JPH03156321A - 携帯型バランシング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は回転機械の回転体に生じる不釣合（以下アン
バランスと呼ぶ）の量と位置を正確に決めるための装置
に関する。

【従来の技術】

タービン発電機や電動機のように現地で回転体が結合さ
れて一体化される場合、工場製作時は個々に精度よ（ア
ンバランスの調整が行われてもそれぞれのアンバランス
の残留量が現地で許容値をオーバしアンバランスによる
振動が発生する場合がある。また結合時回転中心が組立
誤差の分だけずれ、見掛上のアンバランスを発生し、振
動を増大することもある。これらのアンバランスは現地
のフィールドバランシング作業で修正される。 また永年運転された機械では、回転体の経年変化でアン
バランスが増大して振動が増大することもある。さらに
発電機ロータの場合、軸方向に切られたスロットにコイ
ルが挿入されているため、コイルに励磁電流が流れると
発熱が生じる。この熱を空気あるいは水素で冷却してい
るわけであるが、この冷却効果が流路抵抗の差等により
不均一があるとロータに温度分布が生じて曲がったり、
コイルが遠心力で飛び出さないようにするための模、絶
縁物に熱膨張時抵抗の差があると、ロータが曲がり振動
が増大する場合がある。 このように振動が増大した場合はやはりフィールドバラ
ンシング作業で回転体のアンバランス修正面正する。 このフィールドバランシングは次の手順によって行われ
る。 （１）回転数に一致した振動の振幅と予め回転体に設け
た基準位置からの振動位相を測定する。 （２）次に回転体に定められたアンバランス修正面に試
し重りを取りつけて（１）と同様の測定をする。 （３）上記（＋）、　（２）の振動ベクトルと試し重り
の大きさと取付角度より回転体のアンバランスの大きさ
と位置を演算する。 さらに前述した熱によるアンバランス振動が発生した場
合、Ｊａ械の安全性を確保するため発電プランドの運用
負荷において振動レベルが許容値を満足するように、ロ
ータの熱油がりによるアンバランス成分を考慮してフィ
ールドバランスを行っている。 上記は一面による修正を述べたが一面修正だけでアンバ
ランスが決められない場合二面を用いた修正を行う。 これらのアンバランスを決める演算（以下バランス演算
と言う）はベクトル演算のため専門の技術者が行う。ま
た、振動の回転数成分の分析およびバランス演算回路ま
で備えた専用のバランサーなども使われている。

【発明が解決しようとする課題】

しかしこれらのバランサーには、次のような欠点がある
。 （１）従来１種類の試験回転数しかアンバランスをきめ
られない。このため機械の使用回転数が広範囲になるイ
ンバータ電動機や産業用の駆動タービンあるいは工作機
械のように材料などで回転速度を変えるような回転機械
ではフィールドバランシングが精度よく迅速に行えない
。 （２）　２　Ｎｌ類の試験回転数を満足するアンバラン
スの決定は専門の技術者を必要とし、また長軸のタービ
ンロータやジェットエンジン用ロータなどのバランシン
グ用に開発された多速度、多軸受用バランス演算式は、
最小二乗法、モード法などあるがこれらの演算はパソコ
ンやミニコン等の計算機を使用することと操作に専門の
技術者を必要とし、コストが高くなる。 さらに、従来のバランシング装置は機械の定格回転数以
内に存在する危険速度における振動レベルを低減するた
めのものであり、これらは機械の安全性を確保する上で
重要ではあるが、機械の起動及び停止時だけに問題とな
る一過性のものである６例えばタービン発電機のように
運用時における振動が安全性を考えた場合極めて重要と
なる機械があるが、負荷運用時でのフィールドバランス
作業には熟練した専門家が行っているのが現状である。 この発明は、回転機械の回転体に生じるアンバランスを
調整するため、２種類の回転数を任意に指定し、Ｓ／Ｖ
曲線から容易に修正重りを決定できる携帯型バランシン
グ装置を提供することを目的とする。 さらにこの発明は、機械の昇速あるいは減速時に得られ
るＳ／Ｖ曲線と振動レベルのグラフから任意の２種類の
回転数と機械の運用負荷とを指定することにより、指定
された回転数及び指定された負荷における振動を低減さ
