JP3903383B2 - Eccentricity detection device - Google Patents
Eccentricity detection device Download PDFInfo
- Publication number
- JP3903383B2 JP3903383B2 JP2002362749A JP2002362749A JP3903383B2 JP 3903383 B2 JP3903383 B2 JP 3903383B2 JP 2002362749 A JP2002362749 A JP 2002362749A JP 2002362749 A JP2002362749 A JP 2002362749A JP 3903383 B2 JP3903383 B2 JP 3903383B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- eccentricity
- inner tube
- sensor
- shoe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転機のローターのたわみ量を検出する偏心検出装置に関し、特にタービン発電機に用いられるものである。
【0002】
【従来の技術】
回転機、例えばタービン発電機のローターなど大型で高速回転する機器は、回転を停止した状態で長時間経過すると軸にたわみ(偏心)が生じ、そのまま発電のための数千rpmの高速回転を開始すると偏心によりローターが激しく振動し、タービン発電機が破壊される場合がある。そのため、回転開始前に2〜3rpmの極低速回転を所定の時間継続させることによりタービン発電機のローターの偏心量を少なくする。そしてこのとき、ローターの偏心量を偏心検出装置により計測する。
【0003】
従来の偏心検出装置は、例えば特許文献1の図1に開示されているように、予め精密に加工した円筒または円板(以下偏心検出用ディスクという)をロータに取り付けてロータを回転し、円筒又は円板の外周の位置の変動を例えば渦電流センサーなどにより精密に測定し、ロータの偏心を電気信号として検出するものである。
【0004】
渦電流センサーは、渦電流センサー内で電流を流すことにより発信する磁界により近接して存在する円筒または円板上に渦電流が発生し、渦電流センサーに流れる電流が変化することにより偏心検出用ディスクと渦電流センサーの先端との間の距離を計測することができる。
最近の偏心検出装置は、タービン発電機ローターに専用の偏心検出用ディスクを取り付け、 渦電流センサーとのギャップを計測する。渦電流センサーは専用の治具に支えられ、 タービン発電機外部にあるモニター装置とケーブルで接続される。タービン発電機ローターの偏心量はモニター装置で確認され、偏心量が小さくなったことを確認した後、発電のための高速回転を開始する。
【0005】
【特許文献1】
特開平5−10705号公報 図1
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来の偏心検出装置は以上のように構成されているので、ローターに専用に精密な偏心検出用ディスクを取り付ける必要がある上、偏心検出用ディスクの表面の加工精度や、組成、粗度、材料などの違いにより渦電流センサーの検出値と実際の偏心量との間に差異が生じる場合があるという問題があった。
【0007】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、偏心検出用の専用ディスクを使用しないで偏心量検出ができる偏心検出装置を得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る接触式偏心検出装置は、回転機のローターの軸心に直交する方向に配置された外管、
前記外管の内部に配置され前記外管の軸方向に移動可能な内管、
前記内管の一端に取り付けられ前記ロータの外周面に接触して、前記ロータの偏心量を前記内管に伝達するシュー、
前記内管の他端の近傍に設けられ、前記内管により伝達された前記ロータの偏心量を検出するセンサーを備えたものである。
センサーはロータの偏心を直接検出するシューの動きをとらえているので、偏心検出用ディスクを必要としない。
【0009】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1の偏心検出装置を図に基づいて説明する。外殻(ケーシング)21を持つタービン発電機の場合について説明する。ケーシング21にはベース20が固定されている。ベース20にはローター11の中心軸と直交する方向に延びる外管17が固定されている。外管17の内部には管軸方向に自由に移動する内管16が挿入されている。内管16には絶縁管14を介して接続管13が固着されている。接続管13の先端には例えばホワイトメタルなどの低摩擦材で製作されたシュー12が固定されこのシュー12はロータ11の外周面に接触している。
