FI123228B - Järjestely akselin aksiaalisen liikkeen havaitsemiseksi - Google Patents
Järjestely akselin aksiaalisen liikkeen havaitsemiseksi Download PDFInfo
- Publication number
- FI123228B FI123228B FI20105422A FI20105422A FI123228B FI 123228 B FI123228 B FI 123228B FI 20105422 A FI20105422 A FI 20105422A FI 20105422 A FI20105422 A FI 20105422A FI 123228 B FI123228 B FI 123228B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- sensor
- electrically conductive
- pressure ring
- region
- load
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
- F01D21/003—Arrangements for testing or measuring
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
- F01D21/04—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to undesired position of rotor relative to stator or to breaking-off of a part of the rotor, e.g. indicating such position
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/16—Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings
- F01D25/166—Sliding contact bearing
- F01D25/168—Sliding contact bearing for axial load mainly
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
- F02B39/16—Other safety measures for, or other control of, pumps
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/04—Testing internal-combustion engines
- G01M15/042—Testing internal-combustion engines by monitoring a single specific parameter not covered by groups G01M15/06 - G01M15/12
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P13/00—Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/02—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with propagation of electric current
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2220/00—Application
- F05D2220/40—Application in turbochargers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/80—Diagnostics
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
JÄRJESTELY AKSELIN AKSIAALISEN LIIKKEEN HAVAITSEMISEKSI
Keksinnön tekniikan ala 5 Esillä oleva keksintö koskee järjestelyä akselin aksiaalisen liikkeen havaitsemiseksi patenttivaatimuksen 1 johdannon määrittelemällä tavalla. Järjestely muodostuu kahdesta osasta, jotka on järjestetty liukuvaan kosketukseen toistensa kanssa akselin ollessa kiinnitetty 10 yhteen osaan ja toisen osan pinnan ollessa valmistettu sähköä johtavasta materiaalista.
Keksinnön taustaa 15 On olemassa monia erilaisia käyttökohteita, joissa pyörivään akseliin kohdistuu sekä radiaalisia että aksiaalisia kuormituksia. Varsin usein aksiaalivoimat vaikuttavat vain yhteen suuntaan laitteen normaaleissa toimintaolosuhteissa, mutta epätavalliset 20 toimintaolosuhteet saattavat aiheuttaa aksiaalivoimia suuntaan, joka on vastakkainen normaaliin suuntaan verrattuna. Koska laakereissa, jotka on suunniteltu kantamaan aksiaalikuormia molempiin suuntiin, on käytännössä aina jokin aksiaalivälys, on myös akselin ^ 25 aksiaalista liikettä silloin, kun aksiaalivoimien suunta o ^ muuttuu. Joissakin käyttökohteissa tämä saattaa olla V hyväksyttävää, mutta joissakin tapauksissa akselin oo ^ liikkuminen voi olla osoitus epätoivotuista x £ toimintaolosuhteista. Sen vuoksi on tarvetta 30 yksinkertaiselle järjestelylle, jota voidaan käyttää g havaitsemaan akselin aksiaalinen liike. Esimerkiksi ° polttomoottorin turboahtimessa akselin aksiaalinen liike 2 voisi antaa viitteitä esisakkauksesta tai sakkauksesta, joka voi vahingoittaa turboahdinta.
Keksinnön yhteenveto 5
Esillä olevan keksinnön tavoitteena on aikaansaada yksinkertainen ja luotettava järjestely akselin aksiaalisen liikkeen havaitsemiseen. Esillä olevan keksinnön mukaiselle järjestelylle ominaiset piirteet on 10 esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.
Keksinnön mukaisesti järjestely akselin aksiaalisen liikkeen havaitsemiseksi käsittää ensimmäisen osan ja toisen osan, joka toinen osa käsittää sähköä johtavasta 15 materiaalista valmistetun pinnan, joka sähköä johtava pinta voidaan tuoda liukuvaan kosketukseen ensimmäisen osan kanssa ja siitä erilleen akselin ollessa liitettävissä ensimmäiseen osaan tai toiseen osaan. Järjestely käsittää lisäksi ensimmäiseen osaan 20 järjestetyn anturin, joka on ainakin osittain valmistettu sähköä johtavasta materiaalista ja käsittää ensimmäisen alueen ja toisen alueen, joka ensimmäinen alue on liitetty sähköisesti toisen osan sähköä johtavaan cvj pintaan. Toinen alue on sähköisessä yhteydessä toisen 25 osan sähköä johtavan pinnan kanssa, kun ensimmäinen osa ja toinen osa ovat liukuvassa kosketuksessa toisiinsa £3 niin, että syntyy suljettu virtapiiri. Kun ensimmäinen
Er osa ja toinen osa ovat etäisyyden päässä toisistaan, Q.
cyj toinen alue on etäisyyden päässä toisen osan sähköä c\j 30 johtavasta pinnasta niin, että syntyy avoin virtapiiri, o δ c\j 3 Järjestely käsittää myös välineet sähköisen virtapiirin avautumisen ja sulkeutumisen havaitsemiseksi.
