JP2007256202A

JP2007256202A - 船舶用ディーゼル機関の軸受荷重測定装置

Info

Publication number: JP2007256202A
Application number: JP2006083806A
Authority: JP
Inventors: Shuhei Kajiwara; 修平梶原
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 2006-03-24
Filing date: 2006-03-24
Publication date: 2007-10-04

Abstract

【課題】ディーゼル機関の機関主軸受における軸受荷重を精度よく求めることができる軸受荷重測定装置を提供する。
【解決手段】ディーゼル機関１の機関主軸受９の近傍において油圧ジャッキ３によりクランク軸２を上昇させ、次に減圧バルブ８を用いて段階的に下降させ、その間における機関主軸受９の近傍及び隣接する機関主軸受１１近傍におけるクランク軸２の変位を、それぞれの場所に設置された変位計４、１２により測定して、油圧計７の測定結果とともに解析することにより機関主軸受９の軸受荷重を求める。
【選択図】図１

Description

本発明は、船舶の主機ディーゼル機関の主軸受にかかる荷重を測定する装置に関し、特に大型船舶の軸系アライメントの調整に用いられる軸受荷重の測定装置に関するものである。

一般に船舶においては、図２に示すように、主機であるディーゼル機関２０の動力は、中間軸２１やプロペラ軸２２などからなる軸系によりプロペラスクリュー２３に伝達されるが、喫水変化による船体２４のたわみや主機２０の熱変形などにより軸系が変形すると軸受が損傷するおそれがある。

そのため、中間軸受２５や船尾管軸受２６などを上下方向に変位（オフセット）させることにより軸系を適正に据付調整する、いわゆる軸系アライメントと呼ばれる作業が行われる。

この軸系アライメントが適正になされたことを確認するには、軸受荷重を測定する必要があるが、その測定方法の１つにジャッキアップ法がある。この方法は、図３に示すように、軸受３０近傍において軸３１を油圧ジャッキ３２によりジャッキアップ及びジャッキダウンした際の軸３１の垂直方向の変位を変位計３３により測定して、ジャッキ荷重と変位量から軸受荷重を求めるものである。（例えば、非特許文献１を参照。）。

近年におけるディーゼル機関２０の高出力化は、プロペラと結合する推進軸系（プロペラ軸、中間軸）の軸径増大、更に船の載荷量増大要求に対するより船尾側への主機配置に伴う推進軸系の軸長短縮により、軸系が変形しにくくなってきている。

よって、船体（ディーゼル機関２０を据え付けている船体側基礎（二重底））や主機が、喫水や温度変化によって変形するのに対し、軸系が変形しにくくなってきており、それに加えて、この機関主軸受２７においては軸受間の距離が短く軸系アライメントの変化に対して敏感であるという特性を有しているため、主機側軸受で適切な軸受荷重が得られずに損傷する可能性が非常に高まっている。

この機関主軸受２７が損傷すると、クランク軸２８の損傷を引き起こし、ひいてはディーゼル機関２０全体に重大な損害を与える可能性がある。

以上のような理由から、ディーゼル機関２０内のクランク軸２８についても、適正な軸系アライメントを行う必要性が指摘されている。

しかし、上記のジャッキアップ法では、ディーゼル機関のように軸受間の距離が短い場合にはジャッキアップの影響が隣接する軸受にも及んでしまうため、機関主軸受にかかる荷重を精度よく求めることができないという問題があった。

また、変位計の測定値を読み取るためにはディーゼル機関の内部に作業員が入らなければならないが、ディーゼル機関内は狭く高温であるため作業効率が悪く、測定作業に時間がかかるという問題もあった。
社団法人日本マリンエンジニアリング学会推進装置研究委員会、「日本マリンエンジニアリング学会研究委員会報告Ｎｏ．３４７」、第１２章ｐ．２−３１、平成１５年３月

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、機関主軸受の軸受荷重を短時間で精度よく求めることができる船舶用ディーゼル機関の軸受荷重の測定装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するため、本発明は、船舶用ディーゼル機関の主軸の第１の軸受近傍に圧力計を備えた油圧ジャッキを設置し、前記第１の軸受近傍に前記主軸の垂直方向の変位を計測する第１の変位計を配置し、前記第１の軸受に隣接する第２の軸受近傍に前記主軸の垂直方向の変位を計測する第２の変位計を配置してなる船舶用ディーゼル機関の軸受荷重測定装置である。

上記のように構成された発明によれば、隣接する軸受との距離が短い場合でも軸受荷重を精度よく求めることができる。

なお、第２の軸受とは逆方向に隣接する第３の軸受の近傍における主軸の変位を測定できる場所にも第３の変位計を設けることが可能である。

また、ディーゼル機関内は狭く高温であるため、上記の変位計は測定結果を有線又は無線により外部へ出力することができることが望ましい。

本発明においては、従来のジャッキアップ法において、複数の変位計を設置して、測定対象の該軸受近傍のみならず隣接する軸受近傍における主軸の変位を測定できるようにしたため、ディーゼル機関の機関主軸受のような軸受間の距離が短い場合でも、軸受荷重を正確に求めることができる。

