JP2014025561A - 磁気ダンパ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】制振対象物に適合するように、設置現場において、容易、かつ正確に、また構成各部の歪みなく、固有振動数を調節できる磁気ダンパ装置を提供する。
【解決手段】磁気ダンパ装置１は、制振対象に固着される支持部材２と、この支持部材２に上端が取り付けられた板ばね部材３と、この板ばね部材３の自由端に取り付けられた慣性部材４と、これに向き合って配置されて支持部材２に取り付けられた導体板５と、この導体板５の第１面及び慣性部材４の、第１面と向き合っている第２面のいずれかに設けられた磁石と、板ばね部材３の上下方向に移動可能に支持部材２に支持されたロック手段７と、このロック手段７を板ばね部材３の上下方向に移動させる移動手段８とを備える。
【選択図】図４

Description

この発明は、例えば、沸騰水型原子炉のインターナルポンプシステム等に適用するのに好適な磁気ダンパ装置に関する。

改良沸騰水型原子炉は、原子炉圧力容器の底部に複数のインターナルポンプを備えている。これらのインターナルポンプは、原子炉の運転中に回転速度を変えることによって原子炉出力を制御する。インターナルポンプは、原子炉の起動時、原子炉の運転停止時、及びこれら以外の運転時に、共振周波数での運転を経験する。このため、回転速度の増加または減少に伴ってインターナルポンプの回転周波数とポンプケーシングの固有振動数が接近する際、この共振による振動を抑制するインターナルポンプ用制振装置として、磁気ダンパが提案されている（特許文献１参照）。

特許文献２には、板ばね振動型磁気ダンパが記載されている。この板ばね振動型磁気ダンパは、支持杆の周囲に４つの吸振要素を設けている。各吸振要素は、支持杆のフランジ支持天板に取り付けられた固定片、一対の板ばね、慣性部材、及び一対の磁石板を有する。対向する一対の板ばねの上端部を固定片に取り付け、対向する一対の板ばねの下端部を慣性部材に取り付けている。一対の磁石板が向き合って慣性部材に設けられる。一対の磁石板の間に配置された導体板が、支持杆の固定板に設けられている。吸振要素の固有振動数は板ばねの長さを変更することによって調節される。また、板ばねの長さの変更は、固定片の支持杆に対する固定位置を変更することによって行われる。

特開平６−２４１２７４号公報 特開平９−１１２６３１号公報

しかしながら、特許文献１には、吸振要素の固有振動数を制振対象の固有振動数に対応させる具体的手段についての記載はない。特許文献２に記載された板ばね振動型磁気ダンパでは、板ばねの上端部がボルト及びナットによって固定片に取り付けられ、板ばねの下端部もボルト及びナットによって固定板に取り付けられている。このため、その板ばね振動型磁気ダンパでの板ばねのばね定数の変更は、ボルト及びナットを取り外して板ばねを固定片及び固定板から取り外し、磁気ダンパの固有振動数を制振対象の固有振動数と同調させる長さの板ばねを、再度、固定片及び固定板に取り付ける必要がある。その際には、固定片と固定板の間の長さを、新たな板ばねが固定片及び固定板に取り付けられるように、固定片の支持杆に対する固定位置を変更する。このような板ばねの長さを変更する作業は、設置現場において正確、簡易迅速に行うことができない。
したがって、本発明の目的は、制振対象物に適合するように、設置現場において、容易、かつ正確に、また構成各部の歪みなく、固有振動数を調節できる磁気ダンパ装置を提供することである。

以下、添付図面の符号を参照して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
上記課題を解決するための、この出願に係る発明の磁気ダンパ装置１は、制振対象４１に固着される支持部材２と、この支持部材２に上端が取り付けられ下方の自由端に向かって上下方向に延びる板ばね部材３と、それの自由端に取り付けられた慣性部材４と、それに向き合って配置されて支持部材２に取り付けられた導体板５と、それの第１面及び慣性部材４の、第１面と向き合っている第２面のいずれかに設けられた磁石６と、板ばね部材３の上下方向に移動可能に支持部材２に支持されたロック手段７と、それを板ばね部材３の上下方向に移動させる移動手段８とを備える。支持部材２は、上下に相互間隔を置いて水平に配置された上部支持板１０と、下部支持板１１とを備える。板ばね部材３は、左右の一対が、上端において上部支持板１０に互いに平行に固定される。慣性部材４は、板ばね部材３の下端に固定され、板ばねの板面と直角方向で下方に開いた複数の互いに平行なスリット１２を備える。導体板５は、慣性部材４の各スリット１２に挿入されるように複数設けられ、下端において下部支持板１１上に固定される。ロック手段７は、板ばね部材３をその厚さ方向に挟む内側及び外側各一対のロック板１３，１４と、左右二対のロック板の前後両端部間を締め付け解放可能に水平に貫通するロックボルト１５及びナット１６とを具備する。移動手段８は、上端が上部支持板１０に固定された支持フレーム１７と、この支持フレーム１７内に上下方向に摺動自在に設けられた移動ブロック１８と、この移動ブロック１８のナット２５を貫通して支持フレーム１７に垂直に支持されたねじ棒１９とを具備する。支持フレーム１７は、一対の板ばね部材３の内側に、それらと平行に間隔を置いて配置される左右一対の垂直支持板２０と、これら垂直支持板２０の下端間を結合する水平支持板２１とを備える。垂直支持板２０は、上端において上部支持板１０の下面に固定され、ロックボルト１５を水平に貫通させる上下方向の長孔２２を前後に一対有する。移動ブロック１８は、一対の垂直支持板２０の対向内側面に当接するように当該垂直支持板２０間に上下方向に摺動自在に設けられ、ロックボルト１５を水平に貫通させる。ねじ棒１９は、上下端部において上部支持板１０と水平支持板２１に回転自在に支持され、中間において移動ブロック１８のナット２５に螺合され、上部支持板１０から突出した上端に回転操作用のハンドル２６を備える。

この出願に係る発明のダンパ装置によれば、制振対象物に適合するように、設置現場において、容易、かつ正確に、また構成各部の歪みなく、固有振動数を微調整でき、それにより効果的に制振作用を行うことができる。

本発明に係るダンパ装置の正面図である。 図１のダンパ装置の側面図である。 図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 図１のダンパ装置の斜視図である。

図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。
磁気ダンパ装置１は、制振対象４１に固着される支持部材２と、この支持部材２に上端が取り付けられ、下方の自由端に向かって上下方向に延びる板ばね部材３と、この板ばね部材３の自由端に取り付けられた慣性部材４と、この慣性部材４に向き合って配置されて支持部材２に取り付けられた導体板５と、この導体板５の第１面及び慣性部材４の、第１面と向き合っている第２面のいずれかに設けられた磁石６と、板ばね部材３の上下方向に移動可能に支持部材２に支持されたロック手段７と、このロック手段７を板ばね部材３の上下方向に移動させる移動手段８とを備える。

支持部材２は、垂直に配置される本体９と、本体に上下に相互間隔を置いて水平に配置される上部支持板１０と、下部支持板１１とを備える。上部支持板１０と下部支持板１１は、矩形で、それぞれ後方端において本体９に固着される。板ばね部材３が、上部支持板１０に支持され、また導体板５が、下部支持板１１に支持される。

一対の板ばね部材３は、それぞれ２枚の平板ばねを重ね合わせてなり、上端において上部支持板１０の左右の側面に、互いに平行に固定される。

慣性部材４は、一対の板ばね部材３の下端部に固定される。慣性部材４は、板ばね部材３の板面と直角方向（振動方法）で、下端側に開放する複数のスリット１２を有する。各スリット１２は、互いに前後方向に平行に配置される。このスリット１２の対向する内側面に磁石６が固着される。図示の実施例において、慣性部材４は、板ばね部材３の下端部間に左右水平方向のボルト２７で固定される上部材２８と、これに垂直方向のボルト２９で固着される下部材３０とで構成される。さらに、下部材３０は、前後方向に分割された複数の構成体３１の上端部を前後方向水平の結合ボルト３２で一体化して構成される。

導体板５は、慣性部材４の各スリット１２に挿入されるように、互いに平行に並んで複数設けられ、下端において下部支持板１１上に固定される。スリット１２内において、導体板５の表裏面に磁石６が対向して配置される。

ロック手段７は、ロック板１３，１４と、ロックボルト１５及びナット１６とを具備する。外側及び内側のロック板１３，１４は、各板ばね部材３をその厚さ方向に挟む。ロックボルト１５は、ロック板１３，１４の前後方向の両端部間を水平に貫通し、ロックナット１６の調整により、両ロック板１３，１４間を締め付け解放可能である。

移動手段８は、支持フレーム１７と、支持フレーム１７内の移動ブロック１８と、移動ブロック１８を貫通するねじ棒１９とを具備する。

支持フレーム１７は、一対の板ばね部材３の内側に、それらと平行に間隔を置いて配置される左右一対の垂直支持板２０と、これら垂直支持板２０の下端間を結合する水平支持板２１とを備える。垂直支持板２０は、上端において上部支持板１０の下面に固定され、ロックボルト１５を水平に貫通させる上下方向の長孔２２を前後に一対有する。

移動ブロック１８は直方体状で、左右側面が支持フレーム１７の垂直支持板２０の内側面に接して、上下方向に摺動自在に設けられる。移動ブロック１８は、前後端部付近に、ロックボルト１５を貫通させる左右水平方向の挿通孔２３を有し、また中央に、ねじ棒１９を垂直に貫通させる貫通孔２４を有する。この貫通孔２４には、ねじ棒１９と螺合するナット２５が設けられる。ねじ棒１９、ナット２５には、台形ねじが刻まれている。挿通孔２３と貫通孔２４の間に、垂直に貫通するガイド孔３５が設けられ、これにガイドコラム３６が摺動自在に貫通する。ガイドコラム３６は、上下端において上部支持板１０と水平支持板２１に支持される。

ねじ棒１９は、移動ブロック１８を貫通し、上下端部において上部支持板１０と水平支持板２１に回転自在に支持される。上部支持板１０から突出した上端には、回転操作用のハンドル２６が取り付けられる。

内側ロック板１３は、支持フレーム１７の垂直支持板２０の外側面に当接するように設けられ、その前端面に、ロックボルト１５の中心位置を示す目印板３３が固定され、垂直支持板２０の前面には、目印板３３に対応して上下相対位置を示す目盛板３４が固定される。

このダンパ装置のマスの振動数を制振対象の振動数に同調させるために、板ばね部材３の長さを変えて、ばね定数を調整する。そのために、ロックボルト、ナット１５，１６を弛めて、ロック板１３，１４から板ばね部材３を解放した状態で、ハンドル２６によってねじ棒１９を回転させる。これにより、移動ブロック１８と共に、ロックボルト、ナット１５，１６、ロック板１３，１４が昇降する。それの相対位置は、目印板３３と目盛板３４との照合で容易に確認できる。これにより、板ばね固定部材３−マス４間の、板ばねの長さ（ばね定数）が変化し、同調振動数、すなわち、マスの固有振動数が変化する。

ねじ棒１９の台形ねじを利用することで、板ばね部材３の固定部を決定するロック手段７、すなわち、ロック板１３，１４，移動ブロック１８を移動させる力が増幅し、同調振動数の調整が容易になり、微調整も可能になる。手を使わずに板ばね固定部を支えることができ、板ばね部材３を固定するときに固定部が動かない。ロック板１３，１４，移動ブロック１８が、台形ねじでガイドされ、移動中に傾くことがないため、固定時の微調整が不要になり、短時間で作業を完了できる。

１ 磁気ダンパ装置
２ 支持部材
３ 板ばね部材
４ 慣性部材
５ 導体板
６ 磁石
７ ロック手段
８ 移動手段
９ 支持部材の本体
１０ 上部支持板
１１ 下部支持板
１２ スリット
１３ ロック板
１４ ロック板
１５ ロックボルト
１６ ロックナット
１７ 支持フレーム
１８ 移動ブロック
１９ ねじ棒
２０ 垂直支持板
２１ 水平支持板
２２ 長孔
２３ 挿通孔
２４ 貫通孔
２５ ナット
２６ ハンドル
２７ ボルト
２８ 上部材
２９ ボルト
３０ 下部材
３１ 構成体
３２ 結合ボルト
３３ 目印板
３４ 目盛板
３５ ガイド孔
３６ ガイドコラム
４１ 制振対象

Claims (3)

1. 制振対象に固着される支持部材と、この支持部材に固定端が取り付けられ下方の自由端に向かって上下方向に延びる板ばね部材と、この板ばね部材の自由端に取り付けられた慣性部材と、この慣性部材に向き合って配置されて前記支持部材に取り付けられた導体板と、この導体板の第１面及び前記慣性部材の、前記第１面と向き合っている第２面のいずれかに設けられた磁石と、前記板ばね部材の上下方向に移動可能に前記支持部材に支持されたロック手段と、このロック手段を前記板ばね部材の上下方向に移動させる移動手段とを備え、
   前記支持部材は、上下に相互間隔を置いて水平に配置された上部支持板と、下部支持板とを備え、
   前記板ばね部材は、上端において前記上部支持板に互いに平行に固定された左右の一対からなり、
   前記慣性部材は、前記板ばね部材の下端に固定され、板ばねの板面と直角方向で下方に開いた複数の互いに平行なスリットを備え、
   前記導体板は、前記慣性部材の各スリットに挿入されるように複数設けられ、下端において前記下部支持板上に固定され、
   前記ロック手段は、前記板ばね部材をその厚さ方向に挟む内側及び外側各一対のロック板と、
   左右二対のロック板の前後両端部間を締め付け解放可能に水平に貫通するロックボルト及びナットとを具備し、
   前記移動手段は、上端が前記上部支持板に固定された支持フレームと、この支持フレーム内に上下方向に摺動自在に設けられた移動ブロックと、この移動ブロックのナットを貫通して支持フレームに垂直に支持されたねじ棒とを具備し、
   前記支持フレームは、前記一対の板ばね部材の内側にそれらと平行に間隔を置いて配置され、上端において前記上部支持板の下面に固定され、前記ロックボルトを水平に貫通させる上下方向の長孔を前後に一対有する左右一対の垂直支持板と、これら垂直支持板の下端間を結合する水平支持板とを備え、
   前記移動ブロックは、前記一対の垂直支持板の対向内側面に当接するように当該垂直支持板間に上下方向に摺動自在に設けられ、前記ロックボルトを水平に貫通させ、
   前記ねじ棒は、上下端部において前記上部支持板と前記水平支持板に回転自在に支持され、中間において前記移動ブロックのナットに螺合され、上部支持板から突出した上端に回転操作用のハンドルを備えたことを特徴とする磁気ダンパ装置。
2. 前記内側ロック板は、前記支持フレームの垂直支持板の外側面に当接するように設けられ、このロック板の前端面に、前記ロックボルトの中心位置を示す目印板が固定され、垂直支持板の前面には、目印板に対応して上下相対位置を示す目盛板が固定されることを特徴とする請求項１に記載の磁気ダンパ装置。
3. 前記慣性部材の各スリットの内側面に前記導体板の外側面と向き合って前記磁石が固定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気ダンパ装置。

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