Akselin normaaleissa toimintaolosuhteissa mainitut kaksi 5 osaa voivat olla joko kosketuksessa toisiinsa tai etäisyyden päässä toisistaan. Epätavalliset toimintaolosuhteet siirtävät akselia niin, että virtapiiri joko avautuu tai sulkeutuu. Virtapiirin avautuminen tai sulkeutuminen havaitaan, ja tämä antaa 10 viitteen akselin liikkeestä. Esillä olevan keksinnön mukaisella järjestelyllä akselin aksiaalinen liike voidaan helposti havaita. Riippuen sovelluksesta, jossa järjestelyä käytetään, tätä tietoa voidaan käyttää eri tarkoituksiin. Laite, jossa järjestelyä käytetään, 15 voidaan esimerkiksi pysäyttää automaattisesti, sen nopeutta voidaan vähentää tai muita käyttöparametreja voidaan säätää.
Esillä olevan keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti 20 välineet virtapiirin avautumisen ja sulkeutumisen havaitsemiseksi käsittävät välineet, joilla mitataan anturin ja toisen osan pinnan välinen vastus. Välineet voisivat olla esimerkiksi vastusmittari. Vastusmittaus on yksinkertainen keino havaita virtapiirin avautuminen ja 25 sulkeutuminen.
Esillä olevan keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisesti toinen osa on painerengas, joka voidaan
CL
^ järjestää akselin ympärille. Tämä tarkoittaa, että anturi
C\J
30 on järjestetty kuormaa kantavaan osaan, jota vasten o ^ painerengas lepää. Jos anturi on järjestetty kuormaa c\i 4 kantavaan osaan, erillisiä osia anturin kiinnittämiseksi ei tarvita.
Esillä olevan keksinnön erään toisen suoritusmuodon 5 mukaisesti järjestely akselin aksiaalisen liikkeen havaitsemiseksi käsittää toisen kuormaa kantavan osan ja toisen painerenkaan, joka toinen painerengas käsittää sähköä johtavasta materiaalista valmistetun pinnan, joka sähköä johtava pinta voidaan tuoda liukuvaan kosketukseen 10 toisen kuormaa kantavan osan kanssa. Järjestely käsittää myös toisen anturin, joka on järjestetty toiseen kuormaa kantavaan osaan. Toinen kuormaa kantava osa on järjestetty kantamaan aksiaalivoimia, jotka ovat vastakkaisia ensimmäisen kuormaa kantavan osan kantamien 15 aksiaalivoimien kanssa, ja toinen anturi on ainakin osittain valmistettu sähköä johtavasta materiaalista ja käsittää ensimmäisen alueen ja toisen alueen, ensimmäisen alueen ollessa liitetty sähköisesti toisen painerenkaan sähköä johtavaan pintaan. Toinen alue on sähköisessä 20 yhteydessä toisen painerenkaan sähköä johtavan pinnan kanssa, kun toinen kuormaa kantava osa ja toinen painerengas ovat liukuvassa kosketuksessa toisiinsa siten, että syntyy suljettu virtapiiri. Kun toinen ^ kuormaa kantava osa ja toinen painerengas ovat etäisyyden ° 25 päässä toisistaan, toinen alue on etäisyyden päässä i toisen painerenkaan sähköä johtavasta pinnasta niin, että i £3 syntyy avoin virtapiiri. Järjestely käsittää lisäksi välineet virtapiirin avautumisen ja sulkeutumisen
CL
pj havaitsemiseksi.
c\j ''fr 30 o δ c\j 5
Toiseen painerenkaaseen järjestetyllä toisella anturilla voidaan saada lisää tietoa akselin toimintaolosuhteista. Jos ensimmäinen kuormaa kantava osa kantaa aksiaalikuormituksen normaaleissa toimintaolosuhteissa ja 5 toisen kuormaa kantavan osan ja toisen painerenkaan välillä on välys, muutos aksiaalisen voiman suunnassa havaitaan ensin ensimmäiseen painerenkaaseen kytketyn virtapiirin avautumisena ja sitten toiseen painerenkaaseen kytketyn virtapiirin sulkeutumisena.
