JP2014020477A - 回転機械用架台 - Google Patents
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Abstract
【課題】回転機械運転時の架台の振動を抑制できる回転機械用架台を提供する。
【解決手段】本発明の回転機械用架台1は、基礎8に据え付けられる支持構造7と、基礎8との間の隙間s1に配置され、可変の質量分布12a、12bを有する部材が少なくとも2つの弾性体11aによって並列に支持される動吸振器10とを備え、基礎8上に支持構造7によって支持され、回転機械6が設けられている。
好ましくは、回転機械用架台1の側面部1sに凹部p1が形成され、当該凹部p1内に動吸振器10が支持される弾性体11aを備える。
好ましくは、可変の質量分布を有する部材は、錘12a、12bと当該錘12a、12bを支持する梁12C、12s1、12s2とを有し、錘12a、12bの位置は、調整によって可変である。
【選択図】図1
【解決手段】本発明の回転機械用架台1は、基礎8に据え付けられる支持構造7と、基礎8との間の隙間s1に配置され、可変の質量分布12a、12bを有する部材が少なくとも2つの弾性体11aによって並列に支持される動吸振器10とを備え、基礎8上に支持構造7によって支持され、回転機械6が設けられている。
好ましくは、回転機械用架台1の側面部1sに凹部p1が形成され、当該凹部p1内に動吸振器10が支持される弾性体11aを備える。
好ましくは、可変の質量分布を有する部材は、錘12a、12bと当該錘12a、12bを支持する梁12C、12s1、12s2とを有し、錘12a、12bの位置は、調整によって可変である。
【選択図】図1
Description
本発明は、基礎上に支持構造によって支持されるとともに上部に回転機械が搭載される回転機械用の架台構造に係る回転機械用架台に関する。
従来、石油プラントや化学プラント等の各種プラントにおいて、中心的な設備である遠心圧縮機やモータ、蒸気タービンといった回転機械の回転エネルギが振動として基礎に伝達される場合がある。この場合、基礎に振動や騒音が発生し、プラント全体の生産性の低下を招来する可能性がある。回転機械の振動が基礎に伝達されることを防止する構造として、例えば特許文献1の図1に開示されているように、複数の回転機械を一つの架台上に搭載し、その架台を防振支持構造により支持する方法がある。
一般的な振動低減技術として、錘(質量)と弾性体(バネ定数)とダンパ(減衰係数)とを組み合わせた動吸振器という技術があり、前記の架台の振動を低減するために動吸振器を用いた構造として、例えば特許文献2や特許文献3に開示されている構造がある。
ところで、特許文献1では、防振支持構造により支持された架台は、基礎への振動伝達は低減できるものの、架台を固定する場所が防振支持部のみとなるため、架台自体の振動が発生し易くなるという課題がある。
一方、一般に動吸振器により振動を抑制する場合、効果的に振動を低減するには動吸振器の錘(質量)を総重量の1%から5%程度にすることが望ましい。しかし、遠心圧縮機やモータといった比較的大型の回転機械が搭載された架台の場合、総重量が百トンを超えるため、動吸振器が大型化し、例えば1〜2トンの重量となり、設置スペースの確保が困難になる。
一方、一般に動吸振器により振動を抑制する場合、効果的に振動を低減するには動吸振器の錘(質量)を総重量の1%から5%程度にすることが望ましい。しかし、遠心圧縮機やモータといった比較的大型の回転機械が搭載された架台の場合、総重量が百トンを超えるため、動吸振器が大型化し、例えば1〜2トンの重量となり、設置スペースの確保が困難になる。
さらに、架台が曲げ振動やねじり振動といった複数の振動モードで振動する場合に、それぞれの振動モードに合せて複数の動吸振器を設置しなくてはならないという現状にある。
本発明は上記実状に鑑み、回転機械運転時の架台の振動を抑制できる回転機械用架台の提供を目的とする。
本発明は上記実状に鑑み、回転機械運転時の架台の振動を抑制できる回転機械用架台の提供を目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の回転機械用架台は、基礎に据え付けられる支持構造と、前記基礎との間の隙間に配置され、可変の質量分布を有する部材が少なくとも2つの弾性体によって並列に支持される動吸振器とを備え、前記基礎上に前記支持構造によって支持され、回転機械が設けられている。
本発明によれば、回転機械運転時の架台の振動を抑制できる回転機械用架台を実現できる。
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
<<第1実施形態>>
図1は、本発明に係わる第1実施形態の回転機械用架台の全体構造を水平方向に目視した図であり、図2は、第1実施形態の回転機械用架台の全体構造を斜め下方向から目視した斜視図である。
