JP3372428B2 - Measuring device for torsional vibration and longitudinal vibration of rotating shaft - Google Patents
Measuring device for torsional vibration and longitudinal vibration of rotating shaftInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、タービンやデーゼ
ル機関および船舶のプロペラ軸等の回転軸の振動計測に
利用される捩り、縦振動計測装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a torsional / longitudinal vibration measuring device used for measuring vibrations of a rotating shaft such as a propeller shaft of a turbine, a diesel engine and a ship.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の技術を図６に示す。図６に示すよ
うに、回転軸１２上に，軸の回転方向（Ａ）の向きに、
捩り振動加速度検出器（１ａ、１ｂ）が軸心に対称に、
また、軸方向（Ｂ）の向きに縦振動加速度検出器６が取
付けられている。2. Description of the Related Art A conventional technique is shown in FIG. As shown in FIG. 6, on the rotation shaft 12, in the direction of the rotation direction (A) of the shaft,
The torsional vibration acceleration detectors (1a, 1b) are symmetrical about the axis,
Further, the longitudinal vibration acceleration detector 6 is attached in the axial direction (B).
【０００３】捩り振動計測用の２個の加速度検出器（１
ａ、１ｂ）は、並列に結線され、ブリッジ端は軸１２に
巻かれた絶縁紙１１上のスリップリング（３ａ、３ｂ、
３ｃ、３ｄ）から出されているスリップリング端子（２
ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）に接続されている。Two acceleration detectors (1 for measuring torsional vibration)
a, 1b) are connected in parallel, and the bridge ends are slip rings (3a, 3b,
3c, 3d) slip ring terminals (2
a, 2b, 2c, 2d).
【０００４】また、縦振動計測用の加速度検出器６のブ
リッジ端も、軸１２に巻かれた絶縁紙１１上のスリップ
リング（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）から出されているス
リップリング端子（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）に接続さ
れている。Further, the bridge end of the acceleration detector 6 for measuring the longitudinal vibration also has a slip ring terminal (8a, 8b, 8c, 8d) on the insulating paper 11 wound around the shaft 12 (slip ring terminal). 7a, 7b, 7c, 7d).
【０００５】これらのスリップリング（３ａ、３ｂ、３
ｃ、３ｄ、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）には、静止部から
ブラシ（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、９ａ、９ｂ、９ｃ、
９ｄ）が押し当てられており、ブラシ（４ａ、４ｂ、４
ｃ、４ｄ、９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）の後端からコード
で、それぞれの増幅器（５、１０）に結線されている。These slip rings (3a, 3b, 3
c, 3d, 8a, 8b, 8c, 8d) from the stationary part to the brushes (4a, 4b, 4c, 4d, 9a, 9b, 9c,
9d) is pressed against and brushes (4a, 4b, 4)
c, 4d, 9a, 9b, 9c, 9d) is connected to each amplifier (5, 10) by a cord from the rear end.
【０００６】回転軸１２に取付けられた加速度検出器
（１ａ、１ｂ、６）には、それぞれの増幅器（５、１
０）からブラシ（４ａ、４ｃ、９ａ、９ｃ）とスリップ
リング（３ａ、３ｃ、８ａ、８ｃ）を介して電圧が供給
されている。The acceleration detectors (1a, 1b, 6) attached to the rotary shaft 12 have respective amplifiers (5, 1).
0) through the brushes (4a, 4c, 9a, 9c) and slip rings (3a, 3c, 8a, 8c).
【０００７】回転軸１２が回転し、捩り振動および縦振
動が発生した場合、加速度検出器（１ａ、１ｂ、６）に
より、それぞれ捩り振動加速度および縦振動加速度に比
例した電圧信号に変換されて、スリップリング（３ｂ、
３ｄ、８ｂ、８ｄ）とブラシ（４ｂ、４ｄ、９ｂ、９
ｄ）を介して増幅器（５、１０）に入力され、増幅器
（５、１０）で増幅された後出力される。２個の加速度
検出器（１ａ、１ｂ）を並列結線しているのは、軸１２
の回転により、繰り返し生じる重力の加速度分をキャン
セルするためである。When the rotary shaft 12 rotates and torsional vibration and longitudinal vibration occur, the acceleration detectors (1a, 1b, 6) convert the voltage signals into proportional signals to the torsional vibration acceleration and the longitudinal vibration acceleration, respectively, Slip ring (3b,
3d, 8b, 8d) and brushes (4b, 4d, 9b, 9)
It is input to the amplifier (5, 10) via d), amplified by the amplifier (5, 10), and then output. The two acceleration detectors (1a, 1b) are connected in parallel by the shaft 12
This is because the acceleration of gravity that occurs repeatedly due to the rotation of is canceled.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】従来の技術には、次の
ような問題がある。
（１）計測対象軸により軸径が異なり、さらにスリップ
リングは円形で全周連結しておく必要があるため、軸へ
の取付けが簡単に出来ず、絶縁紙を巻いたり、スリップ
リングを１本１本巻き、固定接続する等、スリップリン
グの取付け及び加速度計の取付け作業が面倒で、非常に
手間と時間がかかる。
（２）また、同一軸上でも移動することが出来ない等の
欠点がある。本発明は、これらの問題を解決することが
できる捩り、縦振動計測装置を提供することを目的とす
る。The conventional techniques have the following problems. (1) Since the shaft diameter differs depending on the shaft to be measured, and the slip ring must be circular and connected all around, it cannot be easily attached to the shaft, and insulating paper can be wrapped around or one slip ring can be used. The work of mounting the slip ring and the accelerometer, such as one winding and fixed connection, is troublesome and takes a lot of time and effort. (2) In addition, there is a defect that it cannot move even on the same axis. An object of the present invention is to provide a torsional / longitudinal vibration measuring device that can solve these problems.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】（第１の手段）
