JP2005326155A - Rotary machine diagnostic system and method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the centering accuracy of a shaft by precisely calculating the clearance between the shaft and a bearing. <P>SOLUTION: The rotary machine diagnostic system comprises at least one shaft displacement detector 4 for measuring a radial displacement of the shaft 2, set in each of circumferentially different positions of the shaft 2 of the rotary machine 1; an input means 5 displacing the shaft 2 of the rotary machine 1 by external force; a recording means 6 forcibly displacing the shaft 2 of the rotary machine 1 by the input means 5 and recording measured values of the shaft displacement detector 4; a display means 7 displaying the measured values recorded by the recording means 6 as a graph; and a clearance calculation means 8 calculating the clearance between the shaft and the bearing from the graph displayed by the display means 7. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、回転機の診断に係り、特に回転機の軸の芯出しを行う回転機診断システム及びその方法に関する。   The present invention relates to diagnosis of a rotating machine, and more particularly, to a rotating machine diagnostic system and a method for centering a shaft of a rotating machine.
これまでの回転機診断における軸の芯出しでは、軸と軸受のクリアランスとして、設計値を使用している。また、回転機の組立時等における軸の芯出しでは、軸を軸方向に垂直な2方向(直角)のみ軸受に押し付け、このときの軸の変位をダイヤルゲージ等で記録し、この2方向の移動した距離の中心に軸を合わせていた。 In the centering of the shaft in the conventional rotating machine diagnosis, the design value is used as the clearance between the shaft and the bearing. Also, when the shaft is centered at the time of assembling the rotating machine, the shaft is pressed against the bearing only in two directions (right angle) perpendicular to the axial direction, and the displacement of the shaft at this time is recorded with a dial gauge or the like. The axis was aligned with the center of the distance moved.
しかし、従来の実機の軸受は、特にティルテリングパッドを有する軸受においては、その調整状態により、軸受のクリアランスは設計値とは大きく異なる場合があった。また、円筒やこれに類する形状の軸受についても製作誤差や運転後に発生した摩耗により、軸と軸受のクリアランスが設計値と異なる場合があった。このため、軸振動測定結果を用いた軸受部の擦れ判定のしきい値や、予測シミュレーションを行う際の軸受のばね特性が実機に合わない場合があった。例えば、運転中の軸変位が予め設定されたしきい値以下であっても、軸と軸受との擦れが発生している場合があった。   However, in the case of a conventional actual bearing, particularly in a bearing having a tilting pad, the bearing clearance may differ greatly from the design value depending on the adjustment state. In addition, with respect to cylindrical and similar shaped bearings, the clearance between the shaft and the bearing may differ from the design value due to manufacturing errors and wear generated after operation. For this reason, the threshold value for determining the friction of the bearing using the shaft vibration measurement result and the spring characteristics of the bearing when performing the prediction simulation may not match the actual machine. For example, even when the shaft displacement during operation is less than or equal to a preset threshold value, the shaft and the bearing may be rubbed.
また、従来の軸の芯出し方法では、軸を押しねじ等で2方向に変位させ、その変位をダイヤルゲージ等により測定していた。そして押しねじで押したときのダイヤルゲージの指示の最大値と最小値の中間に軸の位置を調整していた。この方法の場合、軸の初期位置が軸受の端に寄っていた場合は、十分に軸受クリアランスを反映した変位を与えることが難しい場合があるため、軸の芯出しの精度が良くなかった。このため、原動機と負荷の中心が一致せず、例えば、芯出しの測定結果が規定値以内で他の組立指標であるランナウト等が規定値に収まっているにも拘らず、運転中に思わぬ振動問題が発生する場合があった。   In the conventional shaft centering method, the shaft is displaced in two directions with a push screw or the like, and the displacement is measured with a dial gauge or the like. And the position of the shaft was adjusted between the maximum value and the minimum value indicated by the dial gauge when pressed with a push screw. In the case of this method, if the initial position of the shaft is close to the end of the bearing, it may be difficult to give a displacement that sufficiently reflects the bearing clearance, so the accuracy of shaft centering is not good. For this reason, the prime mover and the center of the load do not match.For example, although the centering measurement result is within the specified value and the runout that is another assembly index is within the specified value, it is unexpected during operation. Occasionally vibration problems occurred.
また、軸の強制芯出しをする方法もある。この方法では、軸受に外力を加え、回転負荷トルクを測定して、回転圧縮機ポンプ内部のロータ及びシリンダのクリアランスを調整するものである。この方法においても、依然として、軸と軸受のクリアランスを算出して軸の芯出しを調整することができなかった(例えば、特許文献1参照)。
特開平9−250476号公報
There is also a method for forcibly centering the shaft. In this method, an external force is applied to the bearing, the rotational load torque is measured, and the clearance between the rotor and the cylinder inside the rotary compressor pump is adjusted. Even in this method, the clearance between the shaft and the bearing cannot be calculated to adjust the shaft centering (see, for example, Patent Document 1).
JP-A-9-250476
上述の従来の回転機の軸の芯出しにおいては、この軸と軸受のクリアランスは設計値と大きく異なる場合があった。また、円筒やこれに類する形状の軸受についても製作誤差や運転後に発生した摩耗により、この軸と軸受のクリアランスが設計値と異なる場合があり、軸と軸受のクリアランスを精度良く算出することが課題であった。   In the above-described conventional centering of the shaft of a rotating machine, the clearance between the shaft and the bearing may be significantly different from the design value. Also, for cylinders and similar shaped bearings, the clearance between the shaft and the bearing may differ from the design value due to manufacturing errors and wear that occurs after operation. Met.
また、従来の軸の芯出しでは、軸を押しねじ等で2方向に変位させ、また、その変位はダイヤルゲージ等により測定している。この方法の場合、軸の初期位置が軸受の端に寄っていた場合は、十分に軸と軸受のクリアランスを反映した変位を与えることが難しい場合があるため、回転機の軸の芯出しの精度の向上を図ることが課題であった。   In the conventional shaft centering, the shaft is displaced in two directions with a push screw or the like, and the displacement is measured by a dial gauge or the like. In this method, if the initial position of the shaft is close to the end of the bearing, it may be difficult to give a displacement that sufficiently reflects the clearance between the shaft and the bearing. It was a problem to improve.
本発明は上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、軸と軸受のクリアランスを精度良く算出し、軸の芯出しの精度の向上を図ることのできる回転体診断システム及びその方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems of the prior art, and calculates a clearance between a shaft and a bearing with high accuracy, and improves the accuracy of shaft alignment and a method thereof. The purpose is to provide.
上記目的を達成するため、本発明の回転体診断システムは、回転機の軸表面に少なくとも1個設置する回転機の半径方向変位を計測する第1の軸変位検出器と、この第1の軸変位検出器とは軸のほぼ同一横断面で周方向に異なった位置に少なくとも1個設置する第2の軸変位検出器と、前記回転機の軸を外力により半径方向に変位させる入力手段と、この入力手段により前記回転機の軸を半径方向に変位させて前記第1及び第2の軸変位検出器の計測値を記録する記録手段と、この記録手段により記録された計測値を、前記軸に垂直な平面上の座標を用いてグラフ表示する表示手段と、この表示手段により表示されたグラフから軸と軸受のクリアランスを算出するクリアランス算出手段と、を有することを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, a rotating body diagnostic system according to the present invention includes a first axial displacement detector for measuring a radial displacement of a rotating machine installed on the shaft surface of the rotating machine, and the first shaft. A displacement detector, a second shaft displacement detector installed at least one position in the circumferential direction in substantially the same cross section of the shaft, an input means for displacing the shaft of the rotating machine in the radial direction by an external force; Recording means for recording the measured values of the first and second shaft displacement detectors by displacing the shaft of the rotating machine in the radial direction by the input means, and the measured values recorded by the recording means for the shaft Display means for displaying a graph using coordinates on a plane perpendicular to the surface, and clearance calculation means for calculating the clearance between the shaft and the bearing from the graph displayed by the display means.
また、上記目的を達成するため、本発明の回転体診断方法は、回転機の軸の半径方向変位を計測する第1の軸変位検出器を回転機の軸表面に少なくとも1個設置し、この第1の軸変位検出器とは軸のほぼ同一横断面で周方向に異なった位置に第2の軸変位検出器を少なくとも1個設置する軸変位検出器設置工程と、前記回転機の軸を外力により変位させる入力工程と、この入力工程により前記回転機の軸を変位させているとき前記第1及び第2の軸変位検出器の計測値を記録する記録工程と、この記録工程により記録された計測値をグラフ表示する表示工程と、この表示工程により表示されたグラフから軸と軸受のクリアランスを算出するクリアランス算出工程と、を有することを特徴とするものである。     In order to achieve the above object, in the rotating body diagnostic method of the present invention, at least one first shaft displacement detector for measuring the radial displacement of the shaft of the rotating machine is installed on the shaft surface of the rotating machine. An axial displacement detector installation step of installing at least one second axial displacement detector at a position different from the first axial displacement detector in the circumferential direction with substantially the same cross section of the shaft, and the shaft of the rotating machine An input process for displacement by an external force, a recording process for recording the measured values of the first and second shaft displacement detectors when the shaft of the rotating machine is displaced by the input process, and a recording process recorded by the recording process. And a clearance calculating step for calculating a clearance between the shaft and the bearing from the graph displayed by the display step.
本発明によれば、回転機の軸を強制的に変位させて、この計測値をグラフ表示することにより、軸と軸受のクリアランスを精度良く算出し、軸の芯出しの精度の向上を図ることができる。   According to the present invention, by forcibly displacing the shaft of the rotating machine and displaying the measured value in a graph, the clearance between the shaft and the bearing is accurately calculated, and the accuracy of centering of the shaft is improved. Can do.
以下、本発明の実施の形態について図1乃至図6を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
図1は本発明の第1の実施の形態の回転機診断システムの概略構成を示すブロック図である。図示のように、回転機1は回転する軸2とこの軸2を回転支持する軸受3から構成される。   FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a rotating machine diagnosis system according to a first embodiment of the present invention. As shown in the figure, the rotating machine 1 includes a rotating shaft 2 and a bearing 3 that rotatably supports the shaft 2.
軸受3は、ティルテリングパッドを有する軸受や円筒やこれに類する形状の軸受がある。軸変位検出器4は軸2の周りに適切に設置される。ここで言う適切とは、図2に示すように、軸2の同一横断面で周方向に異なった位置の2個の軸変位検出器4、すなわち、第1の軸変位検出器4a、第2の軸変位検出器4bで測定できるように設置するという意味である。第1の軸変位検出器4a及び第2の軸変位検出器4bのなす角は90度が望ましいが、180度でなければ任意の角度でよい。   The bearing 3 includes a bearing having a tilting pad, a cylinder, and a similar shape. The axial displacement detector 4 is appropriately installed around the axis 2. Appropriate here means, as shown in FIG. 2, two axial displacement detectors 4 at different positions in the circumferential direction on the same cross section of the shaft 2, that is, the first axial displacement detector 4 a and the second axial displacement detector 4. This means that it is installed so that it can be measured by the axial displacement detector 4b. The angle formed by the first shaft displacement detector 4a and the second shaft displacement detector 4b is preferably 90 degrees, but may be any angle as long as it is not 180 degrees.
この2個の軸変位検出器4に対向して、回転機1の軸2を変位させる入力手段である入力装置5が設置される。すなわち、この入力装置5も、図2に示すように、第1の軸変位検出器4a及び第2の軸変位検出器4bに対向して、5a、5bが設けられている。この入力装置5により回転機1の軸2を強制的に変位させて、第1及び第2の軸変位検出器4の計測値は記録手段である記録装置6に記録され、また表示手段である表示装置7にグラフ表示される。   Opposing to the two shaft displacement detectors 4, an input device 5, which is an input means for displacing the shaft 2 of the rotating machine 1, is installed. That is, as shown in FIG. 2, the input device 5 is also provided with 5a and 5b facing the first axial displacement detector 4a and the second axial displacement detector 4b. The input device 5 forcibly displaces the shaft 2 of the rotating machine 1, and the measured values of the first and second shaft displacement detectors 4 are recorded in the recording device 6 as recording means, and are also display means. A graph is displayed on the display device 7.
さらに、この表示装置7により表示されたグラフから軸と軸受のクリアランスを算出するために、クリアランス算出手段8が連結されている。   Furthermore, a clearance calculating means 8 is connected to calculate the clearance between the shaft and the bearing from the graph displayed by the display device 7.
なお、ティルテリングパッドを持つ軸受であれば、パッドの枚数を反映した多角形、真円軸受や楕円軸受では、それぞれ真円や楕円の軌跡が得られるので、その対辺距離や直径や長径や短径をもって軸受の実際のクリアランスとすることが可能である。しかし、軸受3の近傍で軸2の変位を測定できる場合は、上述とおりであるが、軸変位検出器4の取付け位置の制約で、軸受3近傍に軸変位検出器4を取り付けられなかった場合は、軸受3の位置と軸変位検出器4の設定位置の寸法による比例計算が必要となる。   In the case of bearings with tilting pads, the trajectory of a perfect circle or ellipse can be obtained for polygonal, perfect circle or ellipse bearings that reflect the number of pads, respectively. The diameter can be the actual clearance of the bearing. However, the case where the displacement of the shaft 2 can be measured in the vicinity of the bearing 3 is as described above, but the shaft displacement detector 4 cannot be mounted in the vicinity of the bearing 3 due to the mounting position of the shaft displacement detector 4. Requires a proportional calculation based on the dimensions of the position of the bearing 3 and the set position of the shaft displacement detector 4.
図3は、本発明の実施の形態の軸と軸受のクリアランスを算出する際の軸の変位並びにその測定原理を示す構成図である。図示のように、回転機1の軸2に入力装置5により外力を加え、軸2を軸受3の最大のクリアランスまで変位させて、第1及び第2の軸変位検出器4a、4bの計測値を組合わせて作成した軌跡を表示装置7によりグラフ表示し、この計測値の軌跡の形状からクリアランス算出手段8により軸と軸受のクリアランスを算出していることを示す。   FIG. 3 is a block diagram showing the displacement of the shaft and the measurement principle when calculating the clearance between the shaft and the bearing according to the embodiment of the present invention. As shown in the figure, an external force is applied to the shaft 2 of the rotating machine 1 by the input device 5 to displace the shaft 2 to the maximum clearance of the bearing 3, and the measured values of the first and second shaft displacement detectors 4a and 4b. A trajectory created by combining the two is displayed as a graph on the display device 7, and the clearance between the shaft and the bearing is calculated by the clearance calculating means 8 from the shape of the trajectory of the measured value.