第1実施形態の回転機械用架台1には、遠心圧縮機等の被駆動機2、歯車式増速機等の変速機3、モータ等の駆動機4等の回転機械6が少なくとも1つ搭載されている。
<<第1実施形態>>
図1は、本発明に係わる第1実施形態の回転機械用架台の全体構造を水平方向に目視した図であり、図2は、第1実施形態の回転機械用架台の全体構造を斜め下方向から目視した斜視図である。
第1実施形態の回転機械用架台1には、遠心圧縮機等の被駆動機2、歯車式増速機等の変速機3、モータ等の駆動機4等の回転機械6が少なくとも1つ搭載されている。
回転機械用架台1は構造的に強度が高いH形鋼で構成される。なお、回転機械用架台1はH形鋼以外の部材で構成してもよい。
回転機械用架台1では、被駆動機2と変速機3とが回転軸5aによって連結され、変速機3と駆動機4とが回転軸5bによって連結されている。これにより、駆動機4の回転エネルギは、回転軸5b、変速機3、および回転軸5aを介して、被駆動機2に伝達される。
回転機械用架台1では、被駆動機2と変速機3とが回転軸5aによって連結され、変速機3と駆動機4とが回転軸5bによって連結されている。これにより、駆動機4の回転エネルギは、回転軸5b、変速機3、および回転軸5aを介して、被駆動機2に伝達される。
回転機械用架台1は3つの防振支持構造7(7a、7b、7c)によってプラント、例えば洋上プラントの基礎8(図1参照)に据付けられている。
防振支持構造7は、ばねやゴム等の弾性体から成り、回転機械6の振動が、回転機械用架台1を通して基礎8に伝達されることを抑制する。回転機械6の振動のエネルギは、ばねやゴムの弾性エネルギや内部摩擦等として消費される。
防振支持構造7は、ばねやゴム等の弾性体から成り、回転機械6の振動が、回転機械用架台1を通して基礎8に伝達されることを抑制する。回転機械6の振動のエネルギは、ばねやゴムの弾性エネルギや内部摩擦等として消費される。
防振支持構造7により回転機械用架台1と基礎8との間には高さH(図1参照)の隙間s1が生じる。回転機械用架台1(以下、架台1と略す場合もある)には、その振動を抑制するため、動吸振器10が設けられる。動吸振器10は回転機械用架台1の振動を効果的に低減するためにその振動振幅が最大となる腹の位置に設置する。
振動の腹の位置は、架台1が一様で、回転機械6と防振支持構造7が架台1の長手方向に対称に配置されている条件の場合、振動系のモデル上、架台1の長手方向において、中間位置に存する。
振動の腹の位置は、架台1が一様で、回転機械6と防振支持構造7が架台1の長手方向に対称に配置されている条件の場合、振動系のモデル上、架台1の長手方向において、中間位置に存する。
実際には、架台1の振動の腹の位置は、架台1に搭載する回転機械6の重量、重心の位置および架台1の重量、重心の位置、剛性(剛さに係るヤング率)により変化する。そのため、回転機械用架台1の振動の腹の位置は、予め実測または計算(機械力学による振動解析、有限要素法等)により理論的に求めておく。
本実施形態では回転機械用架台1の中央部が振動の腹となるため、中央部の短手方向に動吸振器10を設ける。具体的には、動吸振器10は、回転機械用架台1の長手方向中央部の短手方向の端部に弾性的に支持される(図2、図3参照)。
図3は、動吸振器の全体構造を表す図1のA−A線(回転軸5に垂直な)断面図である。なお、図3では、錘構造部12の構成を省略して示している。
動吸振器10は、架台1の長手方向中央部の短手方向の両端部に支持され下方に延在する支持部11と、2つの支持部11の下端部(接合部11c)に接続される梁状の錘構造部12とを有している。
支持部11は、架台1との間に弾性体(コイルばね11a)を有する。錘構造部12は、架台1の長手方向中央部の下方に配置される。
動吸振器10は、架台1の長手方向中央部の短手方向の両端部に支持され下方に延在する支持部11と、2つの支持部11の下端部(接合部11c)に接続される梁状の錘構造部12とを有している。
支持部11は、架台1との間に弾性体(コイルばね11a)を有する。錘構造部12は、架台1の長手方向中央部の下方に配置される。
具体的には、2つの支持部11を、架台1の長手方向中央部の短手方向端部の両側面部1sにコイルばね11aを用いてそれぞれ弾性的に取り付ける。そして、2つの支持部11の下端部(接合部11c)に錘構造部12の両端部を接続して、錘構造部12を架台1の長手方向中央部の下方に配置する。
錘構造部12の鉛直方向の厚さT(図3、図1参照)を、防振支持構造7により生じる回転機械用架台1と基礎8の隙間s1の高さHより小さい値とする。そして、回転機械用架台1の中央部下を横断するように錘構造部12を、2つの支持部11で吊って並列に(両持ち)支持する。これにより、回転機械用架台1の上面に搭載する回転機械6の配置が妨害されない。また、回転機械用架台1の寸法を変更することなく、大型の動吸振器10でありながらスペースをとらない(占有空間が狭小な)設置が実現される。
