JPH1183470A - 接触式クリアランス測定装置 - Google Patents
接触式クリアランス測定装置Info
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- JPH1183470A JPH1183470A JP24547697A JP24547697A JPH1183470A JP H1183470 A JPH1183470 A JP H1183470A JP 24547697 A JP24547697 A JP 24547697A JP 24547697 A JP24547697 A JP 24547697A JP H1183470 A JPH1183470 A JP H1183470A
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- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 35
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 8
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 遠心力による回転体の直径方向の延び量につ
いて、電磁誘導等の影響を受けることなく、確実かつ高
精度の測定を可能とする。 【解決手段】 回転機械のケーシング２１の内側に設け
られた管状のセンサーケース３と、同ケース３内を貫通
し上記回転機械の回転体の中心軸方向に向かって移動可
能なセンサープローブ２と、同プローブ２より突出し上
記回転体に対向する先端の突出長さが互いに一定の差を
有して上記プローブ２内に固着された複数本の熱電対１
と、上記ケーシング２１の外側に設けられたプローブ移
動手段４，５，７，８，９，１０，１３，１６と、同移
動手段に設けられたプローブ移動量測定手段１４，１
５，１９を備えたものとする。
いて、電磁誘導等の影響を受けることなく、確実かつ高
精度の測定を可能とする。 【解決手段】 回転機械のケーシング２１の内側に設け
られた管状のセンサーケース３と、同ケース３内を貫通
し上記回転機械の回転体の中心軸方向に向かって移動可
能なセンサープローブ２と、同プローブ２より突出し上
記回転体に対向する先端の突出長さが互いに一定の差を
有して上記プローブ２内に固着された複数本の熱電対１
と、上記ケーシング２１の外側に設けられたプローブ移
動手段４，５，７，８，９，１０，１３，１６と、同移
動手段に設けられたプローブ移動量測定手段１４，１
５，１９を備えたものとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気タービンやガ
スタービンの動翼等の延び量の測定に適用される接触式
クリアランス測定装置に関する。
スタービンの動翼等の延び量の測定に適用される接触式
クリアランス測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の回転体の変位測定においては、一
般に、電磁誘導、超音波、あるいはレーザ光等を利用し
た変位計が用いられていた。
般に、電磁誘導、超音波、あるいはレーザ光等を利用し
た変位計が用いられていた。
【０００３】高速回転中の蒸気タービンの動翼の延び量
を測定する場合、図４に示す渦電流式変位計２７を使用
することが多いが、この変位計２７を使用する場合に
は、これを動翼２５からわずかに離れたケーシング２１
に取付け、動翼２５の先端の延び量を測定していた。
を測定する場合、図４に示す渦電流式変位計２７を使用
することが多いが、この変位計２７を使用する場合に
は、これを動翼２５からわずかに離れたケーシング２１
に取付け、動翼２５の先端の延び量を測定していた。
【０００４】なお、蒸気タービンは、１段に１００枚位
の動翼２５が取付けられており、これが高速回転する
と、１秒間に６０００回以上変位計２７の前を通過する
ことになる。
の動翼２５が取付けられており、これが高速回転する
と、１秒間に６０００回以上変位計２７の前を通過する
ことになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の蒸気タービンの
動翼の延び量の測定においては、前記のように渦電流式
変位計を使用することが多いが、この変位計を用いた場
合には、次の課題があった。
動翼の延び量の測定においては、前記のように渦電流式
変位計を使用することが多いが、この変位計を用いた場
合には、次の課題があった。
【０００６】即ち、動翼の先端形状は複雑で小さいため
に変位計の出力波形に乱れを生じたり、あるいは雰囲気
温度、振動などにより変位計で測定される動翼の延び量
が安定せず、正確に測定できない場合があった。本発明
は上記の課題を解決しようとするものである。
に変位計の出力波形に乱れを生じたり、あるいは雰囲気
温度、振動などにより変位計で測定される動翼の延び量
