JP2012088200A

JP2012088200A - 変位計取付構造

Info

Publication number: JP2012088200A
Application number: JP2010235742A
Authority: JP
Inventors: Toshiki Kitano; 利樹北野
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2010-10-20
Filing date: 2010-10-20
Publication date: 2012-05-10
Anticipated expiration: 2030-10-20
Also published as: JP5334940B2; CN102536828B; CN102536828A

Abstract

【課題】変位方向に取付位置を微調整できる変位計の取付構造を提供する。
【解決手段】測定対象１を覆うケーシング２に、測定対象１に向かって貫通する取付穴３を形成し、取付穴３に、測定対象１の変位を検出する変位計４を保持するホルダ５を挿入した変位計取付構造であって、取付穴３は、測定対象１と反対側の内周に、雌ねじ１４が形成され、ホルダ５は、先端に変位計４を受け入れる保持穴８が形成され、後端から保持穴８まで延伸する連絡穴１０が形成され、且つ、先端から離れた位置の外周に雌ねじ１４に螺合する雄ねじ１２が形成され、雄ねじ１２にケーシング２の測定対象１と反対側の面に密接するロックナット１７が螺合し、ホルダ５の先端側の外周、および、取付穴３の測定対象１側の内周の少なくともいずれかに、ホルダ５とケーシング２との間を封止する環状のシール部材１５を受け入れるシール溝１６が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、変位計の取付構造に関する。

圧縮機には、ロータ（回転体）を回転して、気体をその吸込流路から圧縮空間に吸込み、当該圧縮空間内で圧縮し、吐出流路を介して圧縮気体の供給先に供給する形式のものが多い。そのようなものとしては、例えば、ロータ（回転体）として、雌雄一対のスクリュロータを採用したスクリュ圧縮機などが知られている。

スクリュ圧縮機などでは、気体を圧縮する際に発生する熱によって、スクリュロータなどの各部材に熱膨張・熱変形が生じる。この熱膨張・熱変形、さらには製作過程における加工上の誤差、軸受けの経年劣化、潤滑材・シール材としての油の供給不足などが重なると、ロータ軸とケーシングの間隙やスクリュロータをケーシングとの間隙などが非常に狭くなる場合がある。これらの隙間がなくなり、本来、非接触の状態にあるべき部位同士が接触するようなことが生じると、スクリュロータの破損などの重大な不具合に発展してしまう。

そこで、例えば、特許文献１には、スクリュ圧縮機内部のガス圧によるロータ軸の変形を相殺するように、軸受に荷重を与える軸受変位機構を設けた発明が開示されている。

さらに、特許文献２には、ロータ軸の径方向の変位を検出する変位計を設け、ロータ軸の変位に応じて給油温度を変化させることにより、軸受に必要な油膜厚さを確保するスクリュ圧縮機が開示されている。

特開平１１−３３６６７９号公報特開平１１−２９４３６４号公報

特許文献２には、変位計およびその取付構造についての具体的な開示はない。ロータ軸等の変形による径方向の変位のような微小な変位を検出するためには、例えば、検出対象との距離の変化を非接触で検出する渦電流式非接触型変位計（例えば、新川センサテクノロジ製ＶＫシリーズ、ＧＥ社製ＢｅｎｔｌｙＮｅｂａｄａ３３００ＸＬシリーズ）が使用される。そのような微小な変位を検出できる変位計は、検出範囲が小さいため、変位計の取付位置（検出対象との間隔の初期値）を、変位を測定する方向に微調整できるようにする必要がある。

変位計には、その外周に、変位検出方向にある程度の長さを有するネジ部が設けられ、変位計を保持する部材に対して、ロックナットによって変位方向の位置を微調整可能に固定できるものが多い。ガスを圧縮するスクリュ圧縮機のロータ軸の変位を検出するために使用する場合等、変位計の取付構造にも気密性が要求される場合がある。しかしながら、変位計の外周のネジ部による調整可能な固定方法では、要求される気密性を達成することができない。