【0010】
内管16または絶縁管14は外管17の内部でがたつかないよう、かつ、管軸方向の自由度をなくさないよう板バネ15により外管17に緩やかに保持されている。内管16は外管17の内部に設けた押し付けバネ18によりロータ11の方向に所定の強さで押しつけられているのでシュー12はロータ11に押しつけられている。
内管16の図示の上端には例えばSB450などの磁性材料で作られたターゲット19が設けられ、固定治具23に固定された渦電流センサー22との距離を計ることができるように構成されている。渦電流センサー22は外部のモニター装置25とケーブル24により接続されている。センサ22、治具23、ケーブル24はハウジング26に収納され、ハウジング26はベース20に取り付けられる。図1では説明の都合上、ハウジング26はベース20から浮かせて図示している。
【0011】
次に動作について説明する。ベース20をタービン発電機本体へ取り付け、シュー12が タービン発電機ローター11に接触するようにする。シュー12は接続管13で絶縁管14とつながってお り、絶縁管14は内管16とつながっている。また、内管16は、外管17と接続されている板バネ15およ び外管17内にある押し付けバネ18でタービン発電機ローター11の側へ押し付けられている。内管16は外管17の中を管軸方向に自由に動くので、タービン発電機ローター11が1回転する時の偏心量は直接ターゲット19へ伝えられる。ハウジング26はベース20と固定されることにより、ハウジング26内に固定された渦電流センサー22がターゲット19の位置の変動を計測することができるため、タービン発電機ローターの偏心量を計測することができる。
絶縁管14によりロータ11とケーシング21との間の電位差により内管16に流れる電流は生ずることがなく、測定に影響を与えない。
【0012】
実施の形態1では、タービン発電機ローター11の偏心量を直接ターゲット19に伝 えているので、専用の偏心検出用ディスクを必要とせず、既存のモニター装置を使用し、信頼性の高い装置を得ることができる。磁気センサーは従来の説明で示した渦電流センサーなども含み、一般に安価に適用することが出来る。
【0013】
以上の説明においてはタービン発電機のロータを例として説明したが、この発明はこれに限らず大型で回転する回転機全般に応用できる。また、図1に示す構成は部分的には以下に示すように変形して構成させることが出来る。即ち、センサーは渦電流式と説明したが、磁性素材で構成されたターゲット19の位置の変動を検出できさえすれば磁気センサーの種類はなんでもよい。また内管16は管と呼称しているがいわゆるパイプである必要はなく、棒状のものでもよい。また、ターゲット19を設ける代わりに内管16の端をそのまま利用しても良い。押しつけばね18の代わりに内管16等の重量を利用しても良い。図1ではロータ11の上面にシュー12を押しつけた図としているがロータ11の下方から上方に押しつけても良い。内管16をたとえば絶縁素材で構成すれば絶縁管14は特に設けなくても良い。図には示さないがケーシング21の内部を気密に保持する必要がある場合にはハウジング26をケーブル24が貫通する部分で気密処理をおこなう。
【0014】
実施の形態2.
実施の形態1ではターゲット19に磁性素材のものを用いたので、その磁気特性をある程度管理する必要がある。そこで図2に示すように、光位置検出センサー27とそれに合うモニター装置28を設け、ターゲット19の磁気特性にかかわらずにターゲット19の変動量を計測するようにしても良い。この場合、ターゲット19は光を反射または遮蔽するような鏡またはシャッター状のもの(光学材と言う)とし、光位置検出センサー27はターゲット19の移動に伴う光量の変化、または波長の変化などを検出する。これによりターゲット19に磁性素材を使用するよりもターゲットの管理コストが削減できる。光学位置検出センサー27は電磁気の影響を受けにくいのでタービン発電機の低速運転のためタービン発電機にわずかな電流が流れていても影響を受けにくい。
【0015】
実施の形態3.
偏心量がわずかであるときには、偏心の測定にはセンサーが不可欠であるが、例えばタービン発電機の据え付け直後など、偏心量が大きいときにはセンサーによるまでもなく目視により偏心を確認した方が作業効率が高い場合もある。そこで、図3に示すように、ターゲット19に直接接触するゲージ29と、ゲージ29をターゲット19に押し付けるバネ30、ゲージの目盛を読み取る指針31とを取付けることにより、現場で直接偏心量を計測することができる。ここでゲージ29と指針31は例えば市販のマイクロゲージ等を用いても良く、ばね30の代わりにゲージ29の重量を利用しても良い。なお、ハウジング26にゲージ29を貫通させる穴を設けたくないときには、ゲージ29はハウジングから突き出させない構造とし、また、ハウジング26の上面又は側面に気密のガラス窓を設けて内部のゲージ29の目盛りを外から読みとればよい。
【0016】
実施の形態4.
