JP2009002522A

JP2009002522A - 回転機の防振装置

Info

Publication number: JP2009002522A
Application number: JP2008240742A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Fujiwara; 靖彦藤原
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2008-09-19
Filing date: 2008-09-19
Publication date: 2009-01-08

Abstract

【課題】本発明は、回転機の軸方向及び軸方向と直交する方向の変位を小さく保持することを課題とする。
【解決手段】台盤とこの台盤上の回転機間に、該回転機の回転軸方向と直交する方向の振動を抑制する防振ゴム機構を配置したことを特徴とする回転機の防振装置。または、さらに、前記防振ゴム機構は、有底の円筒又は矩形状の筒体と、この筒体の内部に装着され、中心部が窪んだ凹形状の防振ゴムと、この防振ゴムの凹部に挿入された埋設ピンとを具備する。
【選択図】図３

Description

本発明は、回転機の防振装置に関する。

従来、風力を利用して発電を起こす風車として、例えば図２に示すものが知られている。
風車は、主に鉄塔１と、この鉄塔１上に台盤２を介して支持されたナセル３と、このナセル３に傾斜して軸支された回転羽根４と、前記ナセル３内に組み込まれて前記回転羽根４の回転をバネカップリング（図示せず）などを介して電気に変換する回転機（図示せず）から構成されている。ここで、地面５からナセルまでの高さＨと回転羽根４の外径Ｄは、一般に設計上ほぼ同じ長さにしてある。

ところで、こうした構成の風車においては、回転羽根４に瞬間的に強風を受けると、軸方向に大きく変位するとともに、回転機の軸方向と直交する方向（鉄塔の長手方向）に振動が発生する現象が起る。しかし、現状の風車では、軸方向の変位に対しては対策が採られているが、鉄塔の長手方向に対する振動に対しては十分な対策は採られていない。

そこで、この振動の対策として、従来から知られている例えば図５のような防振ゴム６を用いることが考えられる。なお、図中の付番７は取付けネジ、付番８はゴム部分を示す。しかし、発電機の軸方向の変位に対して拘束力がなく、バネカップリングの許容する変位を保持することが困難である。

本発明はこうした事情を考慮してなされたもので、台盤とこの台盤上の回転機間に、該回転機の回転軸方向と直交する方向の振動を抑制する防振ゴム機構を配置した構成とすることにより、回転機等の回転軸方向と直交する方向の変位を吸収して、バネカップリングの許容できる軸方向、軸方向と直交する方向の変位を小さく保持し得る回転機の防振装置を提供することを目的とする。

本発明は、台盤とこの台盤上の回転機間に、該回転機の回転軸方向と直交する方向の振動を抑制する防振ゴム機構を配置したことを特徴とする回転機の防振装置である。

本発明によれば、台盤とこの台盤上の回転機間に、該回転機の回転軸方向と直交する方向の振動を抑制する防振ゴム機構を配置した構成とすることにより、回転機等の回転軸方向と直交する方向の変位を吸収して、回転機等の回転軸方向と直交する方向の変位を吸収して、バネカップリングの許容できる軸方向、軸と直交する方向の変位を小さく保持し得る回転機の防振装置を提供できる。

また、本発明によれば、防振ゴム機構を、有底の円筒又は矩形状の筒体と、この筒体の内部に装着され、中心部が窪んだ凹形状の防振ゴムと、この防振ゴムの凹部に挿入された埋設ピンとから構成することにより、回転機等の回転軸方向のバネ定数を大きく、かつ回転軸方向と直交する方向のバネ定数を小さくでき、上記と同様、回転機等の軸方向、軸と直交する方向の変位を小さく保持し得る回転機の防振装置を提供できる。

更に、本発明によれば、防振ゴムの凹部に対応する埋設ピンの先端に空洞部を設け、防振ゴムの凹部の表面をフリーな構成にすることにより、上記実施例と比べて防振効果を一層上げ得る回転機の防振装置を提供できる。

以下、本発明について詳述する。本発明において、防振ゴム機構としては、例えば、有底の円筒又は矩形状の筒体と、この筒体の内部に装着され、中心部が窪んだ凹形状の防振ゴムと、この防振ゴムの凹部に挿入された埋設ピンとから構成されるものが挙げられる。こうした構成にすることにより、回転機等の回転軸方向のバネ定数を大きく、かつ回転軸方向と直交する方向のバネ定数を小さくでき、回転機等の軸方向、軸方向と直交する方向の変位を小さく保持することができる。なお、ゴムは完全弾性体であるので、外表面がフリーの部分を小さくすると、バネ定数が大きくなる。

従って、例えば後述する図４に示すように、防振ゴムの凹部に対応する埋設ピンの先端に空洞部を設け、防振ゴムの凹部の表面をフリーな構成にすることにより、Ｚ方向のバネ定数を一層小さくでき、防振効果を一層上げることができる。

以下、本発明の一実施例に係る防振装置について図１、図２及び図３（Ａ），（Ｂ）を参照して説明する。ここで、図１は図の風車の要部を拡大して示す説明図、図３は風車に使用される防振ゴムの説明図を示す。なお、図２と同部材は同付番を付して説明を省略する。

先に述べたように、台盤２上にはナセル３が支持されている。このナセル３内には、回転羽根４に連結したシャフト１１，トルクアームブランケット１２及び増速ギヤ１３が順次連結されている。また、前記増速ギヤ１３には、バネカップリング１４を介して回転機としての発電機１５が接続されている。ここで、バネカップリング１４は、芯ずれがあった場合でも増速ギヤ１３に正確に力が働くようにする機能を有する。前記発電機１５と前記台盤２間には、４つの防振ゴム機構１６が配置されている。ここで、防振ゴム機構１６は、図３（Ｂ）に示すように、底部に取付けネジ１７を有した有底の円筒状の筒体１８と、この筒体１８の内部に装着され、中心部が窪んだ凹形状の防振ゴム１９と、この防振ゴム１９の凹部１９ａに挿入され，上部に取付けネジ２０を有した凸状の埋設ピン２１とを具備した構成となっている。なお、図１中の付番２４は風速計を示す。

前記防振ゴム機構１６は、例えば図３に示すように形成される。まず、底部に取付けネジ１７を有した円筒状の筒体１８に、下方向に凸状のダミーピン２２をセットする。次に、筒体１８の底部の注入穴２３より筒体１８とダミーピン２２で囲まれた凹状の領域に液状ゴムを流し込み、液状ゴムをある程度硬化させる（図３（Ａ）参照）。つづいて、ダミーピン２２を筒体１８から外した後、埋設ピン２１を防振ゴム１９の凹部１９ａに挿入する（図３（Ｂ）参照）。なお、防振ゴム機構１６の作り方は、上記の作り方に限定されない。また、前記防振ゴム１９の上部の厚みＴはあまり狭くするとバネ定数が大きくなるので、例えば３ｍｍ以上とする。

上記実施例に係る回転機の防振装置によれば、発電機１５と台盤２間に、底部に取付けネジ１７を有した有底の円筒状の筒体１８と、中心部が窪んだ凹形状の防振ゴム１９と、上部に取付けネジ２０を有した凸状の埋設ピン２１とを有した防振ゴム機構１６を取り付けた構成となっている。つまり、上記実施例では、ゴムが完全弾性体であることを利用することで、発電機１５等の軸方向（Ｘ方向）のバネ定数を著しく大きくでき、かつ上下方向（Ｚ方向）のバネ定数を自由に選定でき、発電機１５等を直接防振ゴム１９で支持してもバネカップリングの許容できる軸方向変位、軸直交向の変位も小さく保つことができる。

なお、上記実施例では、防振ゴム機構として図３（Ｂ）に示す構成のものについて述べたが、これに限らず、図４に示すように防振ゴム１９の凹部１９ａに対応する埋設ピン２１の先端に空洞部３１を設け、防振ゴム１９の凹部１９ａの表面をフリーな構成にしたものでもよい。これにより、バネ定数を小さくし、上記実施例と比べて防振効果を一層上げることができる。

また、上記実施例では、本発明を風車に適用したものについて述べたが、これに限らず、回転機を使用するすべての装置に適用可能である。

本発明の一実施例に係る回転機の防振装置を用いた風車の要部の説明図。風車の説明図。本発明の一実施例に係る回転機の防振装置の一構成要素である防振ゴム機構の説明図。本発明に係る他の防振ゴム機構の説明図。従来の防振ゴムの説明図。

符号の説明

１…鉄塔、
２…台盤、
３…ナセル、
４…回転羽根、
１１…シャフト、
１２…トルクアームブランケット、
１３…増速ギヤ、
１４…バネカップリング、
１５…発電機（発電機）、
１６…防振ばね機構、
１７，２０…取付けネジ、
１８…筒体、
１９…防振ゴム、
２１…埋設ピン、
２２…ダミーピン、
３１…空洞部。

Claims

台盤とこの台盤上の回転機間に、該回転機の回転軸方向と直交する方向の振動を抑制する防振ゴム機構を配置したことを特徴とする回転機の防振装置。
前記防振ゴム機構は、有底の円筒又は矩形状の筒体と、この筒体の内部に装着され、中心部が窪んだ凹形状の防振ゴムと、この防振ゴムの凹部に挿入された埋設ピンとを具備することを特徴とする請求項１記載の回転機の防振装置。
前記防振ゴムの凹部に対応する埋設ピンの先端に空洞部を設け、防振ゴムの凹部の表面をフリーな構成にしたことを特徴とする請求項２記載の回転機の防振装置。