前記問題点に鑑みて、本発明は、気密性が高く、変位方向に取付位置を微調整できる変位計の取付構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明による変位計取付構造は、測定対象を覆うケーシングに、前記測定対象に向かって貫通する取付穴を形成し、前記取付穴に、前記測定対象の変位を検出する変位計を保持するホルダを挿入した変位計取付構造であって、前記取付穴は、前記測定対象と反対側の内周に、雌ねじが形成され、前記ホルダは、先端に前記変位計を受け入れる保持穴が形成され、後端から前記保持穴まで延伸する連絡穴が形成され、且つ、先端から離れた位置の外周に、前記雌ねじに螺合する雄ねじが形成され、前記雄ねじには、前記ケーシングの前記測定対象と反対側の面に密接するロックナットが螺合し、前記ホルダの先端側の外周、および、前記取付穴の前記測定対象側の内周の少なくともいずれかに、前記ホルダと前記ケーシングとの間を封止する環状のシール部材を受け入れるシール溝が形成されているものとする。

この構成によれば、変位計をホルダの保持穴に気密に固定し、ホルダをケーシングに螺合させてロックナットで固定することで、変位計の測定対象に対する距離を調整可能としている。さらに、ホルダとケーシングとの間にシール部材を配設したので、気密性が確保できる。

前記保持穴は、一般的な変位計が有する外ねじに螺合する内ねじを有してもよい。

前記保持穴と前記変位計との間にシール剤を充填して、シール性を高めても良い。

本発明の第１実施形態の変位計の取付構造の断面図である。本発明の第２実施形態の変位計の取付構造の断面図である。

これより、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態の変位計取付構造を示す。本実施形態は、スクリュ圧縮機のロータ軸１（測定対象）の径方向（図中では垂直方向）の変位を検出するためのものである。尚、当然、本発明は、ロータ軸１の偏芯や、ロータ軸１の軸方向（スラスト方向、図中では水平方向）の変位を検出するためのものにも適用可能である。

本実施形態は、スクリュ圧縮機のロータ軸１や軸受等を覆うケーシング２に、ロータ軸１の測定部位に向かって貫通する取付穴３が形成されている。取付穴３には、渦電流式非接触型の変位計４を保持するホルダ５が挿入されている。

変位計４は、ロータ軸１との間の距離Ｄの変化を検出するセンサであり、外周に固定用の外ねじ６が設けられている。外ねじ６には、固定ナット７が螺合している。

ホルダ５は、先端に変位計４を受け入れる保持穴８が形成されている。保持穴８の内周には、変位計４の外ねじ６に螺合する内ねじ９が設けられている。内ねじ９には、変位計４を受け入れる前にシール剤（例えばシリコン系の液状ガスケット）が塗布され、外ねじ６と内ねじ９との間に充填されたシール剤によって、ホルダ５と変位計４との間の気密性を確保する。ホルダ５の先端（ロータ軸１側の端面）には、変位計４の抜けを防止するために、固定ナット７が圧接する。

さらに、ホルダ５は、後端から保持穴８まで延伸する連絡穴１０が形成され、この連絡穴１０を通して変位計４の信号ケーブル１１が引き出される。また、ホルダ５の外周の、先端から離れた位置には、雄ねじ１２が形成されている。雄ねじ１２は、谷の径がホルダ５の先端側の径よりも大きくなっている。また、ホルダ５は、ロータ軸１と反対側の端部に、スパナのような工具によってホルダ５を回転させられるような、例えば角柱状の外形形状を有する操作部１３を有する。

ケーシング２の取付穴３は、ロータ軸１と反対側の内周に、ホルダ５の雄ねじ１２に螺合する雌ねじ１４が形成されており、雌ねじ１４の山の径よりも小さい径を有するロータ軸１側の内周に、環状のシール部材（Ｏリング）１５を受け入れるシール溝１６が形成されている。

取付穴３およびホルダ５は、ロータ軸１側の径が小さくなっているが、これは、ホルダ５を、ケーシング２の外側（ロータ軸１と反対側）から取付穴３に挿入可能とするためである。

ホルダ５の雄ねじ１２は、取付穴３の雌ねじ１４よりも十分に長く、ホルダ５を最大限に取付穴３の中にねじ込んだとしても、ケーシング２の外側に、雄ねじ１２が露出するようになっている。そして、ケーシング２から突出している雄ねじ１２に、ロックナット１７を螺合させてねじ込み、ケーシング２のロータ軸１と反対側の面に圧接させることで、ホルダ５をケーシング２に対して、任意の位置で固定できる。

このように、変位計４をホルダ５に気密に固定し、ホルダ５とケーシング２との間にシール部材１５を配設することで、ケーシング２の気密性を確保しながら、ロータ軸１の測定しようとする変位の方向にホルダ５の位置を調整可能とすることで、変位計４の微調整が可能となっている。

さらに、図２に、本発明の第２実施形態の変位計取付構造を示す。尚、本実施形態において、第１実施形態と同じ構成要素には、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。

本実施形態では、ケーシング２の取付穴３の内周ではなく、ホルダ５の、ロータ軸１側の外周に、シール部材１５を受け入れるシール溝１６ａが形成されている。

２つの実施形態が示すように、シール部材１５を受け入れるシール溝１６，１６ａは、ケーシング２の取付穴３の測定対象（ロータ軸）１側の内周、および、ホルダ５の先端側の外周のいずれに設けてもよい。

また、１つのシール部材１５を受け入れるシール溝１６をケーシング２の取付穴３の測定対象（ロータ軸）１側の内周に設け、ホルダ５を移動しても取付穴３のシール溝１６およびそこに受け入れられたシール部材１５と干渉しない位置に、他のシール１５部材を受け入れるシール溝１６ａをホルダ５の先端側の外周に設けてもよい。

本発明にかかる変位計の取付構造は、上述の実施形態のものに限らない。例えば、保持穴８の内周の内ねじ９に、変位計４の外ねじ６を螺合する前に、その外ねじ６にシールテープを巻きつけても良い。また、内ねじ９への変位計４の外ねじ６の螺合、シール剤での気密性が強固であれば、ホルダ５の先端への固定ナット７の圧接を割愛しても良い。

１…ロータ軸（測定対象）
２…ケーシング
３…取付穴
４…変位計
５…ホルダ
６…外ねじ
７…固定ナット
８…保持穴
９…内ねじ
１０…連絡穴
１１…信号ケーブル
１２…雄ねじ
１３…操作部
１４…雌ねじ
１５…シール部材（Ｏリング）
１６，１６ａ…シール溝
１７…ロックナット

Claims

測定対象を覆うケーシングに、前記測定対象に向かって貫通する取付穴を形成し、前記取付穴に、前記測定対象の変位を検出する変位計を保持するホルダを挿入した変位計取付構造であって、
前記取付穴は、前記測定対象と反対側の内周に、雌ねじが形成され、
前記ホルダは、先端に前記変位計を受け入れる保持穴が形成され、後端から前記保持穴まで延伸する連絡穴が形成され、且つ、先端から離れた位置の外周に、前記雌ねじに螺合する雄ねじが形成され、
前記雄ねじには、前記ケーシングの前記測定対象と反対側の面に密接するロックナットが螺合し、
前記ホルダの先端側の外周、および、前記取付穴の前記測定対象側の内周の少なくともいずれかに、前記ホルダと前記ケーシングとの間を封止する環状のシール部材を受け入れるシール溝が形成されていることを特徴とする変位計取付構造。
前記保持穴は、前記変位計に螺合する内ねじを有することを特徴とする請求項１に記載の変位計取付構造。
前記保持穴と前記変位計との間にシール剤を充填したことを特徴とする請求項１または２に記載の変位計取付構造。