が安定せず、正確に測定できない場合があった。本発明
は上記の課題を解決しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の接触式クリアラ
ンス測定装置は、回転機械のケーシングの内側に座を介
して配設された管状のセンサーケース、同ケース内を貫
通し上記回転機械の回転体の中心軸方向に向かって移動
可能なセンサープローブ、同プローブ内を貫通し上記回
転体に対向する先端の突出長さが互いに一定の差を有し
て上記センサープローブ内に固着された複数本の熱電
対、上記座のケーシング外側に配設され上記センサープ
ローブを回転体の中心軸方向に向けて移動させるプロー
ブ移動手段、および同移動手段に設けられ上記センサー
プローブの移動量を測定するプローブ移動量測定手段を
備えたことを特徴としている。
ンス測定装置は、回転機械のケーシングの内側に座を介
して配設された管状のセンサーケース、同ケース内を貫
通し上記回転機械の回転体の中心軸方向に向かって移動
可能なセンサープローブ、同プローブ内を貫通し上記回
転体に対向する先端の突出長さが互いに一定の差を有し
て上記センサープローブ内に固着された複数本の熱電
対、上記座のケーシング外側に配設され上記センサープ
ローブを回転体の中心軸方向に向けて移動させるプロー
ブ移動手段、および同移動手段に設けられ上記センサー
プローブの移動量を測定するプローブ移動量測定手段を
備えたことを特徴としている。
【０００８】本発明に係る接触式クリアランス測定装置
を用いて、遠心力による回転体の直径方向の延び量を測
定する場合には、あらかじめ、プローブ移動手段とプロ
ーブ移動量測定手段とによりセンサープローブの位置を
調節し、最も突出した熱電対の先端と回転体との間隔を
所定の初期設定距離とする。
を用いて、遠心力による回転体の直径方向の延び量を測
定する場合には、あらかじめ、プローブ移動手段とプロ
ーブ移動量測定手段とによりセンサープローブの位置を
調節し、最も突出した熱電対の先端と回転体との間隔を
所定の初期設定距離とする。
【０００９】次に、この状態で、回転機械を起動して回
転体を回転させ、所定の高速回転とする。回転体が高速
回転になると、回転体は遠心力によりその直径が延び、
熱電対の先端に接触する。
転体を回転させ、所定の高速回転とする。回転体が高速
回転になると、回転体は遠心力によりその直径が延び、
熱電対の先端に接触する。
【００１０】この先端が回転体と接触した熱電対は、回
転体との摩擦熱による温度上昇を検知して出力するた
め、熱電対の出力信号により回転体と接触した熱電対を
検出することができ、最も突出した熱電対の先端と、回
転体に接触し最も突出長さの短い熱電対の先端との間の
距離に、上記初期設定値を加えることにより、回転体の
延び量を検出することができる。
転体との摩擦熱による温度上昇を検知して出力するた
め、熱電対の出力信号により回転体と接触した熱電対を
検出することができ、最も突出した熱電対の先端と、回
転体に接触し最も突出長さの短い熱電対の先端との間の
距離に、上記初期設定値を加えることにより、回転体の
延び量を検出することができる。
【００１１】本発明においては、先端をずらして配設し
た熱電対に回転中の動翼を接触させて測定するため、従
来の装置のように電磁誘導、雰囲気温度などの影響を受
けることがなく、回転体の直径方向の延び量を精度よく
確実に測定することが可能となる。
た熱電対に回転中の動翼を接触させて測定するため、従
来の装置のように電磁誘導、雰囲気温度などの影響を受
けることがなく、回転体の直径方向の延び量を精度よく
確実に測定することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態に係る接触
式クリアランス測定装置について、図１により説明す
る。なお、本実施形態は、蒸気タービン動翼の延び量の
測定に適用された場合である。
式クリアランス測定装置について、図１により説明す
る。なお、本実施形態は、蒸気タービン動翼の延び量の
測定に適用された場合である。
【００１３】図１において、６は蒸気タービンのケーシ
ング２１に取付けられた座であり、この座６の下部には
管状のセンサーケース３が結合され、上部には内部にベ
アリング８が設けられたベアリングケース７が接続され
ている。
ング２１に取付けられた座であり、この座６の下部には
管状のセンサーケース３が結合され、上部には内部にベ
アリング８が設けられたベアリングケース７が接続され
ている。
【００１４】２は上記センサーケース３とベアリングケ
ース７を上下に貫通するセンサープローブであり、上部
側面にはストッパ２０と目盛１４が設けられ、中央部側
面には上記ベアリングケース７に螺合したセットボルト
１０がセットされるキー溝９と、上記ベアリングケース
７との間をシールするＯリング１１が設けられている。
ース７を上下に貫通するセンサープローブであり、上部
側面にはストッパ２０と目盛１４が設けられ、中央部側