本発明に係る回転軸の捩り振動および縦振動計測装置
は、タービンやデーゼル機関等の回転軸の捩り振動およ
び縦振動計測装置において、
（Ａ）第１のテレメータカプセルおよび固定台と、第２
のテレメータカプセルおよび固定台とを有し、
（Ｂ）前記２個のテレメータカプセルは、回転軸の同一
円周上の軸芯に対する対称位置に強固に固定され、
（Ｃ）前記テレメータカプセルを固定する各固定台は、
回転軸の円周面に固着するための三角溝と、バンド用溝
と、テレメータカプセル取付用ボルト穴を有し、
（Ｄ）前記第１の固定台の上部には、第１の捩り振動検
出器を軸の回転方向の向きに取付けるとともに、第１の
縦振動検出器を軸方向の向きに取付け、
（Ｅ）前記第１の固定台上には、第１のテレメータ送信
機と第１の送信機駆動電池を収納した第１のテレメータ
カプセルを、前記第１の振動検出器（２９、３２）をカ
バーするように取り付け、
（Ｆ）前記第２の固定台の上部には、第２の捩り振動検
出器を軸の回転方向の向きに取付けるとともに、第２の
縦振動検出器を軸方向の向きに取付け、
（Ｇ）前記第２の固定台上には、第２のテレメータ送信
機と第２の送信機駆動電池を収納した第２のテレメータ
カプセルを、前記第２の振動検出器（３６、３８）をカ
バーするように取り付け、
（Ｈ）前記各テレメータカプセルの上部には、アンテナ
とカプセル蓋を取付け、
（Ｉ）前記固定台に取付けた２個の捩り振動検出器（２
９、３６）は、並列に結線されて、第１のテレメータカ
プセル内部でテレメータ送信機に接続され、
（Ｊ）前記固定台に取付けた２個の縦振動検出器（３
２、３８）は、並列に結線されて、第２のテレメータカ
プセルの内部でテレメータ送信機に接続され、
（Ｋ）前記固定台をバンドで回転軸に固着したことを特
徴とする。
（第２の手段）
本発明に係る回転軸の捩り振動計測装置は、タービンや
デーゼル機関等の回転軸の捩り振動計測装置において、
（Ａ）２個の固定台と、１個のテレメータカプセルを有
し、
（Ｂ）前記２個の固定台は、回転軸の同一円周上の軸芯
に対する対称位置に強固に固定され、
（Ｃ）第１固定台は、回転軸の円周面に固着するための
三角溝と、バンド用溝と、テレメータカプセル取付用ボ
ルト穴を有し、
（Ｄ）前記第１固定台の上部には、第１捩り振動検出器
を軸の回転方向の向きに取付け、
（Ｅ）前記第１固定台上には、テレメータ送信機と送信
機駆動電池を収納したテレメータカプセルを、前記第１
捩り振動検出器をカバーするように取り付け、
（Ｆ）第２固定台は、回転軸の円周面に固着するための
三角溝と、バンド用溝を有し、
（Ｇ）前記第２固定台の上部には、第２捩り振動検出器
を軸の回転方向の向きに取付け、
（Ｈ）前記テレメータカプセルの上部には、アンテナと
カプセル蓋を取付け、
（Ｉ）前記固定台に取付けた２個の捩り振動検出器（２
９、３６）は、並列に結線されて、テレメータ送信機に
接続され、
（Ｊ）前記固定台をバンドで回転軸に固着したことを特
徴とする。
（第３の手段）
本発明に係る回転軸の縦振動計測装置は、タービンやデ
ーゼル機関等の回転軸の縦振動計測装置において、
（Ａ）２個の固定台と、１個のテレメータカプセルを有
し、
（Ｂ）前記２個の固定台は、回転軸の同一円周上の軸芯
に対する対称位置に強固に固定され、
（Ｃ）第１固定台は、回転軸の円周面に固着するための
三角溝と、バンド用溝と、テレメータカプセル取付用ボ
ルト穴を有し、
（Ｄ）前記第１固定台の上部には、第１縦振動検出器を
軸方向の向きに取付け、
（Ｅ）前記第１固定台上には、テレメータ送信機と送信
機駆動電池を収納したテレメータカプセルを、前記第１
縦振動検出器をカバーするように取り付け、
（Ｆ）第２固定台は、回転軸の円周面に固着するための
三角溝と、バンド用溝を有し、
（Ｇ）前記第２固定台の上部には、第２縦振動検出器を
軸方向の向きに取付け、
（Ｈ）前記テレメータカプセルの上部には、アンテナと
カプセル蓋を取付け、
（Ｉ）前記固定台に取付けた２個の縦振動検出器（３
２、３８）は、並列に結線されて、テレメータ送信機に
接続され、
（Ｊ）前記固定台をバンドで回転軸に固着したことを特
徴とする。Means for Solving the Problems (First Means) A torsional vibration and longitudinal vibration measuring device for a rotating shaft according to the present invention is a device for measuring torsional vibration and longitudinal vibration for a rotating shaft of a turbine, a diesel engine, etc. A) First telemeter capsule and fixed base, second
(B) The two telemeter capsules are firmly fixed at symmetrical positions with respect to the axial center on the same circumference of the rotation axis, and (C) the telemeter capsule is fixed. Each fixed base is
It has a triangular groove for fixing to the circumferential surface of the rotating shaft, a band groove, and a bolt hole for mounting a telemeter capsule. (D) A first torsional vibration detection is provided on the upper part of the first fixing base. The first longitudinal vibration detector is mounted in the axial direction, and the first vertical vibration detector is mounted in the axial direction. (E) The first telemeter transmitter and the first telemeter transmitter are mounted on the first fixed base. A first telemeter capsule accommodating a transmitter drive battery is attached so as to cover the first vibration detector (29, 32), and (F) a second telescope is attached to the upper part of the second fixed base. The torsional vibration detector is mounted in the direction of rotation of the shaft, and the second longitudinal vibration detector is mounted in the direction of axial direction. (G) A second telemeter transmitter and a second telemeter transmitter are mounted on the second fixed base. A second telemeter capsule containing a second transmitter driving battery is attached to the second vibrator. The motion detectors (36, 38) are attached so as to cover them. (H) An antenna and a capsule lid are attached to the upper part of each telemeter capsule, and (I) Two torsional vibration detectors attached to the fixed base. (2
9 and 36) are connected in parallel and are connected to a telemeter transmitter inside the first telemeter capsule, and (J) two longitudinal vibration detectors (3) attached to the fixed base.
2, 38) are connected in parallel and are connected to the telemeter transmitter inside the second telemeter capsule, and (K) the fixing base is fixed to the rotary shaft with a band. (Second Means) A torsional vibration measuring device for a rotating shaft according to the present invention is a torsional vibration measuring device for a rotating shaft such as a turbine or a diesel engine, in which (A) two fixed bases and one telemeter capsule are provided. (B) The two fixed bases are firmly fixed at symmetrical positions with respect to the axis of the rotary shaft on the same circumference, and (C) the first fixed base is fixed to the circumferential surface of the rotary shaft. Has a triangular groove, a band groove, and a telemeter capsule mounting bolt hole, and (D) the first torsional vibration detector is mounted on the upper part of the first fixing base in the direction of rotation of the shaft. (E) a telemeter capsule containing a telemeter transmitter and a transmitter driving battery is provided on the first fixed base.
Attached so as to cover the torsional vibration detector, (F) the second fixing base has a triangular groove for fixing to the circumferential surface of the rotation shaft and a band groove, and (G) the second fixing base. The second torsional vibration detector is attached to the upper part of the antenna in the direction of rotation of the shaft, (H) The antenna and the capsule lid are attached to the upper part of the telemeter capsule, and (I) The two are attached to the fixed base. Torsional vibration detector (2
9 and 36) are connected in parallel and are connected to a telemeter transmitter, and (J) the fixing base is fixed to a rotating shaft with a band. (Third Means) A vertical vibration measuring device for a rotary shaft according to the present invention is a vertical vibration measuring device for a rotary shaft of a turbine, a diesel engine, or the like, and comprises (A) two fixed bases and one telemeter capsule. (B) The two fixed bases are firmly fixed at symmetrical positions with respect to the axis of the rotary shaft on the same circumference, and (C) the first fixed base is fixed to the circumferential surface of the rotary shaft. Has a triangular groove, a band groove, and a bolt hole for mounting a telemeter capsule, and (D) a first longitudinal vibration detector is provided on an upper portion of the first fixing base.
Mounted in the axial direction , (E) a telemeter capsule containing a telemeter transmitter and a transmitter driving battery is mounted on the first fixed base.
Attached so as to cover the vertical vibration detector, (F) the second fixing base has a triangular groove for fixing to the circumferential surface of the rotating shaft and a band groove, and (G) the second fixing base. The second longitudinal vibration detector is located above the
Mounted in the axial direction , (H) an antenna and a capsule lid are mounted on the upper portion of the telemeter capsule, and (I) two longitudinal vibration detectors (3) mounted on the fixed base.
2, 38) are connected in parallel and are connected to a telemeter transmitter, and (J) the fixing base is fixed to a rotating shaft with a band.
【００１０】すなわち、本発明は、（１）回転軸１２の
円周面に固着するための三角溝２１とバンド用溝２２を
備えたテレメータカプセル２３の内部に、捩り振動加速
度検出器（２９ｏｒ３６）および縦振動加速度検出器
（３２ｏｒ３８）とテレメータ送信機（２７ｏｒ３４）
および送信機駆動電池（２８ｏｒ３５）を組み込み、
（２）更に、テレメータカプセル２３の外面に送信アン
テナ２５を設けて１体化した装置２３を２個用い、これ
らの装置を軸芯を対称に、バンド４２で強固に固着する
ことにより、（３）回転軸１２のテレメータカプセル２
３の取付け点の捩り振動信号と、縦振動信号を電波で計
測することが出来るようにしたものである。That is, according to the present invention, (1) a torsional vibration acceleration detector (29 or 36) is provided inside a telemeter capsule 23 having a triangular groove 21 for fixing to the circumferential surface of the rotating shaft 12 and a band groove 22. And longitudinal vibration acceleration detector (32 or 38) and telemeter transmitter (27 or 34)
And the transmitter drive battery (28 or 35) is installed,
(2) Further, by using two devices 23 which are integrated with the transmission antenna 25 provided on the outer surface of the telemeter capsule 23, and these devices are firmly fixed to each other with the band 42 symmetrically with respect to the axis, (3 ) Telemeter capsule 2 with rotating shaft 12
The torsional vibration signal at the attachment point of 3 and the longitudinal vibration signal can be measured by radio waves.
【００１１】従って、次のように作用する。
（１）テレメータ送信機と、捩り振動検出用加速度計
と、縦振動検出用加速度計と、テレメータ駆動電池およ
び送信アンテナを１体化し、（２）任意の軸のどの位置
にも簡単にバンド（ステンレスバンド等）で固着出来る
ようにしたことにより、（３）軸径の異なる対象軸で
も、簡単に任意の位置に取付けることが出来、その取付
け位置における捩り、縦振動の計測が可能になる。Therefore, it operates as follows. (1) A telemeter transmitter, a torsional vibration detection accelerometer, a longitudinal vibration detection accelerometer, a telemeter drive battery and a transmission antenna are integrated into a single unit, and (2) a band () can be easily attached to any position on any axis. By making it possible to fix with a stainless steel band or the like, (3) even target shafts having different shaft diameters can be easily mounted at any position, and it becomes possible to measure torsion and longitudinal vibration at the mounting position.
【００１２】[0012]
（第１の実施の形態）本発明の第１の実施の形態を図１
〜図４に示す。図１は、本発明の第１の実施の形態に係
る装置の正面の断面図。(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
~ Shown in FIG. FIG. 1 is a front sectional view of an apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【００１３】図２は、本発明の第１の実施の形態に係る
装置の側面の断面図。図３は、加速度検出器の並列ブリ
ッジ回路。図４は、本発明の第１の実施の形態に係る装
置を回転軸に取付けた図である。FIG. 2 is a side sectional view of the device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a parallel bridge circuit of the acceleration detector. FIG. 4 is a diagram in which the device according to the first embodiment of the present invention is attached to a rotary shaft.
【００１４】図１〜図２に示すように、第１の実施の形
態は、
（ａ）第１のテレメータカプセル２３ａおよび固定台２
０ａと、
（ｂ）第２のテレメータカプセル２３ｂおよび固定台２
０ｂを有し、テレメータカプセルを固定する各固定台２
０は、
（ａ）回転軸１２の円周面に固着するための三角溝２１
と、
（ｂ）バンド用溝（２２ａ、２２ｂ）と、
（ｃ）テレメータカプセル２３取付用ボルト穴を有し、
固定台２０の上部には、
（ａ）捩り振動検出器（加速度計）（２９ｏｒ３６）を
軸の回転方向の向きに取付けるとともに、
（ｂ）縦振動検出器（加速度計）（３２ｏｒ３８）を軸
方向の向きに取付け、更に、固定台２０上には、
（ａ）テレメータ送信機（２７ｏｒ３４）と送信機駆動
電池（２８ｏｒ３５）を収納したテレメータカプセル２
３が、
（ｂ）前記振動検出器（加速度計）（２９、３２）（３
６、３８）をカバーするように、ボルト（２４ａ〜２４
ｂ）で取り付けられている。As shown in FIGS. 1 and 2, in the first embodiment, (a) the first telemeter capsule 23a and the fixed base 2 are provided.
0a, and (b) the second telemeter capsule 23b and the fixed base 2
0b, each fixed base 2 for fixing the telemeter capsule
0 is (a) triangular groove 21 for fixing to the circumferential surface of the rotary shaft 12.
And (b) band grooves (22a, 22b) and (c) telemeter capsule 23 mounting bolt holes,
At the upper part of the fixed table 20, (a) a torsional vibration detector (accelerometer) (29 or 36) is attached in the direction of the axis rotation direction , and (b) a longitudinal vibration detector (accelerometer) (32 or 38) is attached in the axial direction. Mounted on the fixed base 20, and (a) a telemeter capsule 2 containing a telemeter transmitter (27or34) and a transmitter drive battery (28or35).
3 is (b) the vibration detector (accelerometer) (29, 32) (3
6, 38) to cover the bolts (24a-24)
It is attached in b).
【００１５】また、テレメータカプセル２３の上部に
は、絶縁板の送信アンテナ保持板２５ａとカプセル蓋２
６をボルトおよびネジで取付けている。そして、第１お
よび第２の捩り振動検出器（加速度計）（２９、３６）
は、図３に示すように、（ａ）端子取り出しケーブル
（３１ａ〜３１ｄ）と端子取り出しケーブル（３７ａ〜
３７ｄ）と接続用コネクター（４１ａ、４１ｂ）で並列
に結線され、（ｂ）更に図１に示すように、第１のテレ
メータカプセル２３ａ内部でテレメータ送信機２７に接
続されている。On the upper portion of the telemeter capsule 23, the transmitting antenna holding plate 25a which is an insulating plate and the capsule lid 2 are provided.
6 is attached with bolts and screws. Then, the first and second torsional vibration detectors (accelerometers) (29, 36)
As shown in FIG. 3, (a) terminal extraction cables (31a to 31d) and terminal extraction cables (37a to
37d) and the connecting connectors (41a, 41b) are connected in parallel, and (b) as shown in FIG. 1, it is connected to the telemeter transmitter 27 inside the first telemeter capsule 23a.
【００１６】また、第１および第２の縦振動検出器（加
速度計）（３２、３８）も、（ａ）図３に示すように、
端子取り出しケーブル（３３ａ〜３３ｄ）と、端子取り
出しケーブル（４０ａ〜４０ｄ）と、接続用コネクター
（４１ａ、４１ｂ）で並列に結線され、（ｂ）第２のテ
レメータカプセル２３ｂの内部でテレメータ送信機３４
に接続されている。The first and second longitudinal vibration detectors (accelerometers) (32, 38) are also (a) as shown in FIG.
The terminal take-out cables (33a to 33d), the terminal take-out cables (40a to 40d), and the connecting connectors (41a, 41b) are connected in parallel, and (b) the telemeter transmitter 34 is provided inside the second telemeter capsule 23b.
It is connected to the.
【００１７】これらのテレメータ送信機（２７ｏｒ３
４）からは、テレメータカプセル２３を貫通させ取り出
された送信アンテナ線２５ｂが、送信アンテナ保持板２
５ａの長手方向（軸の回転方向）に取付けている。These telemeter transmitters (27or3
From 4), the transmitting antenna wire 25b that has been taken out through the telemeter capsule 23 is the transmitting antenna holding plate 2
It is attached in the longitudinal direction of 5a (rotational direction of the shaft).
【００１８】また、テレメータ送信機（２７ｏｒ３４）
には、テレメータカプセル２３内部で送信機駆動電池
（２８ｏｒ３５）が接続されている。捩り振動検出器
（加速度計）（２９、３６）の２個を並列に組み合わせ
たのは、軸芯の対称位置に取付けることにより、軸の回
転により発生する重力の変化分（±１Ｇ）をキャンセル
するためである。Also, a telemeter transmitter (27or34)
A transmitter driving battery (28 or 35) is connected to the inside of the telemeter capsule 23. The combination of two torsional vibration detectors (accelerometers) (29, 36) in parallel is that the change in gravity (± 1G) caused by the rotation of the shaft can be canceled by mounting at the symmetrical position of the shaft center. This is because
【００１９】また、縦振動検出器（加速度計）（３２、
３８）の２個を並列に組み合わせたのは、軸の曲げ振動
分をキャンセルするためである。図４に、本発明の第１
の実施の形態に係る装置を回転軸１２に取付けた図を示
す。A longitudinal vibration detector (accelerometer) (32,
The reason why the two elements 38) are combined in parallel is to cancel the bending vibration of the shaft. FIG. 4 shows the first aspect of the present invention.
The figure which attached the apparatus which concerns on embodiment of this to the rotating shaft 12 is shown.
【００２０】２個のテレメータカプセル２３は、軸芯を
対称にして、同一円周上にステンレスバンド（４２ａ、
４２ｂ）とバンド締付け金具（４３ａ、４３ｂ）で強固
に固定され、それぞれのテレメータカプセル２３内部の
検出器（２９、３６）（３２、３８）から取り出された
端子取り出しケーブル（３１、３７）（３３、４０）は
接続用コネクター（４１ａ、４１ｂ）で接続されてい
る。The two telemeter capsules 23 have stainless steel bands (42a, 42a,
42b) and the band tightening fittings (43a, 43b), and the terminal take-out cables (31, 37) (33) taken out from the detectors (29, 36) (32, 38) inside the respective telemeter capsules 23. , 40) are connected by connecting connectors (41a, 41b).
【００２１】また、軸１２の円周上には、軸１２に接触
しない大きさの直径をもつ受信アンテナ（通常銅パイプ
製）４４がテレメータカプセル２３の送信アンテナ２５
近くに静止側から保持されており、受信アンテナ４４の
両端部は結合金具４５で結合され、受信信号伝送ケーブ
ル４６が接続されている。Further, on the circumference of the shaft 12, a receiving antenna (usually made of copper pipe) 44 having a diameter that does not contact the shaft 12 is provided as a transmitting antenna 25 of the telemeter capsule 23.
It is held nearby from the stationary side, and both ends of the receiving antenna 44 are joined by coupling fittings 45, and the receiving signal transmission cable 46 is connected.
【００２２】この受信信号伝送ケーブル４６には、テレ
メータ受信機（４７、４８）が並列に接続されており、
テレメータ受信機４７は捩り振動信号を送信するテレメ
ータ送信機２７の送信周波数に同調させている。A telemeter receiver (47, 48) is connected in parallel to the reception signal transmission cable 46,
The telemeter receiver 47 is tuned to the transmission frequency of the telemeter transmitter 27 which transmits the torsional vibration signal.
【００２３】また、テレメータ受信機４８は縦振動信号
を送信するテレメータ送信機３４の送信周波数に同調さ
せている。テレメータ送信機２７から捩り振動検出器
（加速度計）（２９、３６）に電圧（図３のｉｎ）が供
給されている状態で、軸１２が回転し、捩り振動を発生
すると、その振動加速度に比例した信号（図３のｏｕ
ｔ）が得られ、この信号をテレメータ送信機２７でＦＭ
変調し、送信アンテナ線２５ａを介して送信される。Further, the telemeter receiver 48 is tuned to the transmission frequency of the telemeter transmitter 34 which transmits the longitudinal vibration signal. When a voltage (in in FIG. 3) is supplied to the torsional vibration detector (accelerometer) (29, 36) from the telemeter transmitter 27 and the torsional vibration is generated in the shaft 12, the vibration acceleration is Proportional signal (ou in FIG. 3)
t) is obtained, and this signal is FM-transmitted by the telemeter transmitter 27.
It is modulated and transmitted via the transmitting antenna line 25a.
【００２４】また、テレメータ送信機３４および縦振動
検出器（加速度計）（３２、３８）でも、捩り振動の場
合と同様に、軸１２の縦振動加速度に比例した信号を得
て、テレメータ送信機３４でＦＭ変調し、送信アンテナ
２５を介して送信する。The telemeter transmitter 34 and the longitudinal vibration detector (accelerometer) (32, 38) also obtain a signal proportional to the longitudinal vibration acceleration of the shaft 12 as in the case of torsional vibration, and the telemeter transmitter. FM modulation is performed at 34 and transmission is performed via the transmission antenna 25.
【００２５】一方、受信アンテナ４４で受信された上記
信号は、受信信号伝送ケーブル４６で伝送され、それぞ
れのテレメータ受信機（４７、４８）で、それぞれのＦ
Ｍ変調周波数信号を分離し、復調して出力する。On the other hand, the above-mentioned signal received by the receiving antenna 44 is transmitted by the receiving signal transmission cable 46, and is transmitted by each telemeter receiver (47, 48).
The M modulation frequency signal is separated, demodulated and output.
【００２６】上記のようにして、回転軸１２から、それ
ぞれの振動加速度に比例した信号を静止側に取り出すこ
とが出来る。なお、次に示す縦振動加速度αA および捩
り振動加速度αT の式からそれぞれの振動変位を求める
ことが出来る。As described above, a signal proportional to each vibration acceleration can be taken out from the rotary shaft 12 to the stationary side. Incidentally, it is possible to determine the respective vibration displacement from the equation of the longitudinal vibration acceleration alpha A and torsional vibration acceleration alpha T below.
【００２７】 縦振動加速度αA ＝ａω2 （１） ただし αA は縦振動加速度 ｆ は縦振動周波数 ａ は縦振動変位 ω は角周波数（ω＝２πｆ）従って、縦振動変位ａは、 ａ＝αA ／ω2 の式から求めることができる。 捩り振動加速度αT ＝（ｒ＋△ｒ）θω2（π／１８０） （２） ただし αT は捩り振動加速度 ｆ は捩り振動周波数 θ は捩り振動角変位 ｒ は回転軸の半径 △ｒは回転軸の表面から加速度計までの高さ ω は角周波数（ω＝２πｆ）従って、捩り振動角変位θは、 θ＝［αT ／｛（ｒ＋△ｒ）ω2 π｝］×１８０の式から求めることができる。 （第２の実施の形態） 本発明の第２の実施の形態を図５に示す。Longitudinal vibration acceleration α A = aω 2 (1) where α A is longitudinal vibration acceleration f is longitudinal vibration frequency a is longitudinal vibration displacement ω is angular frequency (ω = 2πf) Therefore, longitudinal vibration displacement a is a = It can be obtained from the formula of α A / ω 2 . Torsional vibration acceleration α T = (r + Δr) θω 2 (π / 180) (2) where α T is the torsional vibration acceleration f is the torsional vibration frequency θ is the torsional vibration angular displacement r is the radius of the rotating shaft Δr is the rotating shaft The height ω from the surface to the accelerometer is the angular frequency (ω = 2πf). Therefore, the torsional vibration angular displacement θ is calculated from the equation of θ = [α T / {(r + Δr) ω 2 π}] × 180 be able to. (Second Embodiment) FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention.
【００２８】第２の実施の形態においては、図５に示す
ように、１個のテレメータカプセル２３には捩り振動検
出器２９または縦振動検出器３２のいずれか１つの振動
計と、テレメータ送信機２７および送信機駆動電池２８
を収納し、送信アンテナ（２５ａ、２５ｂ）を有してい
る。In the second embodiment, as shown in FIG. 5, one telemeter capsule 23 has one of a torsional vibration detector 29 and a longitudinal vibration detector 32, and a telemeter transmitter. 27 and transmitter drive battery 28
And has a transmitting antenna (25a, 25b).
【００２９】このテレメータカプセルと固定台２０のみ
に、上記の捩り振動検出器（２９または３２）と合わせ
た方向に取付けた振動検出器（３６または３８）を対象
軸１２の軸芯に対称に同一円周上にステンレスバンド
（４２ａ、４２ｂ）で固着して、捩り振動のみ、あるい
は、縦振動のみを計測することが出来る。A vibration detector (36 or 38) mounted only on the telemeter capsule and the fixed base 20 in the direction in which the torsion vibration detector (29 or 32) is combined is symmetrically identical to the axis of the target shaft 12. By fixing with stainless steel bands (42a, 42b) on the circumference, only torsional vibration or only longitudinal vibration can be measured.
【００３０】作用等は第１の実施の形態と同様である。
第２の実施の形態は、必要とする方向の振動のみを計測
する場合に有効である。
（第３の実施の形態）本発明は回転物だけでなく、直線
的、または、いろいろな方向に移動する物体の振動に
も、テレメータカプセル１個を強固に固着することによ
り、その対象物の振動を計測することが出来る（図示省
略）。The operation and the like are similar to those of the first embodiment.
The second embodiment is effective when measuring only the vibration in the required direction. (Third Embodiment) The present invention firmly fixes not only a rotating object but also a vibration of an object moving linearly or in various directions by firmly fixing one telemeter capsule. Vibration can be measured (not shown).
【００３１】[0031]
【発明の効果】本発明は前述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。
（１）軸径の異なる対象軸にも簡単に取付けることが出
来るとともに、軸の任意の位置に簡単に取付けることが
出来、その取付け点の位置の捩り振動、および縦振動の
計測が可能になる。
（２）上記効果により、計測費用の低減も可能になる。
（３）計測対象とする製品の信頼性の確認、および、事
故対策への早急な対応も可能になる。Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects. (1) It can be easily attached to target shafts with different shaft diameters, and can be easily attached to any position on the shaft, and it is possible to measure torsional vibration and longitudinal vibration at the position of the attachment point. . (2) Due to the above effects, measurement cost can be reduced. (3) It is possible to check the reliability of the product to be measured and take prompt measures to deal with accidents.
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る装置の正面の
断面図。FIG. 1 is a front sectional view of a device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る装置の側面の
断面図。FIG. 2 is a side sectional view of the device according to the first embodiment of the present invention.
【図３】加速度検出器の並列ブリッジ回路。FIG. 3 is a parallel bridge circuit of an acceleration detector.
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る装置を回転軸
に取付けた図。FIG. 4 is a diagram in which the device according to the first embodiment of the present invention is attached to a rotary shaft.
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る装置を回転軸
に取付けた図。FIG. 5 is a diagram in which a device according to a second embodiment of the present invention is attached to a rotary shaft.
【図６】従来の回転軸の捩り、縦振動計測装置を示す
図。FIG. 6 is a view showing a conventional torsional and longitudinal vibration measuring device for a rotating shaft.
１…捩り振動加速度検出器（ａ、ｂ）
２…捩り振動加速度検出器用スリップリング端子（ａ〜
ｄ）
３…捩り振動加速度検出器用スリップリング（ａ〜ｄ）
４…捩り振動加速度検出器用ブラシ（ａ〜ｄ）
５…捩り振動加速度検出器用増幅器
６…縦振動加速度検出器
７…縦振動加速度検出器用スリップリング端子（ａ〜
ｄ）
８…縦振動加速度検出器用スリップリング（ａ〜ｄ）
９…縦振動加速度検出器用ブラシ（ａ〜ｄ）
１０…縦振動加速度検出器用増幅器
１１…絶縁紙
１２…回転軸
２０…固定台
２０ａ…第１の固定台
２０ａ…第２の固定台
２１…三角溝
２２…バンド用溝
２３…テレメータカプセル
２３ａ…第１のテレメータカプセル
２３ｂ…第２のテレメータカプセル
２４…ボルト
２５…送信アンテナ
２５ａ…アンテナ保持板
２５ｂ…アンテナ線
２６…カプセル蓋
２７…テレメータ送信機（ＮＯ．１）
２８…送信機駆動電池（ＮＯ．１）
２９…捩り振動検出器（ＮＯ．１）
３０…送信機（ＮＯ．１）と捩り振動検出器（ＮＯ．
１）の結線ケーブル
３１…捩り振動検出器（ＮＯ．１）の端子取り出しケー
ブル
３２…縦振動検出器（ＮＯ．１）
３３…縦振動検出器（ＮＯ．１）の端子取り出しケーブ
ル
３４…テレメータ送信機（ＮＯ．２）
３５…送信機駆動電池（ＮＯ．２）
３６…捩り振動検出器（ＮＯ．２）
３７…捩り振動検出器（ＮＯ．２）の端子取り出しケー
ブル
３８…縦振動検出器（ＮＯ．２）
３９…送信機（ＮＯ．２）と縦振動検出器（ＮＯ．１）
の結線ケーブル
４０…縦振動検出器（ＮＯ．２）の端子取り出しケーブ
ル
４１…ケーブル接続用コネクター
４２…ステンレスバンド
４３…ステンレスバンド締付け金具
４４…受信アンテナ
４５…受信アンテナ結合金具
４６…受信信号伝送ケーブル
４７…テレメータ受信機（捩り振動用）
４８…テレメータ受信機（縦振動用）1 ... Torsional vibration acceleration detector (a, b) 2 ... Slip ring terminal for torsional vibration acceleration detector (a to
d) 3 ... Slip rings (a to d) for torsional vibration acceleration detector 4 ... Brushes (a to d) for torsional vibration acceleration detector 5 ... Amplifier for torsional vibration acceleration detector 6 ... Vertical vibration acceleration detector 7 ... Vertical vibration acceleration detection Slip ring terminal (a ~
d) 8 ... Slip rings for vertical vibration acceleration detector (a to d) 9 ... Brushes for vertical vibration acceleration detector (a to d) 10 ... Amplifier for vertical vibration acceleration detector 11 ... Insulating paper 12 ... Rotating shaft 20 ... Fixed base 20a ... 1st fixed base 20a ... 2nd fixed base 21 ... Triangular groove 22 ... Band groove 23 ... Telemeter capsule 23a ... 1st telemeter capsule 23b ... 2nd telemeter capsule 24 ... Bolt 25 ... Transmission antenna 25a ... Antenna Holding plate 25b ... Antenna wire 26 ... Capsule lid 27 ... Telemeter transmitter (NO. 1) 28 ... Transmitter drive battery (NO. 1) 29 ... Torsional vibration detector (NO. 1) 30 ... Transmitter (NO. 1) ) And a torsional vibration detector (NO.