支持部11を回転機械用架台1の側面部1sのH形鋼の凹部p1に設けることにより、動吸振器10の幅L1と回転機械用架台1の幅W1との差を最小限とし、省スペース化を図っている。つまり、回転機械用架台1の短手方向の寸法(幅W1)から、動吸振器10の回転機械用架台1の短手方向の長さ(幅L1)が突出することを可及的に抑制している。
図4は、回転機械用架台における動吸振器の支持構造を内部斜め上から外方へ目視した断面斜視図である。
回転機械用架台1の側面部1sに画成される凹部p1内に延設される張り出し部11bと、該凹部p1内に設けられる取り付け部13aとは、動吸振器10の支持構造の支持部11を構成する。つまり、張り出し部11bと取り付け部13aとは、動吸振器10の支持部11の一部である。
回転機械用架台1の側面部1sに画成される凹部p1内に延設される張り出し部11bと、該凹部p1内に設けられる取り付け部13aとは、動吸振器10の支持構造の支持部11を構成する。つまり、張り出し部11bと取り付け部13aとは、動吸振器10の支持部11の一部である。
張り出し部11bと取り付け部13aとは、複数のコイルばね11aにより弾性的に連結されている。すなわち、張り出し部11bおよび取り付け部13aは、それぞれ複数のコイルばね11aの一方端と他方端が溶接等により固着されている。なお、この固着方法は、溶接以外の方法でもよい。
ところで、架台1の振動で主に課題とされるのは鉛直方向に変位が生じる振動モードである。
そこで、動吸振器10の案内軸であるガイド13と、ガイド13が挿通する張り出し部11bに設けられた貫通孔13bによって、動吸振器10の支持部11が、コイルばね11aを介在して、架台1の鉛直方向(図4のα1方向)にのみ動作する構造としている。
そこで、動吸振器10の案内軸であるガイド13と、ガイド13が挿通する張り出し部11bに設けられた貫通孔13bによって、動吸振器10の支持部11が、コイルばね11aを介在して、架台1の鉛直方向(図4のα1方向)にのみ動作する構造としている。
これにより、動吸振器10の水平方向(図1の紙面前後左右方向)の振動の影響が抑制され、振動が1自由度系の曲げ振動やねじり振動、2自由度系の曲げ振動、ねじり振動にモデル化できるため、動吸振器10が対象とする架台1の対象周波数の設計が容易となる。
架台1に取り付けられる動吸振器10は、支持部11の下端部の接合部11cにおいて支持部11と錘構造部12が不図示のボルトによって接合されている。そのため、螺着されたボルトを外すことにより、支持部11と錘構造部12とに分解することが可能である。
この構成により、錘構造部12の厚さTが回転機械用架台1と基礎8との隙間s1の高さH(図3、図1参照)より小さいため、プラントに設置済みの架台1の下部に容易に錘構造部12を挿入することができる。そのため、動吸振器10の錘構造部12の取り付け作業が、架台1を持ち上げることなく可能である。
また、支持部11を構成する取り付け部13a(図4参照)を架台1の側面部1sにスポット溶接、テルミット溶接等で溶接することで、支持部11を回転機械用架台1に固定することができる。なお、固定は六角ボルト等によりボルト固定してもよい。
そのため、架台1をプラントの基礎8(図1参照)に設置した後に、架台1自体に大きな加工を要すること無く、動吸振器10を回転機械用架台1に取り付けることができる。つまり、プラントの基礎8に設置した回転機械用架台1に、動吸振器10を後付けすることが可能である。
<動吸振器10の錘構造部12>
図5は、第1実施形態における動吸振器の錘構造部の内部を上斜めから目視した断面斜視図である。
錘構造部12は、筐体12Cの内部に位置が固定される1つの固定錘12kと、位置が可変である2つの位置可変錘12a、12bとを設けた梁状の構造となっている。つまり、錘構造部12は、位置可変錘12a、12bにより、位置可変錘12a、12bと固定錘12kとで可変の質量分布を有している。
図5は、第1実施形態における動吸振器の錘構造部の内部を上斜めから目視した断面斜視図である。
錘構造部12は、筐体12Cの内部に位置が固定される1つの固定錘12kと、位置が可変である2つの位置可変錘12a、12bとを設けた梁状の構造となっている。つまり、錘構造部12は、位置可変錘12a、12bにより、位置可変錘12a、12bと固定錘12kとで可変の質量分布を有している。
位置可変錘12a、12bには、それぞれスクリューシャフト12s1、12s2と噛み合うねじ部12a1、12b1が螺刻され(設けられ)ている。ねじ部12a1、12b1やスクリューシャフト12s1、12s2には、焼き付きを抑制するためにグリス、機械油等の潤滑材を塗布することが好ましい。
固定錘12kおよび位置可変錘12a、12bには、位置調整と関係を無くするスクリューシャフトを通すための貫通穴12k1、12a2、12b2が、スクリューシャフト12s1、12s2の外径より大なる内径を有して設けられている。