10
Esillä olevan keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisesti järjestelyä käytetään turboahtimessa esisakkauksen tai sakkauksen havaitsemiseksi. Järjestely mahdollistaa esisakkauksen tai sakkauksen varhaisen 15 havaitsemisen ja voi estää turboahtimen vaurioita.
Esillä olevan keksinnön muiden suoritusmuotojen piirteitä esitetään epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.
20 Piirustusten lyhyt kuvaus
Kuvio 1 esittää poikkileikkauskuvan polttomoottorin turboahtimesta.
C\l ^ 25 Kuvio 2 esittää yksityiskohtaisemmin kuvion 1 ^ turboahtimen painerengasjärjestelyä.
co
CM
Kuvio 3 esittää anturijärjestelyn kuvion 1
CL
painerengasjärjestelyn yhteydessä.
CM
^ 30 LO '
O
£ Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus
CM
6
Joitakin esillä olevan keksinnön suoritusmuotoja kuvataan nyt viitaten oheisiin piirustuksiin.
5 Kuviot 1-3 esittävät esillä olevan keksinnön erään suoritusmuodon, jossa järjestelyä käytetään havaitsemaan polttomoottorin turboahtimen 10 akselin 9 aksiaalinen liike. Kun turboahdin 10 toimii normaaleissa toimintaolosuhteissa, kantaa painerengas 2 akselin 9 10 aksiaalivoimat. Painerengas 2 on järjestetty pyörimään vasten kuormaa kantavaa osaa 1, jossa on laakeripinta la. Painerengas käsittää pinnan 2a, joka on valmistettu sähköä johtavasta materiaalista. Painerengas 2 ja sen pinta 2a voidaan tehdä samasta materiaalista, esimerkiksi 15 metallista tai metalliseoksesta. Vaihtoehtoisesti painerengas 2 voidaan päällystää sähköä johtavalla materiaalilla. Ei ole välttämätöntä, että painerenkaan 2 koko ulkopinta on valmistettu sähköä johtavasta materiaalista, vaan riittää, että laakeripintaan la 20 kosketuksissa oleva pinta 2a on sähköä johtava. Kuormaa kantava osa 1 on valmistettu mistä tahansa sopivasta materiaalista, jota voidaan käyttää laakereissa, kuten metallista tai metalliseoksesta. Laakeripinta la voidaan c\j valmistaa samasta tai eri materiaalista kuin kuormaa c\j 25 kantavan osan 1 runko. On mahdollista, että esimerkiksi i
Tj- kuormaa kantavan osan 1 runko on valmistettu teräksestä, c\j kun taas laakeripinta la on valmistettu pienen £ kitkakertoimen omaavasta materiaalista, kuten c\J kuparipoh jäisestä seoksesta tai valkometallista .
cvj S 30 o δ
CVJ
7
Akselin 9 liikkeen havaitsemiseksi kuormaa kantavaan osaan 1 on järjestetty anturi 3. Kuviossa 2 ja yksityiskohtaisemmin kuviossa esitetty anturi 3 koostuu kolmesta osasta. Anturi käsittää anturin ytimen 3a, joka 5 on valmistettu sähköä johtavasta materiaalista. Anturin ytimen 3a materiaali voi olla metallia tai metalliseosta, mutta myös muita sähköä johtavia kiinteitä materiaaleja, kuten tiettyjä polymeerejä, voidaan käyttää. Eristekerros 3b, joka on valmistettu sähköä johtamattomasta 10 materiaalista, on järjestetty anturin ytimen 3a ympärille. Eristekerros 3b voidaan valmistaa esimerkiksi jostakin sähköä johtamattomasta polymeeristä. Anturin ydin 3a ja eristekerros 3b ovat anturin rungon 3c sisällä, jota käytetään kiinnittämään anturi 3 kuormaa 15 kantavaan osaan 1. Eristekerros 3b ja anturin runko 3c eivät välttämättä ole anturin 3 olennaisia osia. Jos kuormaa kantava osa 1 on valmistettu materiaalista, joka on sähköä johtamatonta, ei ole tarpeen eristää anturin ydintä 3a kuormaa kantavasta osasta 1 . Jos anturin ydin 20 3a on valmistettu materiaalista, jolla on sopivat mekaaniset ominaisuudet ajatellen suoraa kiinnitystä kuormaa kantavaan osaan 1, anturin runkoa 3c ei myöskään välttämättä tarvita. Tämä tarkoittaa, että anturin ydin cvj 3a voi muodostaa koko anturin 3. Eristekerros 3b ja ° 25 anturin runko 3c voivat olla myös samaa osaa. Jos anturin runko 3c on valmistettu sähköä johtamattomasta £3 materiaalista, se voi toimia eristekerroksena 3b ja
Er anturin runkona 3c. Jos anturi 3 käsittää eristekerroksen
CL
^ 3b ja/tai kuormaa kantava osa 1 on valmistettu sähköä c\j 30 johtamattomasta materiaalista, anturin runko 3c voidaan o q valmistaa sähköä johtavasta materiaalista.