せる修正重りを決定できる携帯型バランシング装置を提
供することを目的とする。 さらにこの発明は、回転機械の回転体に生じるアンバラ
ンスを調整するため、２種類の回転数を任意に指定し、
Ｓ／Ｖ曲線から容易に修正重りを決定できバランス後の
振動状態が、全回転数領域に対し、確認のための運転を
行う前に予め把握できる携帯型バランシング装置を提供
することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

上記目的は請求項１の装置によれば、回転機械の軸受に
設置され回転体より発生する振動を電気信号に変換する
２つの振動検出器と、この振動検出器からの出力信号を
最適信号レベルまで増幅する増幅回路と、この増幅回路
からのアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する
Ａ／Ｄ変換回路と、このＡ／Ｄ変換サンプリングとこの
サンプリング開始を前記回転体の回転に同期させるため
に予め前記回転体に設けた基準位置を電気信号として出
力する回転パルス検出器と、前記Ａ／Ｄ変換回路のサン
プリング間隔を前記回転体の１回転を基本にしその次数
倍で行うため回転次数信号を出力する逓倍回路と、前記
Ａ／Ｄ変換回路のデジタル電気信号を次数分析し、回転
に同期した信号のレベルと回転パルスを基準とした信号
の位相を出力する高速フーリエ変換（以下ＦＦＴという
）プロセッサーと、このＩ”　Ｆ　Ｔプロセッサーで次
数分析したデータのうち回転数に相当した１次の基本成
分のみ抽出し回転数とその振動レベルをグラフ化するＳ
／Ｖ回路と、前記回転パルス検出器の基本パルス信号よ
りＡ／Ｄ変換回路の動作開始を制御しＳ／Ｖ回路からの
１次基本成分のデータを用いて前記回転体の不釣合量お
よび前記回転体の基準位置からの不釣合位置を演算する
バランス演算回路と、このバランス演算回路の演算結果
を表示する表示回路から構成する携帯型バランシング装
置によって達成される。 上記目的は、請求項２の装置によれば、回転機械の軸受
に設置され回転体より発生する振動を電気信号に変換す
る２つの振動検出器とこの振動検出器からの出力信号を
最適信号レベルまで増幅する増幅回路と、この増幅回路
からのアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する
Ａ／１〕変換回路と、このＡ／Ｄ変換サンプリングとこ
のサンプリング開始を前記回転体の回転に同期させるた
めに予め前記回転体に設けた基準位置を電気信号として
出力する回転パルス検出器と、前記Ａ／Ｄ変換回路のサ
ンプリング間隔を前記回転体の１回転を基本にしその次
数倍で行うため回転次数信号を出力する逓倍回路と、前
記Ａ／Ｄ変換回路のデジタル電気信号を次数分析し、回
転に同期した信号のレベルと回転パルスを基準とした信
号の位相を出力する高速フーリエ変換プロセッサーと、
この高速フーリエ変換プロセッサーで次数分析したデー
タのうち回転数に相当した１次の基本成分のみ抽出し回
転数とその振動レベルをグラフ化する３７７回路と、タ
ービン発電機などの負荷を検出する負荷検出回路と、前
記回転パルス検出器の基本パルス信号及び前記負荷検出
回路で検出された負荷信号から前記Ａ／Ｄ変換回路の動
作開始を制御し、前記Ｓ／Ｖからの１次基本成分のデー
タを用いて前記回転体の不釣合量及び前記回転体の基準
位置からの不釣合位置を演算するバランス演算回路と、
このバランス演算回路の演算結果を表示する表示回路か
ら構成する携帯型バランシング装置によって達成される
。 上記目的は請求項３の装置によれば、回転機械の軸受に
設置され回転体より発生する振動を電気信号に変換する
２つの振動検出器と、この振動検出器からの出力信号を
最適信号レベルまで増幅する増幅回路と、この増幅回路
からのアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する
Ａ／Ｄ変換回路と、このＡ／Ｄ変換サンプリングとこの
サンプリング開始を前記回転体の回転に同期させるため
に予め前記回転体に設けた基準位置を電気信号として出
力する回転パルス検出器と、前記Ａ／Ｄ変換回路のサン
プリング間隔を前記回転体の１回転を基本にしその次数