1) Connection cable 31 ... Torsion vibration detector (NO.1) terminal extraction cable 32 ... Vertical vibration detector (NO.1) 33 ... Vertical vibration detector (NO.1) terminal extraction cable 34 ... Telemeter transmission Machine (NO. 2) 35 ... Transmitter drive battery (NO. 2) 36 ... Torsional vibration detector (NO. 2) 37 ... Torsional vibration detector (NO. 2) terminal extraction cable 38 ... Vertical vibration detector ( No. 2) 39 ... Transmitter (NO. 2) and longitudinal vibration detector (NO. 1)
Connection cable 40 ... Vertical vibration detector (NO. 2) terminal extraction cable 41 ... Cable connection connector 42 ... Stainless band 43 ... Stainless band tightening fitting 44 ... Reception antenna 45 ... Reception antenna coupling fitting 46 ... Reception signal transmission cable 47 ... Telemeter receiver (for torsional vibration) 48 ... Telemeter receiver (for longitudinal vibration)
Claims (3)
において、 （Ａ）第１のテレメータカプセル（２３ａ）および固定
台（２０ａ）と、第２のテレメータカプセル（２３ｂ）
および固定台（２０ｂ）とを有し、 （Ｂ）前記２個のテレメータカプセル２３は、回転軸の
同一円周上の軸芯に対する対称位置に強固に固定され、 （Ｃ）前記テレメータカプセルを固定する各固定台（２
０）は、回転軸（１２）の円周面に固着するための三角
溝（２１）と、バンド用溝（２２ａ、２２ｂ）と、テレ
メータカプセル（２３）取付用ボルト穴を有し、 （Ｄ）前記第１の固定台（２０ａ）の上部には、第１の
捩り振動検出器（２９）を軸の回転方向の向きに取付け
るとともに、第１の縦振動検出器（３２）を軸方向の向
きに取付け、 （Ｅ）前記第１の固定台（２０ａ）上には、第１のテレ
メータ送信機（２７）と第１の送信機駆動電池（２８）
を収納した第１のテレメータカプセル（２３ａ）を、前
記第１の振動検出器（２９、３２）をカバーするように
取り付け、 （Ｆ）前記第２の固定台（２０ｂ）の上部には、第２の
捩り振動検出器（３６）を軸の回転方向の向きに取付け
るとともに、第２の縦振動検出器（３８）を軸方向の向
きに取付け、 （Ｇ）前記第２の固定台（２０ｂ）上には、第２のテレ
メータ送信機（３４）と第２の送信機駆動電池（３５）
を収納した第２のテレメータカプセル（２３ｂ）を、前
記第２の振動検出器（３６、３８）をカバーするように
取り付け、 （Ｈ）前記各テレメータカプセル（２３）の上部には、
アンテナ（２５）とカプセル蓋（２６）を取付け、 （Ｉ）前記固定台（２０）に取付けた２個の捩り振動検
出器（２９、３６）は、並列に結線されて、第１のテレ
メータカプセル（２３ａ）内部でテレメータ送信機（２
７）に接続され、 （Ｊ）前記固定台（２０）に取付けた２個の縦振動検出
器（３２、３８）は、並列に結線されて、第２のテレメ
ータカプセル（２３ｂ）の内部でテレメータ送信機（３
４）に接続され、 （Ｋ）前記固定台（２０）をバンド（４２）で回転軸
（１２）に固着したことを特徴とする回転軸の捩り振動
および縦振動計測装置。1. A device for measuring torsional vibration and longitudinal vibration of a rotary shaft, comprising: (A) a first telemeter capsule (23a) and a fixed base (20a); and a second telemeter capsule (23b).
And a fixed base (20b), (B) the two telemeter capsules 23 are firmly fixed at symmetrical positions with respect to the axial center on the same circumference of the rotation axis, and (C) the telemeter capsules are fixed. Each fixed stand (2
0) has a triangular groove (21) for fixing to the circumferential surface of the rotating shaft (12), band grooves (22a, 22b), and a bolt hole for attaching a telemeter capsule (23), (D) ) A first torsional vibration detector (29) is attached to the upper part of the first fixed base (20a) in the direction of rotation of the shaft, and a first longitudinal vibration detector (32) is installed in the axial direction. (E) The first telemeter transmitter (27) and the first transmitter driving battery (28) are mounted on the first fixed base (20a).
A first telemeter capsule (23a) accommodating the above is attached so as to cover the first vibration detector (29, 32), and (F) an upper portion of the second fixed base (20b) is The second torsional vibration detector (36) is attached in the direction of rotation of the shaft, and the second longitudinal vibration detector (38) is attached in the direction of axis. (G) The second fixed base (20b) Above the second telemeter transmitter (34) and the second transmitter drive battery (35)
A second telemeter capsule (23b) accommodating the above is attached so as to cover the second vibration detectors (36, 38). (H) Above each telemeter capsule (23),
The antenna (25) and the capsule lid (26) are attached, and (I) the two torsional vibration detectors (29, 36) attached to the fixed base (20) are connected in parallel to form a first telemeter capsule. (23a) Inside the telemeter transmitter (2
7) and (J) the two vertical vibration detectors (32, 38) attached to the fixed base (20) are connected in parallel to each other to form a telemeter inside the second telemeter capsule (23b). Transmitter (3
4), and (K) a device for measuring torsional vibration and longitudinal vibration of a rotary shaft, characterized in that the fixing base (20) is fixed to the rotary shaft (12) with a band (42).
メータカプセル（２３）を有し、 （Ｂ）前記２個の固定台（２０ａ、２０ｂ）は、回転軸
の同一円周上の軸芯に対する対称位置に強固に固定さ
れ、 （Ｃ）第１固定台（２０ａ）は、回転軸（１２）の円周
面に固着するための三角溝（２１）と、バンド用溝（２
２ａ、２２ｂ）と、テレメータカプセル（２３）取付用
ボルト穴を有し、 （Ｄ）前記第１固定台（２０ａ）の上部には、第１捩り
振動検出器（２９）を軸の回転方向の向きに取付け、 （Ｅ）前記第１固定台（２０ａ）上には、テレメータ送
信機（２７）と送信機駆動電池（２８）を収納したテレ
メータカプセル（２３）を、前記第１捩り振動検出器
（２９）をカバーするように取り付け、 （Ｆ）第２固定台（２０ｂ）は、回転軸（１２）の円周
面に固着するための三角溝（２１）と、バンド用溝（２
２ａ、２２ｂ）を有し、 （Ｇ）前記第２固定台（２０ｂ）の上部には、第２捩り
振動検出器（３６）を軸の回転方向の向きに取付け、 （Ｈ）前記テレメータカプセル（２３）の上部には、ア
ンテナ（２５）とカプセル蓋（２６）を取付け、 （Ｉ）前記固定台（２０）に取付けた２個の捩り振動検
出器（２９、３６）は、並列に結線されて、テレメータ
送信機（２７）に接続され、 （Ｊ）前記固定台（２０）をバンド（４２）で回転軸
（１２）に固着したことを特徴とする回転軸の捩り振動
計測装置。2. A torsional vibration measuring device for a rotary shaft, comprising: (A) two fixed bases (20a, 20b) and one telemeter capsule (23), and (B) the two fixed bases. (20a, 20b) are firmly fixed at symmetrical positions with respect to the shaft center on the same circumference of the rotating shaft, and (C) the first fixing base (20a) is fixed to the circumferential surface of the rotating shaft (12). Triangle groove (21) and band groove (2)
2a, 22b) and a bolt hole for attaching a telemeter capsule (23), (D) a first torsional vibration detector (29) is installed on the upper part of the first fixed base (20a) in the rotational direction of the shaft. (E) A telemeter capsule (23) accommodating a telemeter transmitter (27) and a transmitter driving battery (28) is mounted on the first fixed base (20a) and the first torsional vibration detector. (F) The second fixing base (20b) is attached so as to cover (29), and the second fixing base (20b) is fixed to the circumferential surface of the rotating shaft (12) with a triangular groove (21) and a band groove (2).
2a, 22b), (G) a second torsional vibration detector (36) is attached to the upper part of the second fixed base (20b) in the direction of rotation of the shaft, and (H) the telemeter capsule ( An antenna (25) and a capsule lid (26) are attached to the upper part of 23), and (I) the two torsional vibration detectors (29, 36) attached to the fixed base (20) are connected in parallel. And (J) the fixed base (20) is fixed to the rotary shaft (12) with a band (42), the torsional vibration measuring device for the rotary shaft.
振動計測装置において、 （Ａ）２個の固定台（２０ａ、２０ｂ）と、１個のテレ
メータカプセル（２３）を有し、 （Ｂ）前記２個の固定台（２０ａ、２０ｂ）は、回転軸
の同一円周上の軸芯に対する対称位置に強固に固定さ
れ、 （Ｃ）第１固定台（２０ａ）は、回転軸（１２）の円周
面に固着するための三角溝（２１）と、バンド用溝（２
２ａ、２２ｂ）と、テレメータカプセル（２３）取付用
ボルト穴を有し、 （Ｄ）前記第１固定台（２０ａ）の上部には、第１縦振
動検出器（３２）を軸方向の向きに取付け、 （Ｅ）前記第１固定台（２０ａ）上には、テレメータ送
信機（２７）と送信機駆動電池（２８）を収納したテレ
メータカプセル（２３）を、前記第１縦振動検出器（３
２）をカバーするように取り付け、 （Ｆ）第２固定台（２０ｂ）は、回転軸（１２）の円周
面に固着するための三角溝（２１）と、バンド用溝（２
２ａ、２２ｂ）を有し、 （Ｇ）前記第２固定台（２０ｂ）の上部には、第２縦振
動検出器（３８）を軸方向の向きに取付け、 （Ｈ）前記テレメータカプセル（２３）の上部には、ア
ンテナ（２５）とカプセル蓋（２６）を取付け、 （Ｉ）前記固定台（２０）に取付けた２個の縦振動検出
器（３２、３８）は、並列に結線されて、テレメータ送
信機（２７）に接続され、 （Ｊ）前記固定台（２０）をバンド（４２）で回転軸
（１２）に固着したことを特徴とする回転軸の縦振動計
測装置。3. A longitudinal vibration measuring device for a rotary shaft of a turbine, a diesel engine, etc., comprising: (A) two fixed bases (20a, 20b) and one telemeter capsule (23); The two fixed bases (20a, 20b) are firmly fixed at symmetrical positions with respect to the axial center on the same circumference of the rotary shaft, and (C) the first fixed base (20a) is fixed to the rotary shaft (12). The triangular groove (21) for fixing to the circumferential surface and the band groove (2)
2a, 22b) and a bolt hole for mounting a telemeter capsule (23), (D) a first longitudinal vibration detector (32) is arranged in an axial direction on the upper part of the first fixed base (20a). Installation: (E) A telemeter capsule (23) containing a telemeter transmitter (27) and a transmitter drive battery (28) is mounted on the first fixed base (20a) and the first longitudinal vibration detector (3).
(F) The second fixing base (20b) is attached so as to cover 2), and the second fixing base (20b) is fixed to the circumferential surface of the rotating shaft (12) by the triangular groove (21) and the band groove (2).
2a, 22b), (G) a second longitudinal vibration detector (38) is attached in an axial direction on the upper part of the second fixed base (20b), (H) the telemeter capsule (23) An antenna (25) and a capsule lid (26) are attached to the upper part of (1), and (I) the two vertical vibration detectors (32, 38) attached to the fixed base (20) are connected in parallel, A longitudinal vibration measuring device for a rotary shaft, which is connected to a telemeter transmitter (27), and (J) the fixing base (20) is fixed to the rotary shaft (12) with a band (42).
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1996
- 1996-07-31 JP JP20175596A patent/JP3372428B2/en not_active Expired - Fee Related
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20021015 |
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