c\j 8
Anturin 3 ensimmäisessä päässä on ensimmäinen alue 3d, joka on sähköisesti kytketty johtimella 4 painerenkaan 2 sähköä johtavaan pintaan 2a. Ensimmäinen alue 3d on 5 päällystetty eristekerroksella 3b. On kuitenkin huomattava, että ei ole välttämätöntä, että johdin 4 on kytketty painerenkaaseen 2. On myös mahdollista, että johdin 4 on kytketty johonkin muuhun osaan rakennetta, jos tämä osa on sähköisesti kytketty painerenkaaseen 2. 10 Jos esimerkiksi rakenteen runko, jossa järjestelyä käytetään, on valmistettu sähköä johtavasta materiaalista ja ainakin painerenkaan 2 pinta 2a on valmistettu sähköä johtavasta materiaalista ja sähkövirta voi virrata rungosta painerenkaaseen 2, johdin 4 voidaan kiinnittää 15 runkoon. Anturin 3 toisessa päässä on toinen alue 3e, joka on sähköisessä yhteydessä painerenkaan 2 sähköä johtavaan pintaan 2a. Painerengas 2 on myös kytketty maahan. Koska anturin ydin 3a on valmistettu sähköä johtavasta materiaalista, syntyy suljettu virtapiiri, kun 20 kuormaa kantava osa 1 ja painerengas 2 ovat liukuvassa kosketuksessa toisiinsa. Virtapiiri on varustettu vastusmittarilla 5, joka mittaa anturin 3 ja painerenkaan 2 pinnan 2a välisen vastuksen.
C\l ° 25 Toisen alueen 3e ja painerenkaan 2 pinnan 2a välillä ei i tarvitse olla suoraa mekaanista kosketusta. Toisen alueen i £3 3e ja painerenkaan 2 pinnan 2a välissä saattaa olla ohut kerros voiteluainetta ja siten pieni rako, ja siitä
CL
^ huolimatta osat ovat sähköisessä yhteydessä keskenään.
CM
30 Voiteluaine voi olla sähköä johtavaa, tai rako voi olla o δ
CM
9 niin kapea, että sähkövirta pääsee virtaamaan yhdestä osasta toiseen.
Kun turboahdin 10 joutuu epätavallisiin 5 toimintaolosuhteisiin, akseli 9 voi liikkua, mikä aiheuttaa raon muodostumisen painerenkaan 2 ja kuormaa kantavan osan 1 väliin. Kun näiden kahden osan välille muodostuu rako, myös anturin 3 toinen alue 3e irtautuu painerenkaan 2 sähköä johtavasta pinnasta 2a. Tämä 10 havaitaan anturin 3 ja painerenkaan 2 välisen vastuksen kasvuna. Alan ammattimiehille on selvää, että myös muita välineitä kuin vastusmittaria 5 voidaan käyttää havaitsemaan virtapiirin avautuminen. Virtapiiri voidaan varustaa esimerkiksi jännitelähteellä ja virtamittarilla. 15 Virtamittari mittaisi sitten virtapiirissä olevaa virtaa ja havaitsisi virtapiirin avautumisen virranvoimakkuuden laskuna.
Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa 20 järjestelyä akselin 9 aksiaalisen liikkeen havaitsemiseksi käytetään turboahtimen 10 esisakkauksen tai sakkauksen havaitsemiseksi. Turboahdin 10 käsittää akselin 9, ensimmäisen painerenkaan 2, toisen painerenkaan 8, ensimmäisen anturin 3 ja toisen anturin 25 6. Selvyyden vuoksi anturin ytimiä, eristäviä kerroksia ^ ja anturin runkoja ei ole esitetty kuviossa 2, ja £2 virtapiirit kuviossa 2 ja kuviossa 3 on esitetty vain kaavamaisesti. Antureita 3, 6 ei ole esitetty kuviossa 1.
