主機関を任意に設置したときの中心のくるいと
なる。 （２）歪センサーのＣＲＴ上の表示は常にＴをゼロにす
る。その際、歪センサー取付後のターニングは不要であ
る。歪センサーは取付けたポイントがゼロ及び任意の点
がゼロにセット可能となり、初期値の入力が必要とな
る。すなわち、今後の変化量に初期値を加算して統合的
に許容値内（１０／１００ｍ以内に）に調整する。歪セ
ンサーの取付後は主機関の移動の都度、Ｔ，Ｂ，Ｓ，Ｐ
値が同時に動くので、変動数値のみでは解読困難である
から、ダイヤルゲージと同様の要領で行い、すなわち、
図８（Ｂ）に示すようになる。

【００１４】クランクデフレクションのＴ値について
は、図８（Ｃ）に示すように、〇印はクランクピンの位
置を示し、ターニングによりクランクピンをＴに持ち来
す。これはＴ値が最も大きく歪みやすいことと、許容値
も主機関ストロークの1/1000ｍｍであることによる。そ
の他は図１０の註３のとおりであり、図８（Ｄ）に示す
ように、Ｔ値ゼロは主軸受Ｂ１，Ｂ２が同一水平直線上
と考える。−３．５は主軸３が上がっていると考える。
その際、どのように調整するかというと、図８（Ｅ）に
示すように、 まず軸心を調整する。 次にデフレクションを調整する。 さらに両者及びを調整する。 ここで、図９に示す進水前軸連結後と軸連結前とにおけ
る各シリンダー位置におけるＢ−Ｐ値，Ｐ値，Ｔ値，Ｓ
値，Ｂ−Ｓ値の例を示す。ここで太枠内のＴ値を図示し
たものが図１０である。

【００１５】

【発明の効果】このような発明によれば、下記の効果が
奏せられる。 （１）本発明により、主機関を心出しのために移動する
都度、従来、主機関をターニングし数値を計測していた
作業が本装置により自動計測されることとなったので、
ターニング作業を省略することができる。 （２）同上クランクデフレクション計測も全シリンダー
について自動計測が可能となった。 （３）クランクデフレクションカーブをグラフィック化
し、どこを修正すればデフレクションが良くなるか、目
視により一見して判断することが可能となった。 （４）本発明は船舶用ディーゼルエンジンのほか、陸上
のディーゼルエンジン据付け時の心合せにも適用するこ
とができる。

【００１６】要するに請求項１の発明によれば、船舶の
ディーゼル主機関とそのプロペラー軸系とを連結する前
後１対のカップリングの対向面間に付設され、同カップ
リングの心合せ誤差を計測する高精度の歪センサーと、
同歪センサーの出力を導入して同カップリングの心合せ
誤差を演算するパソコンと、同パソコンの出力を導入し
て同カップングの心合せ誤差を表示するＣＲＴとを具え
たことにより、クランクシャフトと減速機とを連結する
カップリングの心合せ作業を省人省力的かつ迅速正確に
行う経済的な主機関の軸系心出し自動計測装置を得るか
ら、本発明は産業上極めて有益なものである。

【００１７】請求項２の発明によれば、船舶のディーゼ
ル主機関のクランクシャフトのクランクウエブの対向面
間に付設され、同クランクのデフレクションを計測する
高精度の歪センサーと、同歪センサーの出力を導入して
同クランクのデフレクションを演算するパソコンと、同
パソコンの出力を導入して同クランクのデフレクション
を表示するＣＲＴとを具えたことにより、主機関のクラ
ンクデフレクションの矯正作業を省人省力的かつ迅速正
確に行う経済的な主機関のクランクデフレクションの自
動計測装置を得るから、本発明は産業上極めて有益なも
のである。

【００１８】請求項３の発明によれば、請求項１と請求
項２とを兼ね具えたことより、カップリングの心合せ作
業及びクランクシャフトのデフレクションの矯正作業を
省人省力的かつ迅速正確に行う経済的な主機関の軸系心
出し自動計測装置を得るから、本発明は産業上極めて有
益なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全体斜視図である。

【図２】図１のクランクシャフトのカップリング軸心計
測部における歪センサーの取付要領を示す側面図及び正
面図である。

【図３】図１のクランクシャフトのデフレクション計測
部における歪センサーの取付要領を示す側面図である。

【図４】図２〜図３におけるペンシル型歪センサーの取
付要領を示す斜視図である。

【図５】図１のノートパソコンによるカップリングの面
値〜周値測定表示図である。

【図６】図１のノートパソコンによるクランクデフレク
ションの測定値表示図である。

【図７】本発明による各部の測定要領を示すフローチャ
ートである。

【図８】同図（Ａ）は図７におけるカップリングの面〜
周測定時の初期値のインプット要領の説明図、同図
（Ｂ）は歪センサーの取付後、主機関の移動の都度行う
Ｔ，Ｂ，Ｓ，Ｐ値の説明図、同図（Ｃ）はクランクデフ
レクションのＴ値の説明図、同図（Ｄ）はクランクデフ
レクションを示す側面図、同図（Ｅ）はクランクデフレ
クションの調整要領図である。

【図９】軸連結前，軸連結後（進水前）のクランクデフ
レクションの面値の一例を示す図である。

【図１０】主機関のデフレクション計測及びデフレクシ
ョンカーブを示す線図である。

【図１１】従来の船舶の主機関及びそのプロペラー軸系
の位置決め及び据付のための軸心計測要領を示す全体側
面図及びＢ−Ｂ矢視平面図である。

【符号の説明】

１ 中間軸 ２ 減速機 ３ 歪センサー ４ カップリング ５ クランク ６ 主機関 ７ クランクシャフト ８ マルチコントローラー ９ ノートパソコン １０ ケーブル １１ マグネット付きトースカン １２ ダイヤルゲージ １３ クランクデフレクションカーブ １４ 環 １５ 固定ネジ １６ 油圧ジャッキ １７ ブラケット １８ 機関台 １９ 薄型油圧ジャッキ ２０ 指針

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮内 吉行 山口県下関市彦島江の浦町六丁目16番１号 三菱重工業株式会社下関造船所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 船舶のディーゼル主機関とそのプロペラ
   ー軸系とを連結する前後１対のカップリングの対向面間
   に付設され、同カップリングの心合せ誤差を計測する高
   精度の歪センサーと、同歪センサーの出力を導入して同
   カップリングの心合せ誤差を演算するパソコンと、同パ
   ソコンの出力を導入して同カップングの心合せ誤差を表
   示するＣＲＴとを具えたことを特徴とする主機関の軸系
   心出し自動計測装置。
2. 【請求項２】 船舶のディーゼル主機関のクランクシャ
   フトのクランクウエブの対向面間に付設され、同クラン
   クのデフレクションを計測する高精度の歪センサーと、
   同歪センサーの出力を導入して同クランクのデフレクシ
   ョンを演算するパソコンと、同パソコンの出力を導入し
   て同クランクのデフレクションを表示するＣＲＴとを具
   えたことを特徴とする主機関のクランクのデフレクショ
   ン自動計測装置。
3. 【請求項３】 請求項１と請求項２とを兼ね具えたこと
   を特徴とする主機関の軸系心出し自動計測装置。