また、主軸の変位を測定する変位計として、有線又は無線により測定結果を外部へ出力できるものを用いたため、測定作業の効率化を図ることができる。

本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

本発明に係る船舶用ディーゼル機関の軸受荷重測定装置を図１に示す。
船舶用ディーゼル機関１の軸受荷重測定装置（以下、「測定装置」という。）は、クランク軸２を上昇させる油圧ジャッキ３と、クランク軸２の垂直方向の変位を測定する変位計４から主に構成される。

油圧ジャッキ３には油路５を介して油圧ポンプ８から油が送り出されており、その油路５の途中には油圧計７と減圧バルブ８が設けられている。

なお、測定精度を向上させるためには、減圧バルブ８は段階的に油圧を調整できることが望ましく、例えば容積式減圧バルブの操作ハンドルにラチェット機構を取り付けたものがある。

変位計４は、機関主軸受（以下、「軸受」という。）９とクランク軸２との間の垂直方向の変位が測定できる場所に設置される。この変位計４には、ダイヤルゲージを用いることもできるが、ディーゼル機関１の内部は狭く高温であるため、作業性向上の点から、測定結果を有線又は無線により外部へ出力することができる変位計が好ましく、例えば有線式ではデジメトロン（シチズン社の登録商標）を、無線式ではテレメトリモデム付デジタル歪み測定器（東京測器研究所製）などを用いることができる。

上記のような構成を有する測定装置を用いた軸受荷重に係る測定方法を以下に説明する。

まず、測定対象となる第１の軸受９の下部近傍に油圧ジャッキ３を固定する（図１においてはクランク１０の下方となる。）。そして、油圧ジャッキ３により上昇する位置におけるクランク軸２の変位を測定する第１の変位計４を設置する。

次に、軸受９に隣接する第２の軸受１１の近傍におけるクランク軸２の変位を測定する第２の変位計１２を設置する。

なお、第２の軸受１１とは反対方向に隣接する第３の軸受１３についても、軸受９との距離が非常に短い場合などには、その近傍に第３の変位計１４を設置してもよい。

このように測定装置をセットした後に、油圧ポンプ６により油圧ジャッキ３を操作してクランク軸２を所定の高さまで上昇させ、次に減圧バルブ８を用いてクランク軸２を段階的に下降させる。そして、その間における第１と第２の変位計４、１２（又は第３の変位計１４も）及び油圧計７の測定値を収集・解析することにより、第２の軸受１１の影響を確認することができるため、第１の軸受９における軸受荷重を精度よく求めることができる。

また、第１乃至第３の変位計４、１２、１３として、有線又は無線により測定結果を送信できるものを用いているため、狭く高温なディーゼル機関内に作業員が入る必要がなくなり、短時間で効率的に変位の測定を行うことができる。

本発明に係る船舶用ディーゼル機関の軸受荷重測定装置である。船舶の軸系アライメントの説明図である。ジャッキアップ法の説明図である。

符号の説明

１ディーゼル機関２クランク軸３油圧ジャッキ
４第１の変位計５油路６油圧ポンプ
７油圧計８減圧バルブ９第１の機関主軸受
１０クランク１１第２の機関主軸受１２第２の変位計
１３第３の機関主軸受１４第３の変位計１５支持台
２０ディーゼル機関２１中間軸２２プロペラ軸
２３プロペラスクリュー２４船体２５中間軸受
２６船尾管軸受２７機関主軸受２８クランク軸
３０軸受３１軸３２油圧ジャッキ
３３変位計

Claims

船舶用ディーゼル機関の主軸の第１の軸受近傍に圧力計を備えた油圧ジャッキを設置し、
前記第１の軸受近傍に前記主軸の垂直方向の変位を計測する第１の変位計を配置し、
前記第１の軸受に隣接する第２の軸受近傍に前記主軸の垂直方向の変位を計測する第２の変位計を配置してなる船舶用ディーゼル機関の軸受荷重測定装置。
船舶用ディーゼル機関の主軸の第１の軸受近傍に圧力計を備えた油圧ジャッキを設置し、
前記第１の軸受近傍に前記主軸の垂直方向の変位を計測する第１の変位計を配置し、
前記第１の軸受に一方の側に隣接する第２の軸受近傍に前記主軸の垂直方向の変位を計測する第２の変位計を配置し、
前記第１の軸受に他方の側に隣接する第３の軸受近傍に前記主軸の垂直方向の変位を計測する第３の変位計を配置してなる船舶用ディーゼル機関の軸受荷重測定装置。
前記第１の変位計と前記第２の変位計とは、測定結果を有線又は無線を介して外部へ出力可能であることを特徴とする請求項１に記載の船舶用ディーゼル機関の軸受荷重測定装置。
前記第１乃至第３の変位計は、測定結果を有線又は無線を介して外部へ出力可能であることを特徴とする請求項２に記載の船舶用ディーゼル機関の軸受荷重測定装置。