CL
^ Anturit 3, 6 voidaan valmistaa yhdestä osasta, tai ne C\1 J 30 voivat käsittää eristekerroksen ja anturin rungon.
o q Molemmissa antureissa 3, 6 on ensimmäinen alue 3d, 6d c\j 10 anturin 3, 6 ensimmäisessä päässä ja toinen alue 3e, 6e anturin 3, 6 toisessa päässä. Ensimmäinen painerengas 2 pyörii vasten ensimmäisen kuormaa kantavan osan 1 laakeripintaa la. Toisen laakeripinnan 7a käsittävä 5 toinen kuormaa kantava osa 7 on järjestetty siten, että toinen painerengas 8 voi pyöriä vasten toista laakeripintaa 7a. Normaaleissa toimintaolosuhteissa toisen painerenkaan 8 ja toisen kuormaa kantavan osan 7 välillä on kuitenkin rako. Ne painerenkaiden 2, 8 10 pintojen osat, jotka voivat olla kosketuksissa laakeripintoihin la, 7a, on valmistettu sähköä johtavasta materiaalista.
Ensimmäinen anturi 3 ja toinen anturi 6 on kytketty 15 sähköisesti ensimmäisiltä alueilta 3d, 6d johdinten 4, 14 välityksellä ensimmäisen painerenkaan 2 ja toisen painerenkaan 6 vastaaviin sähköä johtavien pintoihin 2a, 8a. Virtapiirit on myös varustettu vastusmittareilla 5, 13, jotka voivat havaita virtapiirien avautumisen ja 20 sulkeutumisen. Vaihtoehtoisesti virtamittareita tai joitakin muita välineitä voidaan käyttää havaitsemaan virtapiirien avautuminen ja sulkeutuminen.
^ Normaaleissa turboahtimen 10 toimintaolosuhteissa akselin ^ 25 9 aksiaalinen kuormitus on kohti turboahtimen 10 ^ kompressoripuolta 11. Aksiaalisen kuormituksen siis £0 kantaa ensimmäinen kuormaa kantava osa 1, jonka laakeripinta la on liukuvassa kosketuksessa ensimmäisen
CL
^ painerenkaan 2 kanssa. Näin ollen myös ensimmäisen
(M
30 anturin 3 toinen alue 3e on kosketuksessa ensimmäisen o £ painerenkaan 2 pinnan 2a kanssa ja virtapiiri, jossa
CM
11 ensimmäinen anturi 3 sijaitsee, on suljettu. Kun turboahdin 9 joutuu esisakkaukseen, normaaliin aksiaalivoimaan nähden vastakkainen aksiaalivoima vaikuttaa akseliin 9 ja pyrkii liikuttamaan akselia 9 5 kohti turboahtimen 10 turbiinipuolta 12. Kun voima on tarpeeksi suuri, akseli 9 liikkuu kohti turboahtimen 10 turbiinipuolta 12 siten, että ensimmäinen painerengas 2 ja ensimmäinen kuormaa kantava osa 1 ovat etäisyyden päässä toisistaan. Tämä myös katkaisee sähköisen yhteyden 10 ensimmäisen anturin 3 ja ensimmäisen painerenkaan 2 väliltä. Virtapiiri on siis avautunut, ja tämä havaitaan anturin 3 ja ensimmäisen painerenkaan 2 välisen vastuksen kasvuna.
15 Jos esisakkauksen aiheuttama voima on riittävän suuri tai turboahdin 10 joutuu sakkaukseen, akseli 9 liikkuu sellaisen matkan, että toisen painerenkaan 8 ja toisen kuormaa kantavan osan 7 välille syntyy kosketus. Tämä tarkoittaa, että myös toisen anturin 6 toinen alue 6e on 20 yhteydessä toisen painerenkaan 8 kanssa ja toinen virtapiiri on suljettu. Tämä havaitaan toisen anturin 6 ja toisen painerenkaan 8 välisen vastuksen pienenemisenä.
cvj Akselin 9 pyörimisnopeus voidaan mitata antamaan lisää ° 25 tietoa turboahtimen 10 toimintaolosuhteista. Kun tieto pyörimisnopeudesta yhdistetään tietoon akselin 9 £3 aksiaalisesta liikkeestä, voidaan saada tarkempi kuva turboahtimen 10 toimintaolosuhteista ja korjaavia Q_ ^ toimenpiteitä voidaan tehdä ajoissa, kun esisakkausta tai c\j 30 sakkausta havaitaan. Mahdolliset toimenpiteet, joihin o q voidaan ryhtyä esisakkaus- tai sakkaustilanteen c\j 12 lopettamiseksi, käsittävät turboahtimen 10 kompressorin virtauksen lisäämisen tai ahtopaineen pienentämisen.
Useat muunnelmat esillä olevasta keksinnöstä ovat 5 mahdollisia oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Esimerkiksi on mahdollista, että ensimmäinen osa on painerengas, ja anturi on siis järjestetty painerenkaaseen. Olisi myös mahdollista, että ensimmäinen osa ja toinen osa eivät ole laakerin osia, vaan erillisiä 10 osia, joita käytetään ainoastaan havaitsemaan akselin aksiaalinen liike. Joko ensimmäinen osa tai toinen osa voi olla esimerkiksi holkki, joka on järjestetty akselin ympärille ja voidaan tuoda kosketukseen toisen kiinteän osan kanssa. Vaikka anturit esitetään kuvioissa 15 pitkänomaisina kappaleina, useat muut muodot ovat mahdollisia. Anturit voivat olla esimerkiksi levyjä, jotka on valmistettu metallista tai jostakin muusta sopivasta materiaalista. Järjestelyä voidaan käyttää myös monissa muissa käyttökohteissa kuin turboahtimissa. Sitä 20 voidaan käyttää esimerkiksi potkurin akselin yhteydessä laivassa havaitsemaan potkurin kavitaatio. Sitä voidaan käyttää myös havaitsemaan polttomoottorin kampiakselin aksiaalinen liike.
CM
δ
CM
CO
CM
X
cc
CL
CM
CM
m o δ
CM
Claims (7)
1. Järjestely akselin (9) aksiaalisen liikkeen havaitsemiseksi järjestelyn käsittäessä ensimmäisen osan 5 (1) ja toisen osan (2) , joka toinen osa (2) käsittää sähköä johtavasta materiaalista valmistetun pinnan (2a), joka sähköä johtava pinta (2a) voidaan tuoda liukuvaan kosketukseen ensimmäisen osan (1) kanssa ja siitä erilleen akselin (9) ollessa liitettävissä ensimmäiseen 10 osaan (1) tai toiseen osaan (2), ja ensimmäiseen osaan (1) järjestetyn anturin (3) , joka anturi (3) on ainakin osittain valmistettu sähköä johtavasta materiaalista ja käsittää ensimmäisen alueen (3d) ja toisen alueen (3e) , joka ensimmäinen alue (3d) on sähköisesti kytketty toisen 15 osan (2) sähköisesti johtavaan pintaan (2a), ja joka toinen alue (3e) on sähköisessä yhteydessä toisen osan (2) sähköä johtavaan pintaan (2a), kun ensimmäinen osa (1) ja toinen osa (2) ovat liukuvassa kosketuksessa toisiinsa siten, että syntyy suljettu virtapiiri, ja joka 20 toinen alue (3e) on etäisyyden päässä toisen osan (2) sähköä johtavasta pinnasta (2a), kun ensimmäinen osa (1) ja toinen osa (2) ovat etäisyyden päässä toisistaan siten, että syntyy avoin virtapiiri, järjestelyn edelleen käsittäessä välineet (5) virtapiirin avautumisen ja 25 sulkeutumisen havaitsemiseksi, tunnettu siitä, että i ^ ensimmäinen osa (1) on kuormaa kantava osa (1) ja toinen £3 osa (2) on painerengas (2), joka voidaan järjestää ^ akselin (9) ympärille ja liukuvaan kosketukseen kuormaa CL ^ kantavan osan (1) kanssa. c\j ln o δ c\j 14
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että välineet (5) virtapiirin avautumisen ja sulkeutumisen havaitsemiseksi käsittävät välineet (5) 5 anturin (3) ja toisen osan (2) pinnan välisen vastuksen mittaamiseksi.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että anturi (3) käsittää sähköä johtavan 10 anturin ytimen (3a) ja anturin ytimen (3a) ympärille järjestetyn eristekerroksen (3b).
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että eristekerros (3b) peittää myös anturin (3) 15 ensimmäisen pään ensimmäisen alueen (3d).
5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että anturin ydin (3a) ja eristekerros (3b) on järjestetty anturin rungon (3c) sisälle. 20
6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen järjestely, tunnettu siitä, että järjestely käsittää toisen kuormaa kantavan osan (7) ja toisen painerenkaan (8) , joka toinen painerengas (8) käsittää sähköä £3 25 johtavasta materiaalista valmistetun pinnan (8a), joka sähköä johtava pinta (8a) voidaan tuoda liukuvaan £3 kosketukseen toisen kuormaa kantavan osan (7) kanssa ja siitä erilleen, järjestelyn käsittäessä edelleen toisen □_ ^ anturin (6) järjestettynä toiseen kuormaa kantavaan osaan c\j 30 (7), joka toinen kuormaa kantava osa (7) on järjestetty o q kantamaan ensimmäisen kuormaa kantavan osan (1) kantamien c\j 15 aksiaalivoimien suhteen vastakkaisia aksiaalivoimia, ja joka toinen anturi (6) on ainakin osittain valmistettu sähköä johtavasta materiaalista ja käsittää ensimmäisen alueen (6d) ja toisen alueen (6e), joka ensimmäinen alue 5 (6d) on sähköisesti kytketty toisen painerenkaan (8) sähköä johtavan pinnan (8a) kanssa ja joka toinen alue (6e) on sähköisessä yhteydessä toisen painerenkaan (8) sähköä johtavan pinnan (8a) kanssa, kun toinen kuormaa kantava osa (7) ja toinen painerengas (8) ovat liukuvassa 10 kosketuksessa toisiinsa niin, että syntyy suljettu virtapiiri, ja joka toinen alue (6e) on etäisyyden päässä toisen painerenkaan (8) sähköä johtavasta pinnasta (8a) kun toinen kuormaa kantava osa (7) ja toinen painerengas (8) ovat etäisyyden päässä toisistaan niin, että syntyy 15 avoin virtapiiri, järjestelyn edelleen käsittäessä välineet (13) virtapiirin avautumisen ja sulkeutumisen havaitsemiseksi.
7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen järjestely, 20 tunnettu siitä, että järjestelyä käytetään turboahtimessa (10) esisakkauksen tai sakkauksen havaitsemiseksi. c\j δ c\j i oo cm X cc CL C\l CM ln o δ CM 16
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20105422A FI123228B (fi) | 2010-04-20 | 2010-04-20 | Järjestely akselin aksiaalisen liikkeen havaitsemiseksi |
| KR1020127030298A KR101624380B1 (ko) | 2010-04-20 | 2011-04-01 | 샤프트의 축 방향 움직임 검출 장치 |
| PCT/FI2011/050280 WO2011131828A1 (en) | 2010-04-20 | 2011-04-01 | Arrangement for detecting axial movement of a shaft |
| JP2013505507A JP5829675B2 (ja) | 2010-04-20 | 2011-04-01 | シャフトの軸方向運動を検出する装置 |
| EP11720556.7A EP2561186B1 (en) | 2010-04-20 | 2011-04-01 | Arrangement for detecting axial movement of a shaft |
| CN201180019842.6A CN102859121B (zh) | 2010-04-20 | 2011-04-01 | 用于检测轴的轴向运动的装置 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20105422A FI123228B (fi) | 2010-04-20 | 2010-04-20 | Järjestely akselin aksiaalisen liikkeen havaitsemiseksi |
| FI20105422 | 2010-04-20 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20105422A0 FI20105422A0 (fi) | 2010-04-20 |
| FI20105422A FI20105422A (fi) | 2011-10-21 |
| FI123228B true FI123228B (fi) | 2012-12-31 |
Family
ID=42133263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20105422A FI123228B (fi) | 2010-04-20 | 2010-04-20 | Järjestely akselin aksiaalisen liikkeen havaitsemiseksi |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2561186B1 (fi) |
| JP (1) | JP5829675B2 (fi) |
| KR (1) | KR101624380B1 (fi) |
| CN (1) | CN102859121B (fi) |
| FI (1) | FI123228B (fi) |
| WO (1) | WO2011131828A1 (fi) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160010492A1 (en) * | 2012-02-17 | 2016-01-14 | Borgwarner Inc. | Position sensor placement for electrically assisted turbocharger |
| GB2499627A (en) * | 2012-02-23 | 2013-08-28 | Napier Turbochargers Ltd | Turbocharger casing |
| US9670929B2 (en) | 2013-01-15 | 2017-06-06 | General Electric Company | Methods and system for detecting turbocharger degradation |
| DE102017126829B4 (de) * | 2017-11-15 | 2019-10-10 | Voith Patent Gmbh | Axiallager für eine Welle, insbesondere für die Welle einer hydraulischen Maschine |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB947791A (en) * | 1961-03-07 | 1964-01-29 | British Ship Res Ass | Means for indicating or measuring an axial displacement of a rotary shaft |
| US4287758A (en) * | 1979-07-19 | 1981-09-08 | Rotoflow Corporation, Inc. | Shaft mounting device and method |
| JPS5584509U (fi) * | 1979-12-19 | 1980-06-11 | ||
| JPS5923611U (ja) * | 1982-08-05 | 1984-02-14 | 株式会社東芝 | 水中軸受の摩耗検出装置 |
| JPS61199605U (fi) * | 1985-06-04 | 1986-12-13 | ||
| JPH053685Y2 (fi) * | 1986-07-05 | 1993-01-28 | ||
| US5012420A (en) * | 1988-03-31 | 1991-04-30 | General Electric Company | Active clearance control for gas turbine engine |
| JPH02110204U (fi) * | 1989-02-20 | 1990-09-04 | ||
| JPH03169798A (ja) * | 1989-11-30 | 1991-07-23 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 舶用駆動軸の軸受装置 |
| JPH06323147A (ja) * | 1993-05-11 | 1994-11-22 | Tochigi Fuji Ind Co Ltd | 過給装置 |
| DE19601225C1 (de) * | 1996-01-15 | 1997-06-19 | Siemens Ag | Vorrichtung zur Radialspaltüberwachung einer Turbine |