倍で行うため回転次数信号を出力する逓倍回路と、前記
Ａ／Ｄ変換回路のデジタル電気信号を次数分析し、回転
に同期した信号のレベルと回転パルスを基準とした信号
の位相を出力する高速フーリエ変換プロセッサーと、こ
の高速フーリエ変換プロセッサーで次数分析したデータ
のうち回転数に相当した１次の基本成分のみ抽出し回転
数とその振動レベルをグラフ化する３７７回路と、前記
回転パルス検出器の基本パルス信号よりＡ／Ｄ変換回路
の動作開始を制御し３７７回路からの１次基本成分のデ
ータを用いて前記回転体の不釣合量および前記回転体の
基準位置からの不釣合位置を演算するバランス演算回路
と、それぞれの振動測定点について、前記回転機械の全
回転数領域に対し、回転体の釣り合い状態を計算するた
めに前記１次基本成分の振幅１位相１回転数を記憶し演
算を行う振動予測演算回路と、前記バランス演算回路あ
るいは前記振動予測演算回路の演算結果を表示する表示
回路から構成され、前記Ｓ／Ｖ回路で作成した回転数と
振動レベルのグラフから任意の２個の回転数を指摘し、
それぞれの振動を低減する不釣合の量と位置を演算する
とともに、バランス後の釣合状態が全回転数に対し表示
される携帯型バランシング装置によって達成される。

【作　用】

この発明の請求項１の装置によれば、Ｓ／Ｖ曲線は表示
回路に表示されるため作業者はＳ／Ｖ曲線データを見な
がら２種類の回転数を指示することにより指定した回転
数のデータがバランス演算回路に自動的に取り込まれ、
これらのデータから回転体のアンバランスの量と位置が
演算されその結果が表示回路に表示される。このためバ
ランシング作業を迅速に行うことができ、Ｓ／Ｖ曲線を
みながら最適試験で回転数を選べるため使用機械が広範
囲の機械でもアンバランスを精度よく修正することがで
きる。 さらにこの発明の請求項２の装置によれば、回転機械の
運用中に発生したアンバランス要因による振動データが
予め設定された負荷に達すると、負荷検出回路により自
動的にバランス演算回路に取り込まれ、これらのデータ
から回転体に存在する重量アンバランス及び連用中に発
生した負荷アンバランスの両者を考慮したアンバランス
の量と位置とが演算され、その結果が表示回路に表示さ
れる。このためバランシング作業を迅速に行うことがで
き、Ｓ／Ｖ曲線を見ながらバランスを行う回転数が選択
でき、さらに、タービン発電機に代表されるような運転
中にアンバランスが発生する可能性が高い回転機械のバ
ランシングを効率よくかつ熟達を要しないで行うことが
できる。 さらにこの発明の請求項３の装置によれば、Ｓ／■曲線
は表示回路に表示されるため作業者はＳ／■曲線データ
を見ながら２種類の回転数を指示することにより、指定
した回転数のデータを見ながらバランス演算回路に自動
的に取り込まれ、これらのデータから回転体のアンバラ
ンスの量と位置が演算され、その結果が表示回路に表示
されるとともに、回転機械が運転される全回転領域に対
するバランス調整後の振動状態が、実際にバランス調整
を行う前に予め表示される。このためバランス演算の妥
当性を予め確認できるため、タービン発電機などでは数
時間から半日かかつていたバランスウェイト取り付けの
再調整に要する時間と労力、バランス確認のための機械
の運転が不要となる。このためバランシング作業を迅速
に行うことができ、Ｓ／Ｖ曲線のみが最適試験で回転数
を選べるため使用機械が広範囲の機械でもシンバランス
を精度良く修正することができる。 に実施例】 以下図面に基づいてこの発明の詳細な説明する。第１図
はこの発明の請求項１の実施例による携帯型バランシン
グ装置の系統図、第２図は第１図の携帯型バランシング
装置の表示回路におけるイニシャル試験の指示とＳ／Ｖ
曲線を示す図、第３図は第１図の携帯型バランシング装
置の表示回路におけるトライアル試験の指示とＳ／Ｖ曲
線を示す図、第４図は第１図の携帯型バランシング装置
の表示回路におけるバランス演算結果を示す図である。 振動検出器１のＡ、１のＢは回転機械の軸受に取付けて
回転体から生じる振動を電気信号として検出する。軸受
の振動検出方向は回転体のアンバランスによる振動を発
生し易い半径方向とし横軸機械では水平方向と垂直方向
である。但し振動検出器１のＡ、１のＢはいずれも検出
方向を同一にする。振動検出器１の振動センサーとして
は加速度型、速度型、変位型などあるが低周波感度が高
くしかも５００　Ｈｚ程度の振動数まで応答する速度型
センサーを一般に使用する。増幅回路２は前記振動検出
器ｌからの出力信号をＡ／Ｄ変換回路３に入力する信号
の最適レベルまで増幅する。また増幅回路２は速度に比
例した電気信号を積分し変位に比例した電気信号にする
。また増幅レベルはＡ／Ｄ変換回路３がオーバした場合
はＡ／Ｄ変換回路からの信号で最適レベルまで自動的に
調整される。Ａ／Ｄ変換回路３の人カレベルがこの時設
定されている増幅回路２のレンジの３０％以下の場合は
最適レベルまで自動的に調整される。 最適化された増幅回路２の出力信号はＡ／Ｄ変換回路３
でデジタル出力信号に変換される。このＡ／Ｄ変換回路
は１０ピツ）Ａ／Ｄコンバータヲ使用する。またＦＦＴ
プロセッサー４で次数分析を行うためΔ／Ｄ変換回路３
ではデータのサンプリングを回転パルスを基準にした逓
倍化パルスで行う、このため回転体に予め定めた回転基
ｔ１に位置を回転パルス検出器６から回転パルス信号と
して検出する。この回転パルス検出器６には光電式パル
ス検出センサーを使用し、回転体の基Ｙ４ニ位置には反
射テープ等を貼付でおく。なお回転体の回転基準位置は
、試しおもりや回転体の修正おもりの取付位置の基Ｙ１
ｒにするため回転体の組立基準やキー溝等分かり易い位
置を選ぶ。回転パルス検出器６のパルス信号は回転体１
回転当たり１回発生し完全に回転数と同期している。こ
のパルス信号を逓倍回路７とバランス演算回路８に入力
する。 逓倍回路７では１回転間隔のパルス周期を一定の短い周
期に分割する。この装置では６４分割しているがこの６
４逓倍した周期でＡ／Ｄ変換のサンプリングを制御する
。従ってＡ／Ｄ変換回路３ではアナログ信号を回転数の
１／６４周期毎にサンプリングしている。即ちＡ／Ｄコ
ンバータのデータ数は１０２４点（１０ビツト）を使用
しており常に１６６回転のデータが取り込まれ、これは
回転数が変化しても常に一定となる。 こうすることにより振動検出器１で検出した時間軸信号
はＡ／Ｄ変換回路３で回転を基準軸としたデジタル信号
に変換される。このデジタル信号はＦＦＴプロセッサー
４で次数分析される。即ち対象とする機械の回転数を１
次としてこの整数倍（次数と言う）の振動スペクトルが
分析される。 この装置では回転数の６．２５次まで分析し、それぞれ
の振動レベルと回転パルスを基準にした振動の位相を求
めている。Ｓ／Ｖ回路５ではＦＦＴプロセッサー４で次
数分析したスペクトルから１吹成分のみ抽出し振幅と位
相のデータを記憶しＳ／Ｖ曲線を作成する。 このＳ／Ｖ曲線は横軸が回転数で縦軸がそれぞれの回転
数に相当する振動レベルである。第２図はＳ／Ｖ曲線の
例で１５００ｒｐｍから３５００ｒｐｍのデータを表し
ている。 Ｓ／Ｖ回路５の動作およびＳ／Ｖ曲線の作成を詳細に説
明する・と、回転パルス検出器６のパルス信号をバラン
ス演算回路８が検知し、Ａ／Ｄ変換回路３のサンプリン
グ開始を指示する。サンプリングされたデータはＦＦＴ
プロセッサー４で次数分析されそのうちの１吹成分のみ
Ｓ／Ｖ回路５に入力される。次にＳ／Ｖ曲線にデータが
記憶されたことがＳ／Ｖ回路５よりバランス演算回路８
に指示されると、バランス演算回路８では次の回転パル
スを検知し次のデータのサンプリングをＡ／Ｄ変換回路
３に七示する。この作業は予め指定した測定開始の回転
数から測定完了の回転数まで自動的に行われる。第２図
の例では１５００ｒｐｍから３５００ｒｐｍまで測定し
た。ここで作成されたＳ／Ｖ曲線はバランス演算回路８
に入力され同時に表示回路９に表示される。このように
して回転体のアンバランスを演算するに必要な振動の計
測がおこなわれる。 次にアンバランスの測定を行う演算について表示回路９
の表示例を用いてバランス演算回路８の手順を説明する
。 １）バランシングの開始準備 この装置の表示回路９から次の条件を入力する。 ■対象機械の使用回転数（最小、最大、定格回転数）を
入力するとＳ／Ｖ曲線の作成回転数範囲が決定される。 ■試験回転数の種類を選別する（−速度、二速度゛）。 第２図（イ）では二速度を表示している。 ０回転体のアンバランスを修正する修正面の数を選別す
る（−修正面、二倍正面）第２図の（イ）では二倍正面
を表示している。 ２）イニシアル試験 この試験は、回転体のアンバランスに相当する振動を測
定する試験である。第２図がイニシアル試験の指示およ
びＳ／Ｖ曲線を表示した表示回路を示しており第２図（
イ）でカーソルをイニシアル試験に指定し、（ロ）と（
ハ）は指定に従って回転機械を運転しＳ／Ｖ曲線を測定
した例である。 第２図（ロ）は振動検出器１のＡが測定したデータを示
す表示で、第２図（ハ）は振動検出器１のＢが測定した
データを示す表示である。データは回転数の上昇時に測
定され、これらのＳ／Ｖ曲線からアンバランスを決定す
る２種類の回転数がカーソルで指定され、各々のデータ
が第２図（ロ）、第２図（ハ）に表示されている。デー
タは測定点Ａ、Ｂ試験速度１．２と共に該当する振動の
ベクトルがＳ／Ｖ曲線から抽出されている。このデータ
ではカーソルによって２８８５．５ｒｐｍと３５８０゜
３ｒｐｍの２種類の回転数が指定されている。 ３）トライアル試験（１）、　（２） この試験はイニシアル試験の振動データから予め選んだ
修正面におけるアンバランスの大きさと位置を決定する
ために、既知の試し重りを修正面に取り付けてその振動
応答を調べる試験である。 第３図は第２回のトライアル試験を表示している。 第１回のトライアル試験は図示していないが第２回と同
様に行った。 修正面２に取り付けられた試しおもりは４ｇで取り付は
位置は回転体の基準位置から回転と反対の方向９０°で
ある。その試験結果のＳ／Ｖ曲線がＡ点は（ロ）、Ｂ点
は（ハ）に表示されている。 このＳ／Ｖ曲線からイニシアル試験で指定した２種類の
回転数に最も近い回転数のデータが抽出される。この例
では２８Ｂ２．Ｏｒｐｍと３５９０．３ｒｐｍの振動ベ
クトルが抽出されている。 またトライアル試験（１）、　（２）の振動ベクトルと
イニシアル試験の振動ベクトルがバランス演算回路８で
比較され、その変化中が少ない場合はバランス演算の計
算誤差を大きくするため、再試験のコメントが第３図の
（ロ）、（ハ）に表示される。 その場合は、第３図（イ）の試しおもりを大きくしてデ
ータの取り直しを行う。 ４）修正おもりの決定 修正面おもりの決定は、第１図のバランス演算回路８で
行う上記２）、３）のデータを使用し予め指定した２種
類の回転速度における目標振動値を満足する修正面１．
　２の修正おもりの大きさと位置を演算する。 この演算に使用する式は公知の最小二乗法を使用し、こ
の演算式はバランス演算回路８に記憶されている。第４
図の（イ）はバランス演算回路８で計算した結果を表示
回路９に表示した例である。 目標の振動値２０μ彌を達成するために修正面１に必要
とする修正おもり２．３ｇと回転体の基準位置からの取
り付は位置１２Ｂ、２２ｄｅｇ　、修正面２に必要とす
る修正おもり３．７ｇと回転体の基準位置からの取り付
は位ｆｆ１Ｂ１．２７ｄｅｇが表示されている。またそ
れらの修正おもりを取り付けた場合の予想振動ベクトル
が回転速度ｌ９回転速度２、運用負荷において測定点Ａ
、Ｂに対し表示されている。 またこの装置では３つのコメントが表示される。 ■修正おもりが大きすぎる場合 この場合は演算結果の修正おもりを低減し再演算を指示
することにより予想振動ベクトルが再演算される。従っ
て当然目標の振動レベルはクリアできなくなるが、振動
はイニシアル値よりも低減できることがわかる。 ■目標の振動レベルがきびしいか、回転体の特性として
二速度を満足できる演算結果が得られない場合。 この場合は目標値を変更し再演算する。 ■修正面を１個しか選ばなかったか、目標値がきびしく
二速度を満足できない場合。 目標値を大きくするか修正面の数を２面にして再試験を
行う。 ５）修正面おもりを取り付けた確認試験演算結果の修正
面おもりを取り付けて確認試験をする。第４図の（ロ）
、（ハ）がその結果である。即ち回転速度２８８５．５
ｒｐｍにおいてＡ点の振動は５２．１０μｍ、Ｂ点の振
動は３０．００μｍなので当初の値Ａ点１３０．８８μ
ｍ、８点１０４．２９μ蒙よりも大幅に減少した。この
結果はイニシアル試験にデータが記憶される。 もし−回のバランシングで初期の目標値に振動を低減で
きない場合は上記２）、３）のトラ４フ１１３式罵寅の
データと石育認二式験の新しいイニシアルデータで再演
算を行うことができる。 この装置では上記２）から５）までを繰り返すことによ
り回転体のアンバランスを修正する。 この装置は振動の検出器から表示回路まで一切収納した
携帯型としている。 以下この発明の他の実施例を説明する。第５図はこの発
明の請求項２の実施例による携帯型バランシング装置の
系統図、第６図は第５図の携帯型バランシング装置の表
示回路におけるイニシャル試験の指示とＳ／Ｖ曲線を示
す図、第７図は第５図の携帯型バランシング装置の表示
回路におけるトライアル試験の指示とＳ／Ｖ曲線を示す
図、第８図は第５図の携帯型バランシング装置の表示回
路におけるバランス演算結果を示す図である。 第５図ににおいて、振動検出器ｌのＡ、１のＢは回転機
械の軸受に取付けて回転体から生じる振動を電気信号と
して検出する。軸受の振動検出方向は回転体のアンバラ
ンスによる振動を発生し易い半径方向とし横軸機械では
水平方向と垂直方向である。但し振動検出器ｌのＡ、１
のＢはいずれも検出方向を同一にする。振動検出器１の
振動センサーとしては加速度型、速度型、変位型などあ
るが低周波感度が高くしがも５００　Ｈｚ程度の振動数
まで応答する速度型センサーを一般に使用する。 増幅回路２は前記振動検出器１がらの出力信号をＡ／Ｄ
変換回路３に入力する信号の最適レベルまで増幅する。 また増幅回路２は速度に比例した電気信号を積分し変位
に比例した電気信号にする。 また増幅レベルはＡ／Ｄ変換回路３がオーバした場合は
Ａ／Ｄ変換回路からの信号で最適レベルまで自動的に調
整される。Ａ／Ｄ変換回路３の入力レベルがこの時設定
されている増幅回路２のレンジの３０％以下の場合は最
適レベルまで自動的に調整される。 最適化された増幅回路２の出力信号はＡ／Ｄ変換回路３
でデジタル出力信号に変換される。このＡ／Ｄ変換回路
は１０ピッｌ−Ａ／Ｄコンバータを使用する。またＦＦ
Ｔプロセッサー４で次数分析を行うためＡ／Ｄ変換回路
３ではデータのサンプリングを回転パルスを基準にした
逓倍化パルスで行う、このため回転体に予め定めた回転
基準位置を回転パルス検出器６から回転パルス信号とし
て検出する。この回転パルス検出器６には光電式パルス
検出センサーを使用し、回転体の基準位置には反射テー
プ等を貼付ておく。なお回転体の回転基準位置は、試し
おもりや回転体の修正おもりの取付位置の基準にするた
め回転体の組立基準やキー溝等判かり易い位置を選ぶ。 回転パルス検出器６のパルス信号は回転体１回転当たり
１回発生し完全に回転数と同期している。このパルス信
号を逓倍回路７とバランス演算回路８に入力する。 逓倍回路７では１回転間隔のパルス周期を一定の短い周
期に分割する。この装置では６４分割しているがこの６
４逓倍した周期でＡ／Ｄ変換のサンプリングを制御する
。従ってＡ／Ｄ変換回路３ではアナログ信号を回転数の
１７６４周期毎にサンプリングしている。即ちＡ／Ｄコ
ンバータのデータ数は１０２４点（１０ビツト）を使用
しており常に１６６回転のデータが取り込まれ、これは
回転数が変化しても常に一定となる。 こうすることにより振動検出器１で検出した時間軸信号
はＡ／Ｄ変換回路３で回転を基準軸としたデジタル信号
に変換される。このデジタル信号はＦＦＴプロセッサー
４で次数分析される。即ち対象とする機械の回転数を１
次としてこの整数倍（次数と言う）の振動スペクトルが
分析される。 この装置では回転数の６゜２５次まで分析し、それぞれ
の振動レベルと回転パルスを基準にした振動の位相を求
めている。Ｓ／Ｖ回路５ではＦＦＴプロセッサー４で次
数分析したスペクトルから１火成分のみ抽出し振幅と位
相のデータを記憶しＳ／Ｖ曲線を作成する。 このＳ／Ｖ曲線は横軸が回転数で縦軸がそれぞれの回転
数に相当する振動レベルである。第６図はＳ／Ｖ曲線の
例で１５０Ｏｒｐｍから３５０Ｏｒｐｍのデータを表し
ている。 Ｓ／Ｖ回路５の動作およびＳ／Ｖ曲線の作成を詳細に説
明すると、回転パルス検出器６のパルス信号をバランス
演算回路８が検知し、Ａ／Ｄ変換回路３のサンプリング
開始を指示する。サンプリングされたデータはＦＦＴプ
ロセッサー４で次数分析されそのうちの１吹成分のみＳ
／Ｖ回路５に入力される。次にＳ／Ｖ曲線にデータが記
憶されたことがＳ／Ｖ回路５よりバランス演算回路８に
指示されると、バランス演算回路８では次の回転パルス
を検知し次のデータのサンプリングをＡ／Ｄ変換回路３
に指示する。この作業は予め指定した測定開始の回転数
から測定完了の回転数まで自動的に行われる。第６図の
例では１５００ｒｐｍから３５００ｒｐｍまで測定した
。ここで作成されたＳ／■曲線はバランス演算回路８に
入力され同時に表示回路９に表示される。 以上は、回転数が変化していく過程におけるツマランス
計算に必要な振動データの取り込みについて述べたが、
次に回転機械が定格回転数に入ってから新たに発生した
アンバランスによって生じる振動変化に対するデータの
収集について説明する。 回転機械の中で運転中に振動が変化するものとして発電
機ロータを例にとると、まず機械の回転数が定格回転数
に達したとき、即ちまだ負荷運転に入っていない状態に
おける振動データの１次回転数成分が、回転パルス検出
器６で検出された値と、予め設定された定格回転数の値
とを比較することにより自動的にバランス演算回路８に
読み込まれる。次に発電が開始され運用負荷に達すると
、そこで負荷検出回路１０で検出された値と、予め設定
された運用負荷の値とを比較することにより、自動的に
振動の１次回転数成分がバランス演算回路８に読み込ま
れる。このようにして回転体のバランスを演算するに必
要な振動の計測が行われる。 次にアンバランスの測定を行う演算につい７ｉ示回路９
の表示例を用いてバランス演算回路８の手順を説明する
。 １）バランシングの開始準備 この装置の表示回路９から次の条件を入力する■対象機
械の使用回転数（最小、最大、定格回転数）を入力する
とＳ／Ｖ曲線の作成回転数範囲が決定される。 ■試験回転数の種類を選別する（−速度、二速度）第６
図（イ）では二速度を表示している。 ■回転体のアンバランスを修正する修正面の数を選別す
る（−修正面、二倍正面）第６図の（イ）では二倍正面
を表示している。 ■運用負荷及びその負荷における許容振動値を数値とし
て入力する。 ２）イニシアル試験 この試Ｍは、回転体のアンバランスに相当スル振動を測
定する試験である。第６図がイニシアル試験の指示およ
びＳ／Ｖ曲線を表示した表示回路を示しており第６図（
イ）でカーソルをイニシアル試験に指定し、（ロ）と（
）＼）は指定に従って回転機械を運転しＳ／Ｖ曲線を測
定した例である第６図（ロ）は振動検出器１のＡが測定
したデータを示す表示で、第６図（）１）は振動検出器
１のＢが測定したデータを示す表示である。データは回
転数の上昇時に測定され、これらのＳ／Ｖ曲線からアン
バランスを決定する２種類の回転数がカーソルで指定さ
れ、各々のデータが第６図（ロ）、第６図（ハ）に表示
されている。データは測定点Ａ、Ｂ試験速度１．２と共
に該当する振動のベクトルがＳ／Ｖ曲線から抽出されて
いる。このデータではカーソルによって２８８５．５ｒ
ｐｍと３５８０゜３ｒｐ＋ｗの２種類の回転数が指定さ
れている。 さらに前述したバランシング開始準備の中で説明した定
格回転数に達すると、その時の振動データが自動的に計
測される。第６図（ハ）に計測された振動ベクトルの表
示例を示す、そして機械の運転が継続され運用負荷に達
すると負荷検出器１０３）トライアル試験（１）、　（
２） この試験はイニシアル試験の振動データから予め選んだ
修正面におけるアンバランスの大きさと位置を決定する
ために、既知の試しおもりを修正面に取り付けてその振
動応答を調べる試験である。 第７図は第２回のトライアル試験を表示している第１回
のトライアル試験は図示していないが第２回と同様にお
こなった。 修正面２に取り付けられた試しおもりは４ｇで取り付は
位置は回転体の基準位置から回転と反対の方向９０°で
ある。その試験結果のＳ／Ｖ曲線がＡ点は（ロ）、Ｂ点
は（ハ）に表示されている。 このＳ／Ｖ曲線からイニシアル試験で指定した２種類の
回転数に最も近い回転数のデータが抽出される。ごの例
では２８８２．Ｏｒｐｍと３５９０．３ｒｐｍの振動ヘ
クトルが抽出されている。 さらに、イニンアル試験と同様に、定格回転数及び運用
負荷に達すると、振動ベクトルがバランス演算回路８に
取り込まれる。 またトライアル試験（＋）、　（２）の振動ヘクトルと
イニシアル試験の振動ベクトルがバランス演算回路８で
比較され、その変化小が少ない場合はバランス演算の計
算誤差を大きくするため、再試験のコメントが第７図の
（ロ）、（ハ）に表示される。 その場合は、第７図（イ）の試しおもりを大きくしてデ
ータの取り直しを行う。 ４）修正おもりの決定 修正面おもりの決定は、第５図のバランス演算回路８で
行う上記２）、３）のデータを使用し予め指定した２種
類の回転速度における目標振動値と負荷運転における許
容振動値を満足する修正面１．２の修正おもりの大きさ
と位置を演算する。 この演算に使用する式は公知の最小二乗法を使用し、こ
の演算式はバランス演算回路８に記憶されている。第８
図の（イ）はバランス演算回路８で計算した結果を表示
回路９に表示した例である目標の振動値２０μｍを達成
するために修正面１に必要とする修正おもり２．３ｇと
回転体の基準位置からの取り付は位置１２Ｂ、２２ｄｅ
ｇ　、修正面２に必要とする修正おもり３．７ｇと回転
体の基準位置からの取り付は位置Ｌ８Ｌ、２７ｄ＋４が
表示されている。またそれらの修正おもりを取り付けた
場合の予想振動ヘクトルが回転速度１２回転速度２．運
用負荷において測定点Ａ、Ｂに対し表示されている。 またこの装置では３つのコメントが表示される■修正お
もりが大きすぎる場合 この場合は演算結果の修正おもりを低減し再演算を指示
することにより予想振動ベクトルが再演算される。従っ
て当然目標の振動レベルはクリアできなくなるが、振動
はイニシアル値よりも低減できることがわかる。 ■目標の振動レベルあるいは運用負荷における許容振動
値のレベルがきびしいか、回転体の特性として二速度と
負荷運転時におけるアンバランスを同時に満足できる演
算結果が得られない場合。 この場合は実際のフィールドバランスにおいては、二速
度における負荷許容値を満足するように再演算する。 ■修正面を１個しか選ばなかったか、目標値がきびしく
二速度及び負荷許容値を満足できない場合。 目標値を大きくするか修正面の数を２面にして再試験を
行う。 ５）修正面おもりを取り付けた確認試験演算結果の修正
面おもりを取り付けて確認試験をする。 第８図の（ロ）、（ハ）がその結果である。即ち回転速
度２８８５．５ｒｐｍにおいてＡ点の振動は５２．１０
μｍ、Ｂ点の振動は３０．００μｍ、負荷運転での振動
はＡ点３８．５０μｍ　、　８点３５．０１　ｕ　ｍと
なるので、当初の値Ａ点１３０．８８　ｐｍ　、　８点
１０４．２９ｕｍ、負荷運転ではＡ点７３．１２μｍ　
、　Ｂ点６９．２８μｍよりも大幅に減少した。 この結果はイニシアル試験にデータが記憶される。 もし−回のバランシングで初期の目標値、に振動を低減
できない場合は上記２）、３）のトライアル試験のデー
タと確認試験の新しいイニシアルデータで再演算を行う
ことができる。 この装置では上記２）から５）までを繰り返すことによ
り回転体のアンバランスを修正する。 この装置は振動の検出器から表示回路まで一切収納した
携帯型としている。 以下この発明の他の実施例を説明する。第９図はこの発
明の請求項３の実施例による携帯型バランシング装置の
系統図、第１０図は第９図の携帯型バランシング装置の
表示回路におけるイニシャル試験の指示とＳ／Ｖ曲線を
示す図、第１１図は第９図の携帯型バランシング装置の
表示回路におけるトライアル試験の指示とＳ／Ｖ曲線を
示す図、第１２図は第９図の携帯型バランシング装置装
置の表示回路におけるバランス演算結果及びバランス後
の振動予測結果を示す図である。 振動検出器ｌのＡ、ｌのＢは回転機械の軸受に取付けて
回転体から生じる振動を電気信号として検出する。軸受
の振動検出方向は回転体のアンバランスによる振動を発
生し易い半径方向とし横軸機械では水平方向と垂直方向
である。但し振動検出器１のＡ、１のＢはいずれも検出
方向を同一にする。振動検出器１の振動センサーとして
は加速度型、速度型、変位型などあるが低周波感度が高
くしかも５００七程度の振動数まで応答する速度型セン
サーを一般に使用する。増幅回路２は前記振動検出器ｌ
からの出力信号をＡ／Ｄ変換回路３に入力する信号の最
適レベルまで増幅する。また増幅回路２は速度に比例し
た電気信号を積分し変位に比例した電気信号にする。ま
た増幅レベルはＡ／Ｄ変換回路３がオーバした場合はＡ
／Ｄ変換回