実施の形態1〜実施の形態3の構成ではシュー12は常時ロータ11に押しつけられている。したがってこのままロータ12を高速回転させるとシュー12の摩耗が早くなるおそれがある。また偏心の測定はタービンが高速回転中には必ずしも常時測定する必要はない。そこで図4に示すように、絶縁管14の下方から固定板32により、内管16とシュー12などを機械的にタービン発電機ローター11から離れるように引っ張る金属棒33を設ける。また金属棒33を上下に移動して固定させるネジ/ナット34を取付けることにより偏心検出装置を使用しないタービン発電機の高速回転中はローター11とシュー12とを離しておくことが出来る。これによりシュー12の磨耗を減少させ高速回転中のトラブルを防ぐことができる。金属棒33がハウジング26を貫通する部分は必要に応じて気密に封止する。固定板32と金属棒33、ネジ/ナット34はこの発明に言う引き上げ装置である。
ここで引き上げ装置は要するにシュー12をロータの外周面から引き離せばよいのであるから、必ずしも図4に示す構造である必要はなく、例えばターゲット19を下方から上方へ押し上げる板構造のようなものでもよい。
【0017】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の偏心検出装置によれば、ロータの外周面に直接接触するシューにより、ロータの偏心を直接外部に取り出す構成としているので、専用の偏心測定用ディスクを設置する必要がないという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1の偏心検出装置を示す断面側面図である。
【図2】 この発明の実施の形態2の偏心検出装置を示す断面側面図である。
【図3】 この発明の実施の形態3の偏心検出装置を示す断面側面図である。
【図4】 この発明の実施の形態4の偏心検出装置を示す断面側面図である。
【符号の説明】
11 ロータ、 12 シュー、 13 接続管、
14 絶縁管、 15 板ばね、 16 内管、 17 外管、
18 押しつけばね、 19 ターゲット、 20 ベース、
21 ケーシング、 22 センサー、 23 取り付け治具、
25 モニター、 26 ハウジング、 27 光センサー、
29 ゲージ、 30 板ばね、 31 指針、 32 固定板、
33 金属棒、 34 ねじ/ナット。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an eccentricity detection device for detecting the amount of deflection of a rotor of a rotating machine, and is particularly used for a turbine generator.
[0002]
[Prior art]
Rotating machines such as rotors of turbine generators that rotate at high speeds, such as rotors of turbine generators, start to rotate at a high speed of several thousand rpm for power generation as they are deflected (eccentric) after a long time with rotation stopped. Then, the rotor vibrates vigorously due to eccentricity, and the turbine generator may be destroyed. Therefore, the eccentric amount of the rotor of the turbine generator is reduced by continuing ultra-low speed rotation of 2 to 3 rpm for a predetermined time before starting rotation. At this time, the eccentric amount of the rotor is measured by the eccentricity detecting device.
[0003]
For example, as disclosed in FIG. 1 of Patent Document 1, a conventional eccentricity detection apparatus rotates a rotor by attaching a precisely processed cylinder or disk (hereinafter referred to as an eccentricity detection disk) to the rotor. Alternatively, fluctuations in the position of the outer periphery of the disk are accurately measured by, for example, an eddy current sensor, and the eccentricity of the rotor is detected as an electrical signal.
[0004]
An eddy current sensor is used to detect eccentricity when eddy current is generated on a cylinder or disk that is located closer to the magnetic field transmitted by flowing current in the eddy current sensor, and the current flowing through the eddy current sensor changes. The distance between the disk and the tip of the eddy current sensor can be measured.
Recent eccentricity detection devices measure the gap with the eddy current sensor by attaching a dedicated eccentricity detection disk to the turbine generator rotor. The eddy current sensor is supported by a dedicated jig and connected to a monitoring device outside the turbine generator with a cable. The amount of eccentricity of the turbine generator rotor is confirmed by a monitoring device, and after confirming that the amount of eccentricity has decreased, high-speed rotation for power generation is started.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-10705 FIG.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional eccentricity detecting device is configured as described above, it is necessary to attach a precise eccentricity detecting disk exclusively to the rotor, and the processing accuracy, composition, roughness, and material of the surface of the eccentricity detecting disk are required. There is a problem that there may be a difference between the detected value of the eddy current sensor and the actual eccentricity due to the difference.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an eccentricity detection device capable of detecting the amount of eccentricity without using a dedicated disk for detecting eccentricity.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A contact-type eccentricity detection device according to the present invention includes an outer tube disposed in a direction orthogonal to the axis of the rotor of the rotating machine,
An inner pipe disposed inside the outer pipe and movable in the axial direction of the outer pipe;
A shoe that is attached to one end of the inner tube and that contacts the outer peripheral surface of the rotor to transmit the eccentric amount of the rotor to the inner tube;
A sensor is provided in the vicinity of the other end of the inner pipe and detects the eccentric amount of the rotor transmitted by the inner pipe.
Since the sensor captures the movement of the shoe that directly detects the eccentricity of the rotor, no eccentricity detecting disk is required.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, the eccentricity detection apparatus of Embodiment 1 of this invention is demonstrated based on figures. A case of a turbine generator having an outer shell (casing) 21 will be described. A
[0010]
The
A
[0011]
Next, the operation will be described. The
Due to the potential difference between the
[0012]
In the first embodiment, the amount of eccentricity of the
[0013]
In the above description, the rotor of the turbine generator has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to all large rotating machines. Further, the configuration shown in FIG. 1 can be partially modified as shown below. That is, although the sensor is described as an eddy current type, any type of magnetic sensor may be used as long as it can detect a change in the position of the
[0014]
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, since the
[0015]
Embodiment 3 FIG.
When the amount of eccentricity is small, a sensor is indispensable for measuring the eccentricity.However, when the amount of eccentricity is large, for example, immediately after installation of the turbine generator, it is more efficient to visually check the eccentricity without using the sensor. It can be expensive. Therefore, as shown in FIG. 3, the eccentric amount is directly measured at the site by attaching a gauge 29 that directly contacts the
[0016]
Embodiment 4 FIG.
In the configuration of the first to third embodiments, the
In this case, the lifting device simply needs to pull the
[0017]
【The invention's effect】
As described above, according to the eccentricity detecting device of the present invention, the eccentricity of the rotor is directly taken out by the shoe that directly contacts the outer peripheral surface of the rotor, so that it is necessary to install a dedicated eccentricity measuring disk. The effect that there is no is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional side view showing an eccentricity detection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional side view showing an eccentricity detection device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a sectional side view showing an eccentricity detection device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a sectional side view showing an eccentricity detection device according to a fourth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
11 rotor, 12 shoe, 13 connecting pipe,
14 Insulating tube, 15 Leaf spring, 16 Inner tube, 17 Outer tube,
18 pressing spring, 19 target, 20 base,
21 casing, 22 sensor, 23 mounting jig,
25 Monitor, 26 Housing, 27 Light sensor,
29 gauge, 30 leaf spring, 31 pointer, 32 fixing plate,
33 metal bars, 34 screws / nuts.