| EP1524411B1 (de) * | 2003-10-13 | 2011-07-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbine und Verfahren zur Minimierung des Spaltes zwischen einer Laufschaufel und einem Gehäuse einer Turbine |
| CN2694245Y (zh) * | 2004-03-17 | 2005-04-20 | 汪晓亭 | 旋转轴载荷传感器 |
| JP2006125343A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Toyota Motor Corp | ターボチャージャ |
| US8206078B2 (en) | 2008-03-12 | 2012-06-26 | General Electric Company | System and method for monitoring radial motion of a rotating shaft of a turbocharger |
| JP5125684B2 (ja) * | 2008-03-28 | 2013-01-23 | 株式会社Ｉｈｉ | 過給機 |
-
2010
- 2010-04-20 FI FI20105422A patent/FI123228B/fi active IP Right Grant
-
2011
- 2011-04-01 WO PCT/FI2011/050280 patent/WO2011131828A1/en active Application Filing
- 2011-04-01 JP JP2013505507A patent/JP5829675B2/ja active Active
- 2011-04-01 CN CN201180019842.6A patent/CN102859121B/zh active Active
- 2011-04-01 EP EP11720556.7A patent/EP2561186B1/en active Active
- 2011-04-01 KR KR1020127030298A patent/KR101624380B1/ko active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20130094204A (ko) | 2013-08-23 |
| KR101624380B1 (ko) | 2016-05-25 |
| JP5829675B2 (ja) | 2015-12-09 |
| WO2011131828A1 (en) | 2011-10-27 |
| EP2561186A1 (en) | 2013-02-27 |
| EP2561186B1 (en) | 2015-08-12 |
| CN102859121B (zh) | 2015-07-15 |
| JP2013525671A (ja) | 2013-06-20 |
| CN102859121A (zh) | 2013-01-02 |
| FI20105422A0 (fi) | 2010-04-20 |
| FI20105422A (fi) | 2011-10-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI121720B (fi) | Laakerijärjestely, menetelmä laakerijärjestelyn laakeripinnan kuluman havaitsemiseksi ja laakerijärjestelyn käyttö | |
| FI123228B (fi) | Järjestely akselin aksiaalisen liikkeen havaitsemiseksi | |
| KR101428829B1 (ko) | 센서식 베어링 유닛 | |
| US20180112779A1 (en) | Seal and seal assembly | |
| CN106460921A (zh) | 轴承中的电容测量 | |
| CN107829926A (zh) | 一种定量柱塞泵滑靴副油膜厚度的检测装置及方法 | |
| JP4269784B2 (ja) | センサ付軸受 | |
| JP4912255B2 (ja) | 軸受状態検査装置および軸受状態検査方法 | |
| Zhang et al. | Design and experimental study on the controllable high-speed spiral groove face seals | |
| JP2015152584A (ja) | 距離センサ及び計測方法 | |
| US11204063B2 (en) | Sliding component and method | |
| JP2014074641A (ja) | 物理量検出装置 | |
| Matsumoto et al. | Measurement of oil film pressure on running continuously variable transmission pulley Part 1: measurement using micro data logger system and thin-film sensor | |
| CN113982864B (zh) | 一种风电机组主轴滑动轴承磨损量监测传感器 | |
| CN110862064A (zh) | 一种低磨损的自感知复合微结构制备方法 | |
| EP4303471A1 (en) | System and method for measuring condition of radial lip seal arranged circumferentially over rotatable axle | |
| CN212058810U (zh) | 一种基于模拟信号的角度传感器 | |
| KR101745688B1 (ko) | 터빈 로터 변위 측정 기능이 포함된 저널 베어링 | |
| CA2630129A1 (en) | Film thickness measurement device and method | |
| CN105738114A (zh) | 球形液体动压轴承浮起测量方法 | |
| Ronkainen et al. | Embedded optical sensor for oil film pressure measurements in journal bearings | |
| CN110030271A (zh) | 一种集成压力传感器的大型轴瓦 | |
| CN105388404A (zh) | 一种绝缘轴承电测试工装 | |
| Zhang et al. | Experimental study of tilting pad journal bearing—rotor system with acoustic emission technique |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 123228 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |