JP5645066B2 - 影響係数取得方法と装置 - Google Patents
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Description
前記回転体を支持する支持体と、
前記回転体を回転させる駆動装置と、
前記回転体における影響係数及びアンバランスデータを保持及び算出する演算部と、
真のアンバランスデータが既知であるマスターワークを準備し、
(A)回転時における前記マスターワークの振動及び回転角を測定し、
(B)前記演算部によって前記振動及び前記回転角から前記マスターワークについて振動データを生成し、
(C)前記(B)で生成した振動データ及び前記演算部に保持されている影響係数から前記マスターワークについてアンバランスデータを算出し、
(D)前記(C)で算出した前記アンバランスデータと前記演算部に保持されている前記真のアンバランスデータの差が許容値を超える場合には、影響係数の算出を行い、該算出した影響係数を前記演算部が保持している影響係数と置き換える、ことを特徴とする影響係数取得方法が提供される。
前記回転体を支持する支持体と、
前記回転体を回転させる駆動装置と、
前記回転体における影響係数及びアンバランスデータを保持及び算出する演算部と、
前記回転体の振動を検出する振動センサと、
前記回転体の回転角を検出する回転角センサと、
真のアンバランスデータが既知であるマスターワークを備え、
前記演算部は、前記振動及び前記回転角から前記マスターワークの振動データを生成し、前記演算部が保持している影響係数及び前記振動データから前記マスターワークについてアンバランスデータを算出し、該アンバランスデータと前記演算部に保持されている前記真のアンバランスデータの差が許容値を超える場合には、影響係数を算出し、該算出した影響係数を前記演算部が保持している影響係数と置き換えるようになっている、ことを特徴とする影響係数取得装置が提供される。
また、図2(A)は、本発明におけるタップ穴付きタービンの上面図、図2(B)は、本発明におけるマスターワークの上面図である。
この図において、1は影響係数取得装置、2は回転体、2aはタップ穴付きタービン、2bはマスターワーク、3は回転機械、3aは軸受、3bは駆動装置、3cは支持体、4は回転角センサ、5a,5bは振動センサ、6は信号処理部、7は演算部、12はタービン翼、13はZ相マーキング、14aは水かき部タップ穴、14bはボス部タップ穴、22はタービン翼、23はZ相マーキングである。
なお、この例においては、通常の回転体2を例として説明しているが、本発明においては、後述するタップ穴付きタービン2a、マスターワーク2bのいずれかを用いる。
また、マスターワーク2bはアンバランスデータが既知であるタービンである。
Aを絶対値とし、偏角をθとし、jを虚数単位とすると、アンバランスデータMを次式(1)で表われる。
M = A(cosθ+jsinθ) ・・・(1)
式(1)において、Aはアンバランス量を示し、xとyの積である。xは、回転体2の中心軸からアンバランスの重心位置までの半径方向距離であり、yは、アンバランスを除去する場合に除去が必要な質量である。また、θは、前記重心位置の周方向位置であり、アンバランス方位を示している。
この振動センサ5a,5bとして、影響係数の取得に使用可能な公知のセンサを使用できる。
本発明においては、回転機械3に2つの振動センサ5a,5bを設置することによって、2つの条件の振動データを取得することができる。
なお、上記振動センサ5a,5bは鉛直方向に並ぶ形で、支持体3cに設置されていることが望ましい。
振動データは、振動の振幅と位相θからなる。図3は、振動の振幅と位相θを示す。図3において、横軸は、回転角センサ4により計測された回転体2の回転角を示し、縦軸は、振動センサ5a,5bにより検出された振動のうち1次振動の強度を示す。1次振動は、回転体2の回転速度と同じ周波数成分の振動である。即ち、1次振動振幅は、振動センサ5a,5bによる振動計測時における回転体2の回転速度(1秒間での回転数)と同じ周波数[Hz]の成分を、振動センサ5a,5bが出力した前記振動信号から抽出した振動である。
図3において、位相θは、基準回転角(図3の例では、ゼロ度)に対する1次振動のずれを示す。即ち、位相θは、基準回転角に対する、1次振動の周期の始点となる回転角のずれを示す。
振動データを、複素数で表す。図4は、複素数で表した振動データを示す。図4のように、1次振動の振幅の大きさ(絶対値)をRとし、上述の位相θを偏角として、振動データは複素数で表わされる(以下、同様)。演算部7は、振動センサ5a,5bからの振動信号と回転角センサ4からの回転角信号から、複素数の振動データを生成する仕組みになっている。
ステップS1において、現在アンバランス量計測に使用している影響係数を用いてマスターワーク2bのアンバランスデータを算出する。
ここで、マスターワーク2bは、真のアンバランスデータが既知であるものを使用する。
具体的には、現在のアンバランスデータをm1,m2とし、真のアンバランスデータをM1,M2とすると、アンバランスデータの差Δm1,Δm2との間には以下のような式が成立する。
Δm1 = |M1−m1| ・・・ (3)
Δm2 = |M2−m2| ・・・ (4)
一方、上記差が許容範囲を超える場合には、ステップS4において影響係数の再算出を行う。
なお、上記許容範囲は、例えば、後工程(高速バランス)において、修正が可能であるアンバランス量によって決定する。
具体的には、最初は試し錘を使用せずに、タップ穴付きタービン2aを回転させ、タップ穴付きタービン2aを支持する回転機械3の振動を計測し、次に、試し錘をタップ穴付きタービン2aに取り付けて、タップ穴付きタービン2aを回転させ、回転体を支持する回転機械3の振動を計測させ、その上で、試し錘を使用しない時の振動と、試し錘を取り付けた時の振動と、試し錘の質量および取り付け位置とから、影響係数を算出することによって行う。
2b マスターワーク、3 回転機械、3a 軸受、
3b 駆動装置、3c 支持体、4 回転角センサ、
5a,5b 振動センサ、6 信号処理部、7 演算部、
12 タービン翼、13 Z相マーキング、14a 水かき部タップ穴、
14b ボス部タップ穴、22 タービン翼、23 Z相マーキング
Claims (5)
- 回転体のバランス変化に対する回転体の振動変化を示す影響係数を取得する影響係数取得方法であって、
前記回転体を支持する支持体と、
前記回転体を回転させる駆動装置と、
前記回転体における影響係数及びアンバランスデータを保持及び算出する演算部と、
真のアンバランスデータが既知であるマスターワークを準備し、
(A)回転時における前記マスターワークの振動及び回転角を測定し、
(B)前記演算部によって前記振動及び前記回転角から前記マスターワークについて振動データを生成し、
(C)前記(B)で生成した振動データ及び前記演算部に保持されている影響係数から前記マスターワークについてアンバランスデータを算出し、
(D)前記(C)で算出した前記アンバランスデータと前記演算部に保持されている前記真のアンバランスデータの差が許容値を超える場合には、影響係数の算出を行い、該算出した影響係数を前記演算部が保持している影響係数と置き換える、ことを特徴とする影響係数取得方法。 - 前記振動は、前記支持体において鉛直方向に2ヶ所以上設置された振動センサによって複数のデータを取得する、ことを特徴とする請求項1に記載の影響係数取得方法。
- 前記振動は、前記回転体の回転速度を2回以上変化させることによって複数のデータを取得する、ことを特徴とする請求項1に記載の影響係数取得方法。
- 回転体のバランス変化に対する回転体の振動変化を示す影響係数を取得する影響係数取得装置であって、
前記回転体を支持する支持体と、
前記回転体を回転させる駆動装置と、
前記回転体における影響係数及びアンバランスデータを保持及び算出する演算部と、
前記回転体の振動を検出する振動センサと、
前記回転体の回転角を検出する回転角センサと、
真のアンバランスデータが既知であるマスターワークを備え、
前記演算部は、前記振動及び前記回転角から前記マスターワークの振動データを生成し、前記演算部が保持している影響係数及び前記振動データから前記マスターワークについてアンバランスデータを算出し、該アンバランスデータと前記演算部に保持されている前記真のアンバランスデータの差が許容値を超える場合には、影響係数を算出し、該算出した影響係数を前記演算部が保持している影響係数と置き換えるようになっている、ことを特徴とする影響係数取得装置。 - 前記振動センサは、前記支持体において鉛直方向に2ヶ所以上設置されている、ことを特徴とする請求項4に記載の影響係数取得装置。
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---|---|---|---|
JP2010218280A JP5645066B2 (ja) | 2010-09-29 | 2010-09-29 | 影響係数取得方法と装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010218280A JP5645066B2 (ja) | 2010-09-29 | 2010-09-29 | 影響係数取得方法と装置 |
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ID=46169456
Family Applications (1)
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JP2010218280A Active JP5645066B2 (ja) | 2010-09-29 | 2010-09-29 | 影響係数取得方法と装置 |
Country Status (1)
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