これにより、スクリューシャフト12s1、12s2を避けて錘(12k、12a、12b)を配置する場合に比べて錘構造部12の小型化を図った構造としている。
スクリューシャフト12s1、12s2は、それぞれ錘構造部12の端部に設けられた錘位置調整部23a、23bに接続されている。錘位置調整部23a、23bには、不図示の六角頭や六角穴が形成されている。
これにより、スクリューシャフト12s1、12s2を避けて錘(12k、12a、12b)を配置する場合に比べて錘構造部12の小型化を図った構造としている。
スクリューシャフト12s1、12s2は、それぞれ錘構造部12の端部に設けられた錘位置調整部23a、23bに接続されている。錘位置調整部23a、23bには、不図示の六角頭や六角穴が形成されている。
これにより、ユーザ(使用者)が六角スパナ、六角レンチ等の工具を用いて、錘位置調整部23aと錘位置調整部23bとをそれぞれ外部から回転(回動)させることにより、スクリューシャフト12s1、12s2をそれぞれ独立に回転(回動)させることができる。つまり、スクリューシャフト12s1、12s2をそれぞれ回転させることにより、位置可変錘12a、12bの位置をそれぞれ独立に調整することが可能である。
なお、位置可変錘12a、12bの調整は自動的に行ってもよい。つまり、錘位置調整部23aと錘位置調整部23bとの回動は、自動的に制御してもよい。例えば、モータと減速機構等の錘位置調整部23a、23bの各稼働手段と、振動の解析、演算を行う演算手段と、演算手段による演算結果により稼働手段を制御するモータ駆動回路等の制御手段とを設ける。そして、演算手段の演算結果により稼働手段を制御手段で制御し、錘位置調整部23aと錘位置調整部23bとを自動的に調整してもよい。
また、回転機械の稼動中に架台1の振動を抑制する制御を位置可変錘12a、12bの調整により適宜行ってもよい。
なお、演算手段、制御手段の一部はソフトウェアやLSI(Large Scale Integration)、IC(Integrated Circuit)等のハードウェアで構成してもよく、実施態様は限定されない。
また、回転機械の稼動中に架台1の振動を抑制する制御を位置可変錘12a、12bの調整により適宜行ってもよい。
なお、演算手段、制御手段の一部はソフトウェアやLSI(Large Scale Integration)、IC(Integrated Circuit)等のハードウェアで構成してもよく、実施態様は限定されない。
<動吸振器10の取り付け>
動吸振器10の回転機械用架台1への取り付けは、以下の如く遂行される。
まず、支持部11の取り付け部13aを架台1の側面部1sに溶接で固定する。
次に、架台1の下方の隙間s1に挿入した錘構造部12を、支持部11の接合部11cにより、支持部11とボルト締めで接合する。
ここで、支持部11のコイルばね11aは、ゴムや樹脂で覆うことで、粘性減衰力等の減衰を付与するとともに洋上での塩害や腐食に備えるとよい。
動吸振器10の回転機械用架台1への取り付けは、以下の如く遂行される。
まず、支持部11の取り付け部13aを架台1の側面部1sに溶接で固定する。
次に、架台1の下方の隙間s1に挿入した錘構造部12を、支持部11の接合部11cにより、支持部11とボルト締めで接合する。
ここで、支持部11のコイルばね11aは、ゴムや樹脂で覆うことで、粘性減衰力等の減衰を付与するとともに洋上での塩害や腐食に備えるとよい。
<動吸振器10の調整法>
回転機械用架台1に取り付けた動吸振器10は、位置可変錘12a、12bの各位置を変えることにより、回転機械用架台1を防振するものである。
動吸振器10(位置可変錘12a、12b)の調整は、以下の方法で行われる。
固定錘12kを錘構造部12の中央に配置し、動吸振器10の対象周波数が本第1実施形態(発明)を未実施の場合に課題と成り得る回転機械用架台1の曲げ振動とねじり振動の周波数となるように位置可変錘12a、12bの各位置を調整する。
回転機械用架台1に取り付けた動吸振器10は、位置可変錘12a、12bの各位置を変えることにより、回転機械用架台1を防振するものである。
動吸振器10(位置可変錘12a、12b)の調整は、以下の方法で行われる。
固定錘12kを錘構造部12の中央に配置し、動吸振器10の対象周波数が本第1実施形態(発明)を未実施の場合に課題と成り得る回転機械用架台1の曲げ振動とねじり振動の周波数となるように位置可変錘12a、12bの各位置を調整する。
図6(a)は、動吸振器の変位方向が同位相の場合の動吸振器の動作を模式的に表した図であり、図6(b)は、動吸振器の変位方向が逆位相の場合の動吸振器の動作を模式的に表した図である。
架台1の曲げ振動に対しては、図6(a)に示すように、動吸振器10の錘構造部12の両端部(位置可変錘12a、12b)が同位相で振動するように、位置可変錘12a、12bの各位置を調整する。
架台1の曲げ振動に対しては、図6(a)に示すように、動吸振器10の錘構造部12の両端部(位置可変錘12a、12b)が同位相で振動するように、位置可変錘12a、12bの各位置を調整する。
一方、ねじり振動に対しては、動吸振器10の錘構造部12の両端部が逆位相で振動するように、位置可変錘12a、12bの各位置を調整する。
これにより、回転機械用架台1の曲げ振動または/およびねじり振動の両者を防振する最適な位置可変錘12a、12bの各位置を決定する。
これにより、回転機械用架台1の曲げ振動または/およびねじり振動の両者を防振する最適な位置可変錘12a、12bの各位置を決定する。
具体的には、最適な位置可変錘12a、12bの各位置の決定は以下のように行われる
まず、回転機械6を搭載した回転機械用架台1の曲げ振動または/およびねじり振動の振動解析を、有限要素法を用いて行う。その後、下記のように、位置可変錘12a、12bの位置を決定する。
まず、回転機械6を搭載した回転機械用架台1の曲げ振動または/およびねじり振動の振動解析を、有限要素法を用いて行う。その後、下記のように、位置可変錘12a、12bの位置を決定する。
図6(a)に示すように、錘構造部12の全質量をM、複数のばね11aが連結されて構成される支持部11全体のばね定数をK、錘構造部12の端部の変位をxとすると、錘構造部12が同位相で振動する場合の直線運動の運動方程式は減衰を無視すると、フックの法則から式(1)で表される。
一方、図6(b)に示す錘構造部12が逆位相で振動する場合には、錘構造部12の中央(重心)回りの慣性モーメントをI、傾きをθとすると、傾き方向(回転運動)の運動方程式は式(3)で表される。
式(3)から,逆位相で振動する場合の固有振動数ftは、式(4)で表される。
ここで、慣性モーメントIは位置可変錘12a、12bを錘構造部12の中央寄りに配置するほど小さい値となり、逆に端部寄りに配置すると大きい値となる。
ここで、fbには、変位xを含まないため、変位xは、fbに関係しない。
したがって、位置可変錘12a、12bの位置を変えるだけで、同位相での振動の固有振動数fbを変えずに逆位相での振動の固有振動数ftだけを変更可能である。
そこで、固有振動数ftを回転機械用架台1のねじり振動の周波数となるように位置可変錘12a、12bの位置を調整する。
ここで、fbには、変位xを含まないため、変位xは、fbに関係しない。
したがって、位置可変錘12a、12bの位置を変えるだけで、同位相での振動の固有振動数fbを変えずに逆位相での振動の固有振動数ftだけを変更可能である。
そこで、固有振動数ftを回転機械用架台1のねじり振動の周波数となるように位置可変錘12a、12bの位置を調整する。
なお、曲げ振動、ねじり振動の両者を含む場合を例示したが、曲げ振動、ねじり振動のうちの何れかで調整してもよい。
上記構成によれば、防振支持構造7(7a、7b、7c)によって基礎8と架台1の下方に隙間s1がある回転機械用架台1において、少なくとも2つの弾性体(コイルばね11a)によって並列に(両持ち)支持された質量分布を有する動吸振器10を、架台1の下方の隙間s1に備える。
これにより、架台1の上面に搭載する回転機械6の配置を妨げないとともに装置全体の設置スペースの拡大を最小限に止めながら、大型の動吸振器10を設置することが可能となる。また、これにより省スペースでかつ効果的な架台1の振動の低減が可能となる。
これにより、架台1の上面に搭載する回転機械6の配置を妨げないとともに装置全体の設置スペースの拡大を最小限に止めながら、大型の動吸振器10を設置することが可能となる。また、これにより省スペースでかつ効果的な架台1の振動の低減が可能となる。
さらに、動吸振器10を、質量分布(位置可変錘12a、12b、固定錘12k)を有する部材である錘構造部12を少なくとも2つの弾性体(コイルばね11a)によって並列支持した構造とすることにより、周波数の異なる複数の振動モードを対象に振動を低減することができる。
また、架台1の側面部1sを凹形状とし当該凹部p1内に動吸振器10の弾性体(コイルばね11a)を備えることにより、振動低減効果をそのままに、より一層の省スペース化を実現できる。
また、動吸振器10を構成する質量分布を有する部材が梁(筐体12C、スクリューシャフト12s1、12s2)と錘(位置可変錘12a、12b、固定錘12k)から成り、錘(位置可変錘12a、12)の位置を梁端部(筐体12の端部)から可変とすることにより、動吸振器10の周波数を調整し、より効果的に振動を低減することができる。
また、動吸振器10を構成する質量分布を有する部材が梁(筐体12C、スクリューシャフト12s1、12s2)と錘(位置可変錘12a、12b、固定錘12k)から成り、錘(位置可変錘12a、12)の位置を梁端部(筐体12の端部)から可変とすることにより、動吸振器10の周波数を調整し、より効果的に振動を低減することができる。
さらに、位置可変である位置可変錘12a、12bを少なくとも2つとすることで、動吸振器10の周波数の調整が容易になる。
従って、回転機械6運転時の架台1の振動を抑制できる。
従って、回転機械6運転時の架台1の振動を抑制できる。
なお、第1実施形態では、錘(位置可変錘12a、12b、固定錘12k)を3個とし中央の1個(固定錘12k)を固定としたが、これに限定されない。例えば、固定錘12kを設けることなく、位置可変錘12a、12bの2個のみにしてもよい。
なお、第1実施形態においては、支持部11の弾性体にコイルばね11aを用いる場合を例示したが、板ばねやゴム等の他の弾性体を用いても同様の効果が得られる。また、減衰の付与のために流体の粘性抵抗を利用したオイルダンパ等の減衰器を併用して、粘性摩擦式動吸振器としてもよい。なお、軽量の場合には、エアダンパを適用してもよい。エアダンパは油漏れがない。
なお、第1実施形態においては、支持部11の弾性体にコイルばね11aを用いる場合を例示したが、板ばねやゴム等の他の弾性体を用いても同様の効果が得られる。また、減衰の付与のために流体の粘性抵抗を利用したオイルダンパ等の減衰器を併用して、粘性摩擦式動吸振器としてもよい。なお、軽量の場合には、エアダンパを適用してもよい。エアダンパは油漏れがない。
<<第2実施形態>>
図7は、本発明に係わる第2実施形態の動吸振器の支持構造を表す図1のA−A線断面図である。
第2実施形態の動吸振器20は、動吸振器20を、回転機械用架台1の幅W2以下になるように回転機械用架台1に取り付けたものである。
なお、図7では、簡単のため、回転機械用架台1をハッチングで示しているが、回転機械用架台1の構成は側面部1sに凹部を有すれば、任意である。
図7は、本発明に係わる第2実施形態の動吸振器の支持構造を表す図1のA−A線断面図である。
第2実施形態の動吸振器20は、動吸振器20を、回転機械用架台1の幅W2以下になるように回転機械用架台1に取り付けたものである。
なお、図7では、簡単のため、回転機械用架台1をハッチングで示しているが、回転機械用架台1の構成は側面部1sに凹部を有すれば、任意である。
第2実施形態の動吸振器20では、架台1の下方の側面部1s2に貫通孔15bを設けることにより、動吸振器20の幅L2が回転機械用架台1(以下、回転機械用架台1を架台1とも称す)の幅W2以下に構成し、回転機械用架台1の幅W2を広げることなく振動の低減を実現したものである。
なお、第1実施形態と同様、回転機械用架台1と基礎8の隙間s1の高さHより、錘構造部22の鉛直方向の厚さTを小さい値とする。
なお、第1実施形態と同様、回転機械用架台1と基礎8の隙間s1の高さHより、錘構造部22の鉛直方向の厚さTを小さい値とする。
図8は、第2実施形態の動吸振器の支持構造を内部斜めから外方へ目視した断面斜視図である。
架台1の上方の側面部1s1と下方の側面部1s2との間には、動吸振器20を架台1に取り付けるための扁平な直方体の枠状の取り付け部材14が、溶接、ボルト締め等により、固定される。動吸振器20の錘構造部22は、第1実施形態の動吸振器10の錘構造部12(図5参照)と同様な構成である。
架台1の上方の側面部1s1と下方の側面部1s2との間には、動吸振器20を架台1に取り付けるための扁平な直方体の枠状の取り付け部材14が、溶接、ボルト締め等により、固定される。動吸振器20の錘構造部22は、第1実施形態の動吸振器10の錘構造部12(図5参照)と同様な構成である。
取り付け部材14は、外周部を成す矩形状の細幅の板材の枠部14aと、枠部14a内に掛け渡して配設される長板状の中板14bとを有している。
中板14bには、動吸振器20の案内軸となる支持部21(21a、21b)が挿通され案内される貫通孔15a1が穿孔されており、枠部14aを成す下枠板14a1には、動吸振器20の案内軸となる支持部21(21a、21b)が挿通され案内される貫通孔15a2が穿孔されている。
中板14bには、動吸振器20の案内軸となる支持部21(21a、21b)が挿通され案内される貫通孔15a1が穿孔されており、枠部14aを成す下枠板14a1には、動吸振器20の案内軸となる支持部21(21a、21b)が挿通され案内される貫通孔15a2が穿孔されている。
架台1の下方の側面部1s2には、取り付け部材14の貫通孔15a2に対向して、動吸振器20の案内軸の支持部21が挿通され案内される貫通孔15b(図7参照)が穿孔されている。
動吸振器20の錘構造部22は、接合部21cを介して、案内軸となる2つの支持部21に固定されている。
支持部21(21a、21b)は、以下に述べるように、架台1の側面部1s(1s1、1s2)に設けられた取り付け部材14と複数のコイルばね11a1、11a2により弾性的に連結されている。
動吸振器20の錘構造部22は、接合部21cを介して、案内軸となる2つの支持部21に固定されている。
支持部21(21a、21b)は、以下に述べるように、架台1の側面部1s(1s1、1s2)に設けられた取り付け部材14と複数のコイルばね11a1、11a2により弾性的に連結されている。