すなわち、この軸変位検出器4の出力を記録装置6及び表示装置7へ入力し、それぞれの軸変位検出器4a、4bの出力を記録すると共に、表示手段7においてxyパラメータ表示を行う。入力装置5により、軸2を任意の方向へ移動することができ、このときの軸2の変位を記録装置6及び表示装置7にて記録及び表示する。この入力装置5は、例えば人力でもよいし、起重機等の機械的な手段のいずれでもかまわない。このときの軸2の変位の軌跡からクリアランス算出手段8にて軸2と軸受3のクリアランスを算出する。   That is, the output of the axial displacement detector 4 is input to the recording device 6 and the display device 7, the outputs of the respective axial displacement detectors 4a and 4b are recorded, and the display means 7 displays xy parameters. The input device 5 can move the shaft 2 in an arbitrary direction, and the displacement of the shaft 2 at this time is recorded and displayed by the recording device 6 and the display device 7. The input device 5 may be, for example, human power or mechanical means such as a hoist. The clearance calculating means 8 calculates the clearance between the shaft 2 and the bearing 3 from the locus of the displacement of the shaft 2 at this time.
このように、軸2に入力装置5による外力を与えた場合、軸2は軸初期位置9から軸変位位置10まで変位する。この軸2の変位を記録装置6及び表示装置7にて記録及び表示することにより、この変位は表示装置7上において軸初期位置11から軸変位位置12まで変位の軌跡として表示される。
図4は本発明の実施の形態の軸と軸受のクリアランスを算出する際に測定した軸変位から軸と軸受のクリアランスを算出するときの原理を示す構成図である。図示のように、表示装置7において、第1の軸変位検出器4aの観測値をx軸に、この第1の軸変位検出器4aとはほぼ直角に異なる位置にある第2の軸変位検出器4bの観測値をy軸にプロットすることにより、軸2が外力により変位したときの軌跡を軸中心の変位軌跡13として2次元で表示する。
As described above, when an external force is applied to the shaft 2 by the input device 5, the shaft 2 is displaced from the shaft initial position 9 to the shaft displacement position 10. By recording and displaying the displacement of the shaft 2 by the recording device 6 and the display device 7, this displacement is displayed on the display device 7 as a locus of displacement from the initial axis position 11 to the axial displacement position 12.
FIG. 4 is a configuration diagram showing the principle when calculating the clearance between the shaft and the bearing from the shaft displacement measured when calculating the clearance between the shaft and the bearing according to the embodiment of the present invention. As shown in the figure, in the display device 7, the second axial displacement detection at the position different from the first axial displacement detector 4 a at a substantially right angle with respect to the observation value of the first axial displacement detector 4 a on the x axis. By plotting the observation value of the device 4b on the y-axis, the locus when the shaft 2 is displaced by an external force is displayed in two dimensions as the displacement locus 13 at the center of the shaft.
すなわち、入力装置5により、種々の方向に軸2を変位させたときの軌跡を軸中心の変位軌跡13として記録し、表示する。そして、軸中心の変位軌跡13の最大外側を結んで形成した外接円15が軸と軸受のクリアランスを決定する。軸初期位置9を点線で示しており、その後、方向を変化させた入力5により種々な方向へ変位したときの軸変位位置を10a、10b、10cとして示している。 That is, the locus when the shaft 2 is displaced in various directions by the input device 5 is recorded and displayed as the displacement locus 13 at the axis center. A circumscribed circle 15 formed by connecting the maximum outside of the displacement locus 13 at the shaft center determines the clearance between the shaft and the bearing. The axis initial position 9 is indicated by a dotted line, and thereafter the axis displacement positions when the axis is displaced in various directions by the input 5 whose direction has been changed are indicated as 10a, 10b and 10c.
なお、軸と軸受のクリアランスの測定の精度をより向上するため、変位を与える入力装置5を制御し、例えば、軸の初期位置9から10度刻みにすべての方向へ変位させるとか、記録装置6に格納された作業開始からの変位記録を参照し、まだ軸2を移動していない方向を判断して、その方向に外力を加えるとよい。   In order to further improve the accuracy of measuring the clearance between the shaft and the bearing, the input device 5 that gives the displacement is controlled, for example, it is displaced in every direction from the initial position 9 of the shaft in every 10 degrees, or the recording device 6 It is preferable to refer to the displacement record from the start of work stored in, determine the direction in which the shaft 2 has not yet moved, and apply an external force in that direction.
このように、適切に外力を与えることにより軸2は軸受3の内部のクリアランスいっぱいに移動するため、このときの軸変位検出器4の出力を記録し、プロットすれば、軸と軸受のクリアランスを算出することができる。軸変位検出器4の出力のプロットの最大外側を結んで形成した外接円15が軸と軸受のクリアランスを決定する。すなわち、軸中心の変位軌跡13の最大外側15の点を結んで軸と軸受のクリアランスを算出することができる。軸中心の変位軌跡13において、軸初期位置14はほぼ一定している。 Thus, since the shaft 2 moves to the full clearance inside the bearing 3 by applying an external force appropriately, the output of the shaft displacement detector 4 at this time is recorded and plotted, so that the clearance between the shaft and the bearing can be calculated. Can be calculated. A circumscribed circle 15 formed by connecting the maximum outside of the output plot of the shaft displacement detector 4 determines the clearance between the shaft and the bearing. That is, the clearance between the shaft and the bearing can be calculated by connecting the points on the maximum outer side 15 of the displacement locus 13 at the shaft center. In the displacement locus 13 at the shaft center, the shaft initial position 14 is substantially constant.
なお、現場において実際に軸と軸受のクリアランスを算出する場合は、人の手を入力手段とし、軸2を変位させる場合が多いと考えられるので、軸受3の端に沿った変位を与えるのは難しい。このため、軸中心の変位軌跡13を記録し、この軸中心の変位軌跡13の最大外側を結んで作成した外接円15に基づいて、人力でも精度よく軸と軸受のクリアランスを算出することができるようになる。   When actually calculating the clearance between the shaft and the bearing in the field, it is considered that the shaft 2 is often displaced by using a human hand as an input means. Therefore, the displacement along the end of the bearing 3 is given. difficult. For this reason, the shaft center displacement locus 13 is recorded, and the clearance between the shaft and the bearing can be accurately calculated even by human power based on the circumscribed circle 15 formed by connecting the maximum outside of the shaft center displacement locus 13. It becomes like this.
このように、本実施の形態によれば、軸と軸受のクリアランスを精度良く算出できる。   Thus, according to the present embodiment, the clearance between the shaft and the bearing can be calculated with high accuracy.
図5は、本発明の実施の形態の回転機の軸を軸受の中心へ調整する際の原理を示す構成図である。図示のように、表示装置7において、軸中心の変位軌跡の最大外側を結んで作成した外接円15並びに軸受の中心17を固定して表示し、軸変位検出器4a、4bの観測値から算出される現在の軸の位置18をグラフ表示することにより、この表示装置7を観察しながら軸2の芯出し調整を行うことができる。   FIG. 5 is a configuration diagram showing the principle when adjusting the shaft of the rotating machine according to the embodiment of the present invention to the center of the bearing. As shown in the figure, the display device 7 displays the circumscribed circle 15 and the bearing center 17 that are created by connecting the maximum outside of the displacement locus of the shaft center, and calculates from the observation values of the shaft displacement detectors 4a and 4b. By displaying the current axis position 18 as a graph, the centering adjustment of the axis 2 can be performed while observing the display device 7.
すなわち、図5は、上述の軸中心の変位軌跡の最大外側を結んで作成した外接円15の範囲内で軸2がどこにあるかを表示することにより、軸2をどこへもって行けば軸受3の中心に調整できるか示したものである。   That is, FIG. 5 shows where the shaft 2 is located within the range of the circumscribed circle 15 formed by connecting the maximum outer side of the displacement locus of the above-mentioned shaft center, so that if the shaft 2 is moved to the bearing 3 It is shown whether it can be adjusted in the center.
上述のように算出した軸と軸受のクリアランスに対して、軸2がどの位置にあるかを表示することにより、軸2の軸受3に対する芯出し作業において、軸2をどの方向に移動すれば良いかを分かるようにすることにより、現場における軸の芯出し作業の簡易化及び精度の向上を可能とする。   By displaying the position of the shaft 2 with respect to the shaft-bearing clearance calculated as described above, in which direction the shaft 2 should be moved in the centering operation of the shaft 2 with respect to the bearing 3. This makes it possible to simplify the shaft centering operation and improve the accuracy at the site.
また、算出した軸と軸受のクリアランスの中心、すなわち軸受中心17と軸位置18が一致するように調整移動することにより、例えば、回転機1であるモータ及びポンプの組立てにおける各々の芯出しの調整の支援が可能となる。 Further, by adjusting and moving so that the calculated shaft and the center of the bearing clearance, that is, the bearing center 17 and the shaft position 18 coincide with each other, for example, adjustment of each centering in the assembly of the motor and pump which is the rotating machine 1 Can be supported.
また、このように算出した軸と軸受のクリアランスをしきい値に反映することにより、軸2の擦れの発生をより精度よく判定することが可能となる。 Further, by reflecting the calculated clearance between the shaft and the bearing in the threshold value, it is possible to determine the occurrence of friction of the shaft 2 with higher accuracy.
また、回転機1の振動においては、軸受3が軸2を支持する際に求められるバネ特性が大きなファクターとなり、この特性には軸と軸受のクリアランスが大きな影響を与える。このように算出した軸と軸受のクリアランスから軸受3のバネ特性を求めることにより、シミュレーションの精度の向上を図り、より精度の高い判定が可能となる。 Further, in the vibration of the rotating machine 1, the spring characteristic required when the bearing 3 supports the shaft 2 is a large factor, and the clearance between the shaft and the bearing has a great influence on this characteristic. By obtaining the spring characteristics of the bearing 3 from the calculated clearance between the shaft and the bearing, simulation accuracy can be improved and determination with higher accuracy is possible.
このように、本実施の形態によれば、軸と軸受のクリアランスを精度良く算出できるので、軸2の芯出しの精度の向上を図ることができる。   Thus, according to the present embodiment, the clearance between the shaft and the bearing can be calculated with high accuracy, so that the accuracy of centering of the shaft 2 can be improved.
図6は、本発明の実施の形態の回転機調整方法の概略構成を示すブロックである。軸変位検出器設置工程19では、回転機1の軸2の半径方向変位を計測する第1の軸変位検出器4aを少なくとも1個設置し、この第1の軸変位検出器4aとは軸2のほぼ同一横断面で周方向に異なった位置に第2の軸変位検出器4bを少なくとも1個設置する。   FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of the rotating machine adjustment method according to the embodiment of the present invention. In the shaft displacement detector installation step 19, at least one first shaft displacement detector 4a for measuring the radial displacement of the shaft 2 of the rotating machine 1 is installed. At least one second axial displacement detector 4b is installed at substantially the same transverse cross section at different positions in the circumferential direction.
次に、入力工程20では、回転機1の軸2を入力装置5により変位させる。この入力装置5は、図2に示すように、第1の軸変位検出器4a及び第2の軸変位検出器4bに対向して、5a、5bが設けられている。   Next, in the input step 20, the shaft 2 of the rotating machine 1 is displaced by the input device 5. As shown in FIG. 2, the input device 5 is provided with 5a and 5b facing the first axial displacement detector 4a and the second axial displacement detector 4b.
次に、この入力工程20により回転機1の軸2を強制的に変位させて第1及び第2の軸変位検出器4a、4bの計測値を記録する記録工程21と、この記録工程21により記録された計測値をグラフ表示する表示工程22が実行される。   Next, a recording step 21 for forcibly displacing the shaft 2 of the rotating machine 1 by the input step 20 to record the measurement values of the first and second shaft displacement detectors 4a and 4b, and the recording step 21 A display step 22 for displaying the recorded measurement values in a graph is executed.
この表示工程22により表示されたグラフから軸と軸受のクリアランスを算出するクリアランス算出工程23が実行される。   A clearance calculation step 23 for calculating the clearance between the shaft and the bearing from the graph displayed in the display step 22 is executed.
なお、入力工程20において回転機1の軸2に外力を加えて、軸2を軸受3に接する位置まで変位させて、記録装置6において第1及び第2の軸変位検出器4a、4bの観測値を組合せて記録するとともに、表示装置7において計測値の軌跡をグラフ表示している。クリアランス算出工程23においてこの計測値の軌跡の形状から軸と軸受のクリアランスを算出している。   In the input step 20, an external force is applied to the shaft 2 of the rotating machine 1 to displace the shaft 2 to a position in contact with the bearing 3, and the recording device 6 observes the first and second shaft displacement detectors 4a and 4b. The values are combined and recorded, and the trace of the measured value is displayed in a graph on the display device 7. In the clearance calculating step 23, the clearance between the shaft and the bearing is calculated from the shape of the locus of the measured value.
また、表示工程22において、第1の軸変位検出器4aの計測値をx軸に、この第1の軸変位検出器4aとはほぼ直角に異なった位置にある第2の軸変位検出器4bの計測値をy軸にプロットすることにより、軸2が外力により変位した軌跡を2次元で表示し、この軸中心の変位軌跡13の最大外側を結んで形成した外接円15に基づいて軸と軸受のクリアランスを算出している。   Further, in the display step 22, the measured value of the first axial displacement detector 4a is set to the x-axis, and the second axial displacement detector 4b located at a position substantially different from the first axial displacement detector 4a. By plotting the measured value on the y-axis, the trajectory in which the axis 2 is displaced by an external force is displayed in two dimensions, and the axis and The bearing clearance is calculated.
本実施の形態によれば、軸と軸受のクリアランスを精度良く算出できるので、軸の芯出しの精度の向上を図ることができる。   According to the present embodiment, since the clearance between the shaft and the bearing can be calculated with high accuracy, the accuracy of shaft centering can be improved.
更に本発明は、上述したような各実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。   Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
本発明の実施の形態の回転機診断システムの概略構成を示すブロック図。The block diagram which shows schematic structure of the rotary machine diagnostic system of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の回転機の軸に設置した第1及び第2の軸変位検出器並びに入力装置の配置図。The layout of the 1st and 2nd axial displacement detector installed in the axis | shaft of the rotary machine of embodiment of this invention, and an input device. 本発明の実施の形態の軸と軸受のクリアランスを算出する際の軸の変位並びにその測定原理を示す構成図。The block diagram which shows the displacement of a shaft at the time of calculating the clearance of a shaft and a bearing of embodiment of this invention, and its measurement principle. 本発明の実施の形態の軸と軸受のクリアランスを算出する際に測定した軸変位から軸と軸受のクリアランスを算出するときの原理を示す構成図。The block diagram which shows the principle at the time of calculating the clearance of a shaft and a bearing from the axial displacement measured when calculating the clearance of a shaft and a bearing of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の回転機の軸を軸受の中心へ調整する際の原理を示す構成図。The block diagram which shows the principle at the time of adjusting the axis | shaft of the rotary machine of embodiment of this invention to the center of a bearing. 本発明の実施の形態の回転機診断方法の概略構成を示すブロック図。The block diagram which shows schematic structure of the rotary machine diagnostic method of embodiment of this invention.
符号の説明Explanation of symbols
1・・・回転機、2・・・軸、3・・・軸受、4・・・軸変位検出器、4a・・・第1の軸変位検出器、4b・・・第2の軸変位検出器、5・・・入力装置(入力手段)、6・・・記録装置(記録手段)、7・・・表示装置(表示手段)、8・・・クリアランス算出手段、9・・・軸初期位置、10・・・軸変位位置、11・・・表示装置における軸初期位置、12・・・表示装置における軸変位位置、13・・・表示装置における軸中心の変位軌跡、14・・・表示装置における軸中心の初期位置、15・・・表示装置における軸中心の変位軌跡の最大外側を結んで形成した外接円、17・・・軸受中心、18・・・表示装置における現在の軸位置、19・・・軸変位検出器設置工程、20・・・入力工程、21・・・記録工程、22・・・表示工程、23・・・クリアランス算出工程



DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotating machine, 2 ... Shaft, 3 ... Bearing, 4 ... Axial displacement detector, 4a ... 1st axial displacement detector, 4b ... 2nd axial displacement detection 5 ... input device (input means), 6 ... recording device (recording means), 7 ... display device (display means), 8 ... clearance calculating means, 9 ... axis initial position DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Axis displacement position, 11 ... Axis initial position in display device, 12 ... Axis displacement position in display device, 13 ... Displacement locus of axis center in display device, 14 ... Display device , 15 ... circumscribed circle formed by connecting the maximum outer side of the displacement locus of the axis center in the display device, 17 ... bearing center, 18 ... current shaft position in the display device, 19 ... Axial displacement detector installation process, 20 ... Input process, 21 ... Recording process, 22. Display step, 23 ... clearance calculation step



Claims (12)

  1. 回転機の軸表面に少なくとも1個設置する回転機の半径方向変位を計測する第1の軸変位検出器と、
    この第1の軸変位検出器とは軸のほぼ同一横断面で周方向に異なった位置に少なくとも1個設置する第2の軸変位検出器と、
    前記回転機の軸を外力により半径方向に変位させる入力手段と、
    この入力手段により前記回転機の軸を半径方向に変位させて前記第1及び第2の軸変位検出器の計測値を記録する記録手段と、
    この記録手段により記録された計測値を、前記軸に垂直な平面上の座標を用いてグラフ表示する表示手段と、
    この表示手段により表示されたグラフから軸と軸受のクリアランスを算出するクリアランス算出手段と、
    を有することを特徴とする回転機診断システム。
    A first axial displacement detector for measuring a radial displacement of a rotating machine installed at least one on the shaft surface of the rotating machine;
    The first axial displacement detector is at least one second axial displacement detector installed at different positions in the circumferential direction on substantially the same cross section of the shaft;
    Input means for displacing the shaft of the rotating machine in the radial direction by an external force;
    Recording means for recording the measurement values of the first and second axial displacement detectors by displacing the shaft of the rotating machine in the radial direction by the input means;
    Display means for displaying the measurement value recorded by the recording means in a graph using coordinates on a plane perpendicular to the axis;
    Clearance calculating means for calculating the clearance between the shaft and the bearing from the graph displayed by the display means;
    A rotating machine diagnostic system comprising:
  2. 前記入力手段は、前記軸を軸受に接する位置まで変位させる手段を具備すること、を特徴とする請求項1記載の回転機診断システム。   2. The rotating machine diagnosis system according to claim 1, wherein the input means includes means for displacing the shaft to a position in contact with the bearing.
  3. 前記表示手段は、前記軸が外力により移動した軌跡を2次元で表示する手段を具備すること、を特徴とする請求項1又は2記載の回転機診断システム。   The rotating machine diagnosis system according to claim 1, wherein the display unit includes a unit that displays a trajectory in which the shaft is moved by an external force in a two-dimensional manner.
  4. 前記クリアランス算出手段は、前記軸が外力により移動した軸中心の変位軌跡の最大外側を結んで形成した外接円に基づいて軸と軸受のクリアランスを算出する手段を具備すること、を特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の回転機診断システム。   The clearance calculating means includes means for calculating a clearance between a shaft and a bearing based on a circumscribed circle formed by connecting the maximum outer side of a displacement locus at the center of the shaft moved by an external force. Item 4. The rotating machine diagnostic system according to any one of Items 1 to 3.
  5. 回転機運転時の振動を計測し、この計測結果と予め設定したしきい値を比較することにより良否判定を行う判定手段を有し、前記しきい値は、前記算出された軸と軸のクリアランスに基づいて調節されるものであること、を特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の回転機診断システム。   It has a determination means for measuring the vibration during operation of the rotating machine and comparing the measurement result with a preset threshold value to determine pass / fail, and the threshold value is the calculated clearance between the shaft and the shaft. The rotating machine diagnosis system according to claim 1, wherein the rotating machine diagnosis system is adjusted based on
  6. 回転機運転時の振動を計測し、この計測結果から作成するシミュレーション又はデータベースにより前記回転機以外の機器の運転状態の振動を予測して良否判定を行う判定手段を有し、前記シミュレーション又はデータベースは、前記算出された軸と軸のクリアランスに基づいて調節されるものあること、を特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の回転機診断システム。   It has a determination unit that measures vibrations during operation of the rotating machine, predicts vibrations of the operating state of devices other than the rotating machine from a simulation or database created from the measurement results, and performs pass / fail determination. 6. The rotating machine diagnosis system according to claim 1, wherein the rotating machine diagnosis system is adjusted based on the calculated shaft-to-shaft clearance.
  7. 前記回転機は、原動機の軸及び負荷機械の軸が直結されて構成され、前記クリアランス算出手段は、この軸を直結する前に原動機及び負荷機械の各々の軸と軸受のクリアランスを算出する手段を具備すること、を特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の回転機診断システム。   The rotating machine is configured by directly connecting a shaft of a prime mover and a shaft of a load machine, and the clearance calculating means includes means for calculating a clearance between each shaft of the prime mover and the load machine and a bearing before directly connecting the shaft. The rotating machine diagnosis system according to any one of claims 1 to 6, further comprising:
  8. 回転機の軸の半径方向変位を計測する第1の軸変位検出器を回転機の軸表面に少なくとも1個設置し、この第1の軸変位検出器とは軸のほぼ同一横断面で周方向に異なった位置に第2の軸変位検出器を少なくとも1個設置する軸変位検出器設置工程と、
    前記回転機の軸を外力により変位させる入力工程と、
    この入力工程により前記回転機の軸を変位させているとき前記第1及び第2の軸変位検出器の計測値を記録する記録工程と、
    この記録工程により記録された計測値をグラフ表示する表示工程と、
    この表示工程により表示されたグラフから軸と軸受のクリアランスを算出するクリアランス算出工程と、
    を有することを特徴とする回転機診断方法。
    At least one first axial displacement detector for measuring the radial displacement of the shaft of the rotating machine is installed on the surface of the shaft of the rotating machine, and the first axial displacement detector is circumferential in the substantially same cross section of the shaft. An axial displacement detector installation step of installing at least one second axial displacement detector at different positions;
    An input step of displacing the shaft of the rotating machine by an external force;
    A recording step of recording measurement values of the first and second shaft displacement detectors when the shaft of the rotating machine is displaced by the input step;
    A display step for displaying the measurement value recorded by this recording step in a graph;
    A clearance calculating step of calculating the clearance between the shaft and the bearing from the graph displayed by the display step;
    A rotating machine diagnosis method characterized by comprising:
  9. 前記入力工程は、前記回転機の軸に外力を加えて軸が軸受に接するまで変位させるものであること、を特徴とする請求項8記載の回転機診断方法。   9. The rotating machine diagnosis method according to claim 8, wherein in the input step, an external force is applied to the shaft of the rotating machine to displace the shaft until it contacts the bearing.
  10. 前記表示工程は、前記軸が外力により移動した軌跡を2次元で表示する工程を含むこと、を特徴とする請求項8又は9記載の回転機診断方法。   The rotating machine diagnosis method according to claim 8, wherein the display step includes a step of displaying a trajectory in which the shaft is moved by an external force in two dimensions.
  11. 前記クリアランス算出工程は、前記軸が外力により移動した軸中心の変位軌跡の最大外側を結んで形成した外接円に基づいて軸と軸受のクリアランスを算出するものであること、を特徴とする請求項8乃至10のいずれかに記載の回転機診断方法。   The clearance calculation step is characterized in that the clearance between the shaft and the bearing is calculated based on a circumscribed circle formed by connecting the maximum outside of the displacement locus of the shaft center moved by the external force. The rotating machine diagnostic method according to any one of 8 to 10.
  12. 前記第1及び第2の軸変位検出器の計測値から算出される軸中心の変位軌跡の最大外側を結んで形成した外接を固定してグラフ表示し、現在の軸の位置をグラフ表示し、このグラフ表示を観察しながら前記軸の芯出し調整を行う芯出し調整工程を具備すること、を特徴とする請求項8乃至11のいずれかに記載の回転機診断方法。



    The graph is displayed by fixing the circumscribing formed by connecting the maximum outside of the displacement locus of the axis center calculated from the measurement values of the first and second axis displacement detectors, and the current axis position is displayed in a graph. The rotating machine diagnosis method according to any one of claims 8 to 11, further comprising a centering adjustment step of performing centering adjustment of the shaft while observing the graph display.



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