JPH08136337A - 振動計プローブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明の振動計プローブ装置は、保護筒１の
中にあってシャフト２の外側にシャフト２と同心状に配
置され下端部をフランジ８に置いたコイルスプリング７
を、コイルスプリング７と保護筒１の上端部との間に設
置されて内部に気体を導入することによってコイルスプ
リング７を上下方向に伸縮させる加圧リング３１とを備
えたことを特徴とする。 【効果】 本発明により振動計の測定精度を向上させる
ことが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タービン発電機におい
て、主軸の振動を外部に誘導し振動計により検出する振
動計プローブ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、タービン発電機におけるタービ
ン軸振動測定用の振動計は、振動計プローブを介し、且
つタービン軸に対し垂直位置からθ＝30°〜45°の範囲
で傾けて取付けられ、振動計プローブをタービン本体の
ケーシングに固定するのが一般的である。

【０００３】又は、振動計プローブは、一端に接触子、
他端に振動計を取付けるためのねじ部を有するシャフト
と、シャフトを保持するための保護筒と、コイルスプリ
ングとから成り、シャフトは保護筒の両端部の軸受部で
軸方向移動可能に支承されている。

【０００４】この従来の振動計プローブの場合、保護筒
は開構造になっており、タービン発電機に取付時に接触
子の押圧力は規定値になるよう設計、製作してある。こ
のため、例えば、接触子が磨耗すると短くなりその分ス
プリングが伸長することになり押圧力が減じ、測定が行
なえなくなる等の不都合が生じ、タービンを止めて、新
しい接触子に交換する等の必要があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】スプリングの押圧調整
をプローブの外部より容易に行なえるようにしておけば
前記のような不都合が生じた場合、外部より押圧を修正
することにより、タービンを止めることなく、長期にわ
たり安定した測定が可能となるものである。

【０００６】本発明は、プローブ上部の軸受部と、保護
筒をねじ結合とし、軸受部と外部より回転させることに
より、保護筒に対し、軸受部が移動し、スプリングの押
圧が変えることの可能な振動計プローブ装置を提供する
ことを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の振動計プローブ
装置は、回転運動体に接触して取付けられ回転運動体の
振動を検出する接触子と、一端に接触子を取り付け他端
に振動計を取付けるシャフトと、シャフトを収納し両端
部の軸受け部でシャフトの軸方向への移動を可能にして
支える保護筒と、シャフトの中間部位に設けられたフラ
ンジと、保護筒内にあってシャフトの外側にシャフトと
同心状に配置され下端部をフランジに置いたコイルスプ
リングと、コイルスプリングと保護筒内の上端部との間
に設置されて内部に気体を導入することによってコイル
スプリングを上下方向に伸縮させる加圧リングとを備え
たことを特徴とする。

【０００８】また、請求項２に記載した振動プローブ装
置は、ロックナットを用いてシャフトの軸方向への移動
を固定することを特徴としている。

【０００９】

【作用】本発明の振動計プローブ装置においては、回転
運動体に接触して接触子を取付、回転運動体の振動を検
出し、シャフトの一端に接触子を取り付け、他端に振動
計を取付け、保護筒にシャフトを収納し、両端部の軸受
け部でシャフトの軸方向への移動を可能にして支さえ、
シャフトの中間部位にフランジを設け、保護筒内にあっ
てシャフトの外側にシャフトと同心状にコイルスプリン
グを配置し、下端部をフランジに置き、コイルスプリン
グと保護筒内の上端部との間に加圧リングを設置して内
部に気体を導入することによってコイルスプリングを上
下方向に伸縮させることを特徴とする。

【００１０】また、請求項２に記載したプローブ装置
は、ロックナットを用いてシャフトの軸方向への移動を
固定することを特徴としている。

【００１１】

【実施例】次に本発明の振動計プローブ装置の一実施例
を説明する。図１において、接触子３は回転運動体に接
触して取付けられた回転運動体の振動を検出する振動検
出端子である。シャフト２は一方の端に接触子３を取り
付け他端に振動計21を取付ける軸である。保護筒１はシ
ャフト２を収納し両端部の軸受部５，12でシャフト２の
軸方向への移動を可能にして支さえる。フランジ８はシ
ャフト２の中間部位に設けられシャフト２の横ぶれを防
ぐと共にコイルスプリング７を止める固定具の働きをも
行なう。コイルスプリング７は保護筒１の中にあってシ
ャフト２の外側にシャフト２と同心状に配置され下端部
をフランジ８に置きフランジ８のと共にシャフト２の軸
方向の移動を調節する。加圧リング31はコイルスプリン
グ７と保護筒１内の上端部との間に設置されて内部に気
体を導入することによってコイルスプリング７を上下方
向に伸縮させる体積率変更用具である。

【００１２】即ち、図１に示すプローブは、一端に接触
子３、他端に振動計21を取付けるためのねじ部４を有す
る。シャフト２と、このシャフト２を保持するための保
護筒１とコイルスプリング７、及び上部の軸受12より成
り、シャフト２は保護筒１の下部の軸受部５と、上部の
軸受12で軸方向移動可能に支承されている。コイルスプ
リング７は保護筒１にシャフト２の外側に同心的に配置
され、一端は軸受12の下面に当接し、他端は、シャフト
２の巾間部位に設けられたフランジ８の上面に当接して
いる。更に、上部の軸受12の外周にはねじ９が、又、保
護筒１の上端内面にはねじ10が設けられており、保護筒
１と、軸受12はこれらのねじ９，10により結合されてい
る。

【００１３】上記のように構成された、振動プローブ
を、シャフト２が常にコイルスプリング７により図示し
ないタービン軸に押しつけられているように、シャフト
２と保護筒１の位置関係を保って図示していないタービ
ン本体のケーシングに取付けられる。これにより、ター
ビン軸の振動をシャフト２を介して、振動計21に忠実に
伝えることができる。更に、接触子３がタービン軸との
摺動により磨耗した場合、スプリング７が伸び、押圧力
が減じた場合は、軸受12を回転し、下側にねじ込むこと
により伸びたスプリング７を押圧し、もとの押圧力に容
易に戻すことができるものである。

【００１４】振動プローブはその用途から、タービン軸
の振動を忠実に振動計へ伝えるのが目的である。しかし
ながら、スプリングで押圧している関係で、振動がある
条件を越えるとスプリングが追従しなくなるその限界条
件は、次式で示される。

【００１５】

【数１】 ここに、ｆ_s は限界振動周波数（Ｈ_z ）、ｆ_p はプロー
ブの自由振動周波数（Ｈ_z ）である。

【００１６】また、ｘ_m はスプリングに与えられた押圧
に関係する初期変位（ｍｍ）、Δｘは振動の振幅（変
位）（ｍｍ）、ｆ_p はプローブの固有値である。前式か
ら、測定したい振動の振幅値が一定の場合は、スプリン
グの初期変位（押圧）により測定限界周波数が変わる。
初期変位（押圧）を高くとる程、測定可能範囲は広が
る。しかし、押圧を増すと、接触子３の磨耗に影響する
のでむやみに高くすることはできない。

【００１７】以上のような状況から、スプリングの押圧
を可変できることにより以上のような結果がある。

【００１８】（１）接触子が磨耗した場合、スプリング
がその磨耗分伸びるため初期押圧ｘ_m が減少し、限界周
波数が下がる従来のプローブであれば、一度タービンよ
り取外し、接触子を変換するか、又は取付位置をずらし
て（保護筒の位置をずらす）、押圧がもとの状態になる
よう取付け直しが必要であった。しかし、本方法では、
タービン運転巾でも、容易に押圧を戻す（高くする）こ
とができる。

【００１９】（２）タービン運転巾に、限界周波数を越
える振動があった場合、接触子の磨耗が若干早くなった
としても、振動を測定したい場合に、外部より上部軸受
12を回すことにより容易に、押圧が変更でき、高い周波
数の振動が測定可能となり、タービンの振動の原因調査
などに役立つものである。従来は、タービンの運転条件
を変えて、振動を押さえて運転する必要があった。

【００２０】図２は、請求項２の実施例を示すものであ
り、ロックナット11を追加したものである。図１の場合
では、振動により、上部軸受けが回転して、自然に押圧
が変化してしまうのを防ぐ目的である。

【００２１】図３は、上部の軸受12とスプリング７の間
に、ドーナツ状（２重円筒）で、内部に空気圧導入する
ための導入口32を有する。加圧リング31を挿入したもの
である。図４は加圧リング31の斜視図である。

【００２２】そして、加圧リング31に導入する空気の圧
力を変えることによりスプリングの押圧を変えることが
できるものである。

【００２３】図５はスプリング７に代って、空気バネ41
を用いたものである。図６に示す空気バネ41は、２重円
筒状の間に気体を封入したもので、上下方向に、力を加
えることにより伸縮できるようになっている。縮み量を
大きくすればする程、内部の体積が減少し、反発力（振
動プローブに用いる場合は押圧力）が増大する。この空
気バネを用い、所定の取付けを行なうことにより、ター
ビン軸の振動を振動計に伝達できるものである。

【００２４】図７は図６の変形例で、空気バネ41に気体
を導入する。導入口42を有し、運転巾でも、この導入気
体43の圧力をか変えることにより、容易押圧が変えられ
るものとである。

【００２５】

【発明の効果】本発明により振動計の測定精度を向上さ
せることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例（を示す）、振動プローブの
断面図である。

【図２】他の実施例を示す部分断面図である。

【図３】スプリング圧可変に空気圧を用いるようにした
実施例の断面図である。

【図４】加圧リングの斜視図である。

【図５】空気ばねを用いた振動プローブの実施例を示す
断面図である。

【図６】空気ばねの斜視図である。

【図７】他の実施例を示す断面図である。

【符号の説明】

１…保護筒 ２…シャフト ３…接触子 ５…軸受部 ７…コイルスプリング ８…フランジ 21…振動計

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転運動体に接触して取付けられ前記回
   転運動体の振動を検出する接触子と、一端に前記接触子
   を取り付け他端に振動計を取付けるシャフトと、このシ
   ャフトを収納し両端部の軸受け部で前記シャフトの軸方
   向への移動を可能にして支さえる保護筒と、前記シャフ
   トの中間部に設けられたフランジと、前記保護筒内にあ
   って前記シャフトの外側に前記シャフトと同心状に配置
   され下端部を前記フランジに置いたコイルスプリング
   と、このコイルスプリングと前記保護筒内の上端部との
   間に設置されて内部に気体を導入することによって前記
   コイルスプリングを上下方向に伸縮させる加圧リング
   と、を具備してなる振動計プローブ装置。
2. 【請求項２】 ロックナットを用いて前記シャフトの軸
   方向への移動を固定することを特徴とした前記請求項１
   に記載した振動プローブ装置。