支持部21(21a、21b)の一方端は、フランジ板21fが固定される一方、支持部21(21a、21b)の他方端は、錘構造部22に固定される接合部21cに嵌入され、ボルト締めやキー固定等により固定されている。
フランジ板21fと取り付け部材14の上枠板14a2とには、コイルばね11a1が2本並列に固定されている。
フランジ板21fと取り付け部材14の上枠板14a2とには、コイルばね11a1が2本並列に固定されている。
支持部21(21a、21b)における取り付け部材14の中板14bと下枠板14a1との間の箇所には、ばね受け板21sが溶接等により固定される。
支持部21に固定されるばね受け板21sと取り付け部材14の下枠板14a1とには、コイルばね11a2が3本並列に固定されている。
支持部21に固定されるばね受け板21sと取り付け部材14の下枠板14a1とには、コイルばね11a2が3本並列に固定されている。
動吸振器20の錘構造部22を支持する支持部21は、取り付け部材14の貫通孔15a1、15a2と架台1の突出部である下方の側面部1s2に設けられた貫通孔15bとに挿通され、第1実施形態と同様に、回転機械用架台1に対して鉛直方向にのみ動作する構造としている。
これにより、支持部21が、コイルばね11a1、11a2を介して、架台1の上・下方の側面部1s1、1s2に固定される取り付け部材14に弾性的に支持(連結)されている。つまり、取り付け部材14は、架台1に固定されるので、支持部21が架台1に弾性的に支持(連結)される。
支持部21には、接合部21cを介して、錘構造部22が固定されるので、錘構造部22が、ばね11a1、11a2を介して、架台1に弾性的に支持されている。
支持部21には、接合部21cを介して、錘構造部22が固定されるので、錘構造部22が、ばね11a1、11a2を介して、架台1に弾性的に支持されている。
なお、接合部21cにより、支持部21と錘構造部22とを分解可能としているので、架台1への取り付け性が向上する。
また、組み付け前には、支持部21(21a、21b)と、フランジ板21fと、ばね受け板21sとが分解状態となる構成である。さらに、架台1への組み付け前に取り付け部材14が分解状態となる構成としてもよい。
また、組み付け前には、支持部21(21a、21b)と、フランジ板21fと、ばね受け板21sとが分解状態となる構成である。さらに、架台1への組み付け前に取り付け部材14が分解状態となる構成としてもよい。
上記構成によれば、回転機械用架台1の下方の側面部1s2に支持部21(21a、21b)が挿通する貫通孔15bが穿孔され、上・下方の側面部1s1、1s2間に取り付け部材14が固定されるので、動吸振器20を回転機械用架台1の幅W2以下になるように取り付けることが可能である。そのため、架台1の幅W2を大きくすることなく、防振が可能である。
<<その他の実施形態>>
なお、前記実施形態では、回転機械用架台1が洋上プラント等のプラントの基礎8に据え付けられる場合を例示したが、プラント以外の基礎に据え付けてもよい。
なお、前記実施形態では、動吸振器10、20を1つ有する回転機械用架台としたが、複数の動吸振器を有する構成としてもよい。
なお、前記実施形態では、回転機械用架台1が洋上プラント等のプラントの基礎8に据え付けられる場合を例示したが、プラント以外の基礎に据え付けてもよい。
なお、前記実施形態では、動吸振器10、20を1つ有する回転機械用架台としたが、複数の動吸振器を有する構成としてもよい。
また、前記実施形態では、動吸振器10、20の錘を固定錘が無い場合または1つの場合、位置可変錘12a、12bが2つの場合を例示したが、固定錘を2つ以上とし、位置可変錘を3つ以上としてもよい。しかしながら、第1実施形態のように、位置可変錘12a、12bの間に固定錘12kを1つ設ける構成が、構成簡素で振動解析も容易であるので、望ましい。
以上、本発明の種々の実施形態を述べたが、その説明は典型的であることを意図している。
つまり、本発明は、前記した実施形態に限定されるものでなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものでない。
つまり、本発明は、前記した実施形態に限定されるものでなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものでない。
また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。
このように、本発明の範囲内で様々な修正と変更が可能である。すなわち、本発明は発明の趣旨を変更しない範囲において適宜、任意に変更可能である。
このように、本発明の範囲内で様々な修正と変更が可能である。すなわち、本発明は発明の趣旨を変更しない範囲において適宜、任意に変更可能である。
1 回転機械用架台
1s 側面部
2 被駆動機(遠心圧縮機、回転機械)