面には上記ベアリングケース７に螺合したセットボルト
１０がセットされるキー溝９と、上記ベアリングケース
７との間をシールするＯリング１１が設けられている。
【００１５】４は上記ベアリングケース７内のベアリン
グ８の内側に下部外周が接合した管状の回転軸であり、
その下部内面には上記センサープローブ２の側面に設け
られた移動用ねじ５と螺合するめねじが設けられてい
る。
グ８の内側に下部外周が接合した管状の回転軸であり、
その下部内面には上記センサープローブ２の側面に設け
られた移動用ねじ５と螺合するめねじが設けられてい
る。
【００１６】また、この回転軸４の中央部側面には上記
ベアリングケース７の上部側面に設けられた指針１９と
対向する目盛１５が側面に設けられた円板状の目盛板１
３が配設され、この目盛板１３上にはグリップレバー１
６が設けられており、上部側面にはセットナット１７と
ロックナット１８が螺合するねじ１２が設けられてい
る。
ベアリングケース７の上部側面に設けられた指針１９と
対向する目盛１５が側面に設けられた円板状の目盛板１
３が配設され、この目盛板１３上にはグリップレバー１
６が設けられており、上部側面にはセットナット１７と
ロックナット１８が螺合するねじ１２が設けられてい
る。
【００１７】１は上記センサープローブ２を上下に貫通
する３本の熱電対であり、その下端は蒸気タービン動翼
２５の先端と対向し、上端は温度計２２と処理装置２３
を介して記録計２４に接続されている。なお、この３本
の熱電対１は、図２に示すようにそれぞれの先端をずら
して配設されており、最も突出した熱電対１ａと中間の
熱電対１ｂの間、中間の熱電対１ｂと最も突出の少ない
熱電対１ｃの間の突出長さの差はそれぞれ０．５mmとし
ている。
する３本の熱電対であり、その下端は蒸気タービン動翼
２５の先端と対向し、上端は温度計２２と処理装置２３
を介して記録計２４に接続されている。なお、この３本
の熱電対１は、図２に示すようにそれぞれの先端をずら
して配設されており、最も突出した熱電対１ａと中間の
熱電対１ｂの間、中間の熱電対１ｂと最も突出の少ない
熱電対１ｃの間の突出長さの差はそれぞれ０．５mmとし
ている。
【００１８】なお、上記回転軸４、移動用ねじ５、ベア
リングケース７、ベアリング８、キー溝９、セットボル
ト１０、目盛板１３及びグリップレバー１６によりセン
サープローブ２のケーシング２１内への挿入、引抜きの
ためのプローブ移動手段が形成され、上記目盛１４，１
５及び指針１９によりセンサープローブ２の移動量測定
のためのブローブ移動量測定手段が形成されている。
リングケース７、ベアリング８、キー溝９、セットボル
ト１０、目盛板１３及びグリップレバー１６によりセン
サープローブ２のケーシング２１内への挿入、引抜きの
ためのプローブ移動手段が形成され、上記目盛１４，１
５及び指針１９によりセンサープローブ２の移動量測定
のためのブローブ移動量測定手段が形成されている。
【００１９】次に、本実施形態に係る接触式クリアラン
ス測定装置を用いて蒸気タービン動翼の延び量の測定を
行う場合の要領について、図１乃至図３を用いて以下に
説明する。
ス測定装置を用いて蒸気タービン動翼の延び量の測定を
行う場合の要領について、図１乃至図３を用いて以下に
説明する。
【００２０】上記測定を行う場合には、蒸気タービンの
起動前にあらかじめ次の操作を行い、初期設定を行う。
即ち、グリップレバー１６を操作して回転軸４を回転さ
せ、熱電対１ａの先端が動翼２５に接触するまでセンサ
ープローブ２を下降させ、停止したときのセンサープロ
ーブ２の目盛１４と目盛板１３の目盛１５より熱電対１
ａの先端の正確な位置を求めておく。
起動前にあらかじめ次の操作を行い、初期設定を行う。
即ち、グリップレバー１６を操作して回転軸４を回転さ
せ、熱電対１ａの先端が動翼２５に接触するまでセンサ
ープローブ２を下降させ、停止したときのセンサープロ
ーブ２の目盛１４と目盛板１３の目盛１５より熱電対１
ａの先端の正確な位置を求めておく。
【００２１】つづいて、目盛１４と目盛１５を読みなが
らグリップレバー１６を操作することにより回転軸４を
逆転させてセンサープローブ２を上昇させ、熱電対１ａ
の先端が動翼２５の先端から所定の初期設定距離Ｌだけ
離れた位置とする。
らグリップレバー１６を操作することにより回転軸４を
逆転させてセンサープローブ２を上昇させ、熱電対１ａ
の先端が動翼２５の先端から所定の初期設定距離Ｌだけ
離れた位置とする。
【００２２】この状態で、セットナット１７でその位置
をセットし、ロックナット１８でロックした後、ストッ
パ２０で回転軸４が回転しないよう固定する。なお、セ
ンサープローブ２にはキー溝９とセットボルト１０を設
けているため、回転軸４を回転させてもセンサープロー
ブ２は回転することがなく、上下方向にのみ移動する。
をセットし、ロックナット１８でロックした後、ストッ
パ２０で回転軸４が回転しないよう固定する。なお、セ
ンサープローブ２にはキー溝９とセットボルト１０を設
けているため、回転軸４を回転させてもセンサープロー
ブ２は回転することがなく、上下方向にのみ移動する。
【００２３】上記初期設定を完了した後は、蒸気タービ
ンを起動し、回転を上昇させる。蒸気タービンが高速回
転状態になると、動翼２５が遠心力で延び、初期設定さ
れた動翼２５と熱電対１ａ間の距離は減少し、やがて図
３に示すように動翼２５の先端が熱電対１ａの先端に接
触し、熱電対１ａが摩擦熱により同図下方に示す出力波
形ａを出力する。さらに動翼２５が延びて熱電対１ｂに
達すると、熱電対１ｂは出力波形ｂを出力する。
ンを起動し、回転を上昇させる。蒸気タービンが高速回
転状態になると、動翼２５が遠心力で延び、初期設定さ
れた動翼２５と熱電対１ａ間の距離は減少し、やがて図
３に示すように動翼２５の先端が熱電対１ａの先端に接
触し、熱電対１ａが摩擦熱により同図下方に示す出力波
形ａを出力する。さらに動翼２５が延びて熱電対１ｂに
達すると、熱電対１ｂは出力波形ｂを出力する。
【００２４】そのため、動翼２５が熱電対１ａ，１ｂに
到達するまでの時間を測定により求めることができ、動
翼２５の延び量は初期設定距離Ｌに熱電対１ａ，１ｂ間
の距離（０．５mm）を加えることにより求めることがで
きる。なお、図３に示す場合は、動翼２５の延びが熱電
対１ｃに達しない場合のため、出力波形ｃは変化が見ら
れない。
到達するまでの時間を測定により求めることができ、動
翼２５の延び量は初期設定距離Ｌに熱電対１ａ，１ｂ間
の距離（０．５mm）を加えることにより求めることがで
きる。なお、図３に示す場合は、動翼２５の延びが熱電
対１ｃに達しない場合のため、出力波形ｃは変化が見ら
れない。
【００２５】本実施形態においては、蒸気タービンへの
適用例について説明したが、一般の産業機器の回転体の
延び量測定にも適用することもできる。また、初期設定
距離Ｌ、及び熱電対１の本数と先端のずらし量（長さ）
は、回転機械の機種により決定されるものである。
適用例について説明したが、一般の産業機器の回転体の
延び量測定にも適用することもできる。また、初期設定
距離Ｌ、及び熱電対１の本数と先端のずらし量（長さ）
は、回転機械の機種により決定されるものである。
【００２６】
【発明の効果】本発明の接触式クリアランス測定装置
は、回転機械のケーシングの内側に設けられた管状のセ
ンサーケースと、同ケース内を貫通し上記回転機械の回
転体の中心軸方向に向かって移動可能なセンサープロー
ブと、同プローブより突出し上記回転体に対向する先端
の突出長さが互いに一定の差を有して上記プローブ内に
固着された複数本の熱電対と、上記ケーシングの外側に
設けられたプローブ移動手段と、同移動手段に設けられ
たプローブ移動量測定手段を備えたものとしたことによ
って、先端をずらして配設した熱電対に回転中の動翼を
接触させて測定するため、従来の装置のように電磁誘
導、雰囲気温度などの影響を受けることがなく、回転体
の直径方向の延び量を精度よく確実に測定することが可
能となる。
は、回転機械のケーシングの内側に設けられた管状のセ
ンサーケースと、同ケース内を貫通し上記回転機械の回
転体の中心軸方向に向かって移動可能なセンサープロー
ブと、同プローブより突出し上記回転体に対向する先端
の突出長さが互いに一定の差を有して上記プローブ内に
固着された複数本の熱電対と、上記ケーシングの外側に
設けられたプローブ移動手段と、同移動手段に設けられ
たプローブ移動量測定手段を備えたものとしたことによ
って、先端をずらして配設した熱電対に回転中の動翼を
接触させて測定するため、従来の装置のように電磁誘
導、雰囲気温度などの影響を受けることがなく、回転体
の直径方向の延び量を精度よく確実に測定することが可
能となる。
【図１】本発明の実施の一形態に係る接触式クリアラン
ス測定装置の説明図である。
ス測定装置の説明図である。
【図２】上記一実施形態に係る熱電対と動翼の位置関係
の説明図である。
の説明図である。
【図３】上記一実施形態に係る熱電対の作用説明図であ
る。
る。
【図４】従来の装置の説明図である。
１ 熱電対 ２ センサープローブ ３ センサーケース ４ 回転軸 ５ 移動用ねじ ６ 座 ７ ベアリングケース ８ ベアリング ９ キー溝 １０ セットボルト １１ Ｏリング １２ ねじ １３ 目盛板 １４，１５ 目盛 １６ グリップレバー １７ セットナット １８ ロックナット １９ 指針 ２０ ストッパ ２１ ケーシング ２５ 動翼
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０１Ｋ 7/02 Ｇ０１Ｋ 7/02 Ｚ (72)発明者 大谷 幸広 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 回転機械のケーシングの内側に座を介し
て配設された管状のセンサーケース、同ケース内を貫通
し上記回転機械の回転体の中心軸方向に向かって移動可
能なセンサープローブ、同プローブ内を貫通し上記回転
体に対向する先端の突出長さが互いに一定の差を有して
上記センサープローブ内に固着された複数本の熱電対、
上記座のケーシング外側に配設され上記センサープロー
ブを回転体の中心軸方向に向けて移動させるプローブ移
動手段、および同移動手段に設けられ上記センサープロ
ーブの移動量を測定するプローブ移動量測定手段を備え
たことを特徴とする接触式クリアランス測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24547697A JP3631889B2 (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 接触式クリアランス測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24547697A JP3631889B2 (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 接触式クリアランス測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1183470A true JPH1183470A (ja) | 1999-03-26 |
| JP3631889B2 JP3631889B2 (ja) | 2005-03-23 |
Family
ID=17134235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24547697A Expired - Fee Related JP3631889B2 (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 接触式クリアランス測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3631889B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2007032311A1 (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-22 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | ガスタービンの翼端隙間管理構造 |
| JP2012087655A (ja) * | 2010-10-18 | 2012-05-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ターボ回転機械のロータ挙動計測装置及びロータ挙動計測方法、並びにターボ回転機械 |
| JP2017186907A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-12 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | センサカバー、センサ、及び蒸気タービン |
| CN109855753A (zh) * | 2019-03-28 | 2019-06-07 | 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 | 一种汽轮机调节级蒸汽测温装置 |
| CN112665861A (zh) * | 2021-03-18 | 2021-04-16 | 中国航发上海商用航空发动机制造有限责任公司 | 叶型探针及使用了该叶型探针的航空发动机性能测试方法 |
| CN117340787A (zh) * | 2023-10-16 | 2024-01-05 | 贵阳航发精密铸造有限公司 | 一种涡轮叶片榫齿磨削温度测量装置及方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106052629B (zh) * | 2016-07-15 | 2018-09-11 | 重庆大学 | 一种含瓦斯煤体膨胀变形测量方法 |
-
1997
- 1997-09-10 JP JP24547697A patent/JP3631889B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
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| US8313283B2 (en) | 2005-09-14 | 2012-11-20 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Vane tip clearance management structure for gas turbine |
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