JP7377737B2 - 回転機械の防振システム、ポンプ設備 - Google Patents
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Description
図1は、第1実施形態に係るポンプ設備1の全体構成図である。
図1に示すポンプ設備1は、駆動機10と、減速機20(回転機械)と、ポンプ組立体30と、を備えている。ポンプ組立体30は、いわゆる立軸ポンプである。駆動機10及び減速機20は、建屋基礎2(基礎)の第1床2Aに設置されている。また、ポンプ組立体30は、建屋基礎2の第2床2Bに設置されている。
図2に示すように、防振システム50は、減速機20を支持する支持架台51と、支持架台51を支持する複数の防振装置60と、を備えている。支持架台51は、井桁構造体52と、井桁構造体52に固定され、減速機20を支持する天板53と、を備えている。
図3に示すように、防振装置60は、支持架台51を介して減速機20から荷重を受ける防振架台61と、防振架台61を支持する弾性支持部70と、防振架台61を支持し、弾性支持部70の縦方向のたわみ量を一定量までに制限すると共に、防振架台61の横振れに応じて横滑り可能な滑り支持部80と、を備える。
防振装置60の調整を行う場合、先ず、図4に示すように、たわみ量調整部91から弾性支持部70に荷重がかからない状態とする(第1工程)。つまり、この状態では、防振架台61が滑り支持部80のみで支持されている。
次に、レベル調整部92によって滑り支持部80における防振架台61の支持高さを調整する(第2工程)。この状態において、防振架台61と弾性支持部70との隙間は、初期隙間dとなる。
最後に、滑り支持部80において、第2部材83(摺動材)が滑り部82(滑り材)に接触している状態(支持されている状態)であることを確認する。
以上により、防振装置60の調整が完了する。
先ず、弾性材71のたわみ量と、固有振動数との関係について説明する。図6に示すように、防振架台61が受ける荷重をW、弾性材71に係る荷重(反力)をM、弾性材71のばね定数(鉛直方向)をk、弾性材71のたわみ量(鉛直方向)をxとした場合、滑り支持部80にかかる荷重であるFは、下式(1)で示される。
F = W-2・M …(1)
F = W-2・M > 0 …(2)
M < W/2 …(3)
0 < M < W/2 …(4)
0 < k・x <W/2 …(5)
0 < x < W/2k …(6)
F = W-2・k・x …(8)
F0 = μ0F …(9)
F0 = μ0(W-2・k・x) …(10)
P > F0 …(11)
P > μ0(W-2・k・x) …(12)
2μ0・k・x > μ0・W-P …(13)
図7に示すように、減速機20(ポンプ設備1)は、運転と停止を繰り返している。13日目の検知レベルの第1ピークP1は、停止中に地震が発生したものである。第1ピークP1は、しきい値以下のため、検知部101は健全であると判定した。
図8に示す変形例は、滑り部82に転動体を使用している。この変形例によれば、滑り部82が転がり構造になるため、水平方向の摩擦が小さくなり、第1部材81に伝達する振動を小さくすることが可能となる。また、ポリテトラフルオロエチレン系などの滑り材に比べて摩耗の影響が少なくなる。
図9に示す変形例は、弾性支持部70を水平方向に配置している。この変形例によれば、鉛直方向の荷重は全て滑り支持部80で受け持つため、弾性支持部70との荷重配分はない。したがって、弾性材71のへたりによる影響(芯ずれ)は殆ど無い。また、弾性支持部70を上述した横揺れストッパ63と兼用することで構造を簡素にすることができる。
図10に示す変形例は、レベル調整部92を滑り支持部80の一部として組み込み、滑り部82の下に配置している。この変形例においても、上述した第1実施形態の基本形態(図3参照)と性能は同等である。
図11に示す変形例は、レベル調整部92が、たわみ量調整部91の機能を兼ねている。この変形例によれば、レベル調整とたわみ量調整を同時に行う必要があるため、上述した第1実施形態の基本形態と比べて作業性は落ちる。しかしながら、レベル調整とたわみ量調整を兼用しているため、構造を簡素にすることができる。
図12に示す変形例は、レベル調整部92が、たわみ量調整部91の機能を兼ねている、もう一つの例である。この変形例では、図10と同様に、レベル調整部92が滑り支持部80の一部として組み込まれている。この変形例においても、レベル調整とたわみ量調整を同時に行う必要があるため、上述した第1実施形態の基本形態と比べて作業性は落ちる。しかしながら、レベル調整とたわみ量調整を兼用しているため、構造を簡素にすることができる。
図13に示す変形例は、レベル調整部92を省略している。この変形例によれば、レベル調整は、ソールプレート64の下もしくは減速機20側で調整する必要があり、上述した第1実施形態の基本形態と比べて作業性は落ちる。しかしながら、レベル調整部92を省略しているため、構造を簡素にすることができる。
図14に示す変形例は、レベル調整部92を省略している、もう一つの例である。この変形例では、たわみ量調整部91が弾性支持部70の一部として組み込まれ、弾性材71の下に配置されている。この変形例によれば、図13と同様に、レベル調整は、ソールプレート64の下もしくは減速機20側で調整する必要があり、上述した第1実施形態の基本形態と比べて作業性は落ちる。しかしながら、レベル調整部92を省略しているため、構造を簡素にすることができる。
図15に示す変形例は、たわみ量調整部91及びレベル調整部92を省略している。この変形例によれば、弾性材71のたわみ量は、滑り支持部80などの部品の製作精度と組立精度の影響を受ける。また、たわみ量調整部91が無いため、防振性能(固有振動数)の調整はできない。しかしながら、たわみ量調整部91及びレベル調整部92を省略しているため、構造を簡素にすることができる。
図16に示す変形例は、弾性支持部70と防振架台61(たわみ量調整部91)との間に計測部100を設置している。この変形例によれば、計測部100が減速機20側に近い配置となり、機器の状態変化をより確認し易くすることができる。
図17に示す変形例は、滑り支持部80の下部に計測部100を設置している。変位量の小さい計測部100であれば、このように滑り支持部80の下部に計測部100を設置することも可能である。
図18に示す変形例は、計測部100がロードセルではなく加速度センサから構成されている。計測部100が加速度センサの場合、弾性支持部70とソールプレート64で挟み込む必要は無く、ソールプレート64の任意の位置に設置しても良い。また、上部の防振架台61に第1計測部100aを設けると共に、下部のソールプレート64に第2計測部100bを設けることで、防振装置60の減速機20側と建屋基礎2側の振動から防振性能を確認することができる。また、加速度センサは、支持架台51及びソールプレート64に接続されている部品に設置しても構わない。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図19に示すように、第2実施形態の防振システム50では、複数の防振装置60が、弾性支持部70及び滑り支持部80の両方を備える第1防振装置60Aと、弾性支持部70及び滑り支持部80のうち、弾性支持部70のみを備える第2防振装置60Bによって構成されている。
図20に示すように、第2防振装置60Bは、弾性支持部70及び滑り支持部80のうち、弾性支持部70のみを備えている。つまり、第2防振装置60Bは、上述した滑り支持部80及びレベル調整部92を備えていない。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図21に示すように、第3実施形態の防振システム50では、複数の防振装置60が、弾性支持部70及び滑り支持部80の両方を備える第1防振装置60Aと、弾性支持部70及び滑り支持部80のうち、弾性支持部70のみを備える第2防振装置60Bと、さらに、弾性支持部70及び滑り支持部80のうち、滑り支持部80のみを備える第3防振装置60Cによって構成されている。
図22に示すように、第3防振装置60Cは、弾性支持部70及び滑り支持部80のうち、滑り支持部80のみを備えている。つまり、第3防振装置60Cは、上述した弾性支持部70及びたわみ量調整部91を備えていない。
次に、本発明の第4実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図23に示すように、第4実施形態の防振システム50では、複数の防振装置60が、弾性支持部70及び滑り支持部80のうち、弾性支持部70のみを備える第2防振装置60Bと、弾性支持部70及び滑り支持部80のうち、滑り支持部80のみを備える第3防振装置60Cによって構成されている。
2 建屋基礎(基礎)
3 縁基礎
5 嵩上部
20 減速機(回転機械)
30 ポンプ組立体
50 防振システム
51 支持架台
60 防振装置
60A 第1防振装置
60B 第2防振装置
60C 第3防振装置
61 防振架台
70 弾性支持部
80 支持部
91 たわみ量調整部
92 レベル調整部
100 計測部
101 検知部
Claims (10)
- 複数の張り出し部が設けられた井桁構造体を介して回転機械を支持する支持架台と、
前記複数の張り出し部を支持する複数の防振装置と、を備え、
前記複数の防振装置の各装置の少なくとも1つが、
前記張り出し部を支持する弾性支持部、及び、前記張り出し部を支持し、前記弾性支持部の縦方向のたわみ量を一定量までに制限すると共に、前記支持架台の横振れに応じて横滑り可能な滑り支持部の両方を備える第1防振装置によって構成されている、ことを特徴とする回転機械の防振システム。 - 前記複数の防振装置の全てが、前記第1防振装置によって構成されている、ことを特徴とする請求項1に記載の回転機械の防振システム。
- 前記複数の防振装置が、
前記第1防振装置と、
前記弾性支持部及び前記滑り支持部のうち、前記弾性支持部のみを備える第2防振装置によって構成されている、ことを特徴とする請求項1に記載の回転機械の防振システム。 - 前記複数の防振装置が、
前記第1防振装置と、
前記弾性支持部及び前記滑り支持部のうち、前記弾性支持部のみを備える第2防振装置と、
前記弾性支持部及び前記滑り支持部のうち、前記滑り支持部のみを備える第3防振装置によって構成されている、ことを特徴とする請求項1に記載の回転機械の防振システム。 - 複数の張り出し部が設けられた井桁構造体を介して回転機械を支持する支持架台と、
前記複数の張り出し部を支持する複数の防振装置と、を備え、
前記複数の防振装置が、
前記張り出し部を支持する弾性支持部のみを備える第2防振装置と、
前記張り出し部を支持し、前記弾性支持部の縦方向のたわみ量を一定量までに制限すると共に、前記支持架台の横振れに応じて横滑り可能な滑り支持部のみを備える第3防振装置によって構成されている、ことを特徴とする回転機械の防振システム。 - 前記滑り支持部において前記支持架台の支持高さを調整するレベル調整部を備える、ことを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載の回転機械の防振システム。
- 前記弾性支持部の縦方向の初期たわみ量を調整するたわみ量調整部を備える、ことを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載の回転機械の防振システム。
- 請求項1~7のいずれか一項に記載の防振システムと、
前記防振システムに支持された回転機械と、
前記回転機械に接続されたポンプ組立体と、を備える、ことを特徴とするポンプ設備。 - 前記防振システムの設置領域を囲う縁基礎と、
前記縁基礎以上の高さに前記防振システムを配置する嵩上部と、を備える、ことを特徴とする請求項8に記載のポンプ設備。 - 前記防振システムの設置領域を囲う縁基礎が無い基礎を備える、ことを特徴とする請求項8に記載のポンプ設備。
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