3 変速機(回転機械)
4 駆動機(回転機械)
6 回転機械
7 防振支持構造(支持構造)
8 基礎
10、20 動吸振器
11a、11a1、11a2 コイルばね(弾性体)
12、22 錘構造部(質量分布を有する部材)
12a 位置可変錘(位置が調整される錘)
12b 位置可変錘(位置が調整される錘)
12C 筐体(梁)
12k 固定錘(位置が不変である錘)
12s1、12s2 スクリューシャフト(梁)
s1 隙間
p1 凹部
1s 側面部
2 被駆動機(遠心圧縮機、回転機械)
3 変速機(回転機械)
4 駆動機(回転機械)
6 回転機械
7 防振支持構造(支持構造)
8 基礎
10、20 動吸振器
11a、11a1、11a2 コイルばね(弾性体)
12、22 錘構造部(質量分布を有する部材)
12a 位置可変錘(位置が調整される錘)
12b 位置可変錘(位置が調整される錘)
12C 筐体(梁)
12k 固定錘(位置が不変である錘)
12s1、12s2 スクリューシャフト(梁)
s1 隙間
p1 凹部
Claims (7)
- 基礎に据え付けられる支持構造と、
前記基礎との間の隙間に配置され、可変の質量分布を有する部材が少なくとも2つの弾性体によって並列に支持される動吸振器とを備え、
前記基礎上に前記支持構造によって支持され、回転機械が設けられる
ことを特徴とする回転機械用架台。 - 請求項1記載の回転機械用架台において、
前記回転機械は、駆動機と変速機と少なくとも1つの遠心圧縮機とであり、
洋上プラント上の前記基礎に設置される
ことを特徴とする回転機械用架台。 - 請求項1または請求項2記載の回転機械用架台において、
その側面部に凹部が形成され、当該凹部内に前記動吸振器が支持される前記弾性体を備える
ことを特徴とする回転機械用架台。 - 請求項1または請求項2記載の回転機械用架台において、
前記可変の質量分布を有する部材は、錘と当該錘を支持する梁とを有し、
前記錘の位置は、調整によって可変である
ことを特徴とする回転機械用架台。 - 請求項1または請求項2記載の回転機械用架台において、
前記動吸振器は、前記回転機械用架台に発生する振動の腹となる領域の一方端部と他方端部とに並列に支持される
ことを特徴とする回転機械用架台。 - 請求項4記載の回転機械用架台において、
前記錘は、少なくとも2つである
ことを特徴とする回転機械用架台。 - 請求項4記載の回転機械用架台において、
前記位置が可変である錘の間に、位置が固定される錘を少なくとも1つ設けた
ことを特徴とする回転機械用架台。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012160474A JP2014020477A (ja) | 2012-07-19 | 2012-07-19 | 回転機械用架台 |
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JP (1) | JP2014020477A (ja) |
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---|---|---|---|---|
CN106523324A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-03-22 | 重庆小康工业集团股份有限公司 | 压缩机安装组件 |
CN108437740A (zh) * | 2018-03-09 | 2018-08-24 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 电动空调压缩机的安装装置 |
WO2018168516A1 (ja) * | 2017-03-15 | 2018-09-20 | 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 | 防振架台 |
EP3848613A1 (de) | 2020-01-10 | 2021-07-14 | Siemens Aktiengesellschaft | An einer rahmenkonstruktion elastisch befestigte elektrische maschine |
-
2012
- 2012-07-19 JP JP2012160474A patent/JP2014020477A/ja active Pending
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CN108437740A (zh) * | 2018-03-09 | 2018-08-24 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 电动空调压缩机的安装装置 |
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