Claims (7)
前記外管の内部に配置され前記外管の軸方向に移動可能な内管、
前記内管の一端に取り付けられ前記ロータの外周面に接触して、前記ロータの偏心量を前記内管に伝達するシュー、
前記内管の他端の近傍に設けられ、前記内管により伝達された前記ロータの偏心量を検出するセンサーを備えたことを特徴とする偏心検出装置。An outer tube arranged in a direction perpendicular to the axis of the rotor of the rotating machine,
An inner pipe disposed inside the outer pipe and movable in the axial direction of the outer pipe;
A shoe that is attached to one end of the inner tube and that contacts the outer peripheral surface of the rotor to transmit the eccentric amount of the rotor to the inner tube;
An eccentricity detection device comprising a sensor provided in the vicinity of the other end of the inner tube and detecting an eccentricity amount of the rotor transmitted by the inner tube.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002362749A JP3903383B2 (en) | 2002-12-13 | 2002-12-13 | Eccentricity detection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002362749A JP3903383B2 (en) | 2002-12-13 | 2002-12-13 | Eccentricity detection device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004191326A JP2004191326A (en) | 2004-07-08 |
JP3903383B2 true JP3903383B2 (en) | 2007-04-11 |
Family
ID=32761109
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002362749A Expired - Fee Related JP3903383B2 (en) | 2002-12-13 | 2002-12-13 | Eccentricity detection device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3903383B2 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7742881B2 (en) | 2007-08-02 | 2010-06-22 | General Electric Company | System and method for detection of rotor eccentricity baseline shift |
CN104764389A (en) * | 2015-03-26 | 2015-07-08 | 申龙电梯股份有限公司 | Tractor rotor concentricity testing device and testing method |
CN106197231B (en) * | 2016-08-09 | 2019-01-29 | 重庆望江工业有限公司 | A kind of workpiece both side plate upper annular part larger diameter internal bore axiality detection device |
CN106197230B (en) * | 2016-08-09 | 2019-01-08 | 重庆望江工业有限公司 | A kind of workpiece both side plate upper annular part larger diameter internal bore coaxiality detecting tool |
JP7403411B2 (en) * | 2020-08-06 | 2023-12-22 | 三菱電機株式会社 | Vibration detectors and vibration detection systems |
CN114264216B (en) * | 2021-12-24 | 2024-06-14 | 浙江博阳压缩机有限公司 | Device and method for measuring center deviation angle of rotor balance block |
-
2002
- 2002-12-13 JP JP2002362749A patent/JP3903383B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004191326A (en) | 2004-07-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3859847A (en) | Vibration monitoring device using accelerometer to measure displacement | |
JP3903383B2 (en) | Eccentricity detection device | |
JP2002162252A (en) | Rotary position detector | |
CA1037286A (en) | Adjustable probe holder | |
US20200355548A1 (en) | Piezoelectric acceleration sensor for vibration condition monitoring | |
EP3971565B1 (en) | Device for inspecting wedge looseness of rotary electric machine, system for inspecting wedge looseness of rotary electric machine, and method for inspecting wedge looseness of rotary electric machine | |
JP4602628B2 (en) | Distance measuring method and apparatus | |
JP4568717B2 (en) | Method and sensor device for measuring the distance between a stator and the opposite rotor | |
CN112197852A (en) | Device and method for measuring vibration of generator stator winding | |
JP6717731B2 (en) | Rotating electric machine | |
KR20110057402A (en) | Absolute vibration measuring equipment of portable shaft using casing vibration and relative vibration of shaft | |
JP2610605B2 (en) | Shaft sealing device for penetration gap between casing wall and shaft | |
JPH0633032U (en) | Vibration meter with integrated probe | |
CN213714534U (en) | Device for measuring vibration of generator stator winding | |
CN210269895U (en) | Magnetic-sensing speed measurement sensor based on Hall effect | |
US7152476B2 (en) | Measurement of motions of rotating shafts using non-vibrating contact potential difference sensor | |
CN209166642U (en) | Device for on-line measurement rotor of turbogenerator set diameter of axle absolute vibration | |
JP2874980B2 (en) | Eccentricity / vibration measuring device | |
CN112945161B (en) | Detection apparatus for dark chamber hole part installation quality | |
CN111595226A (en) | Motor axial clearance detection device and method | |
KR20190117773A (en) | Generators, measuring devices, use of measuring devices, methods for operating generators, wind turbines and methods for operating wind turbines | |
TWI752734B (en) | Rotary machine device and linear machine device | |
LU501731B1 (en) | Device and method for measuring vibration of stator winding of generator | |
KR100322275B1 (en) | Angular Position Detecting Apparatus For Scanning Mirror With Torsion Bar Spring And Strain Guage | |
KR200340298Y1 (en) | device for testing sensor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050509 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061212 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061226 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100119 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110119 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120119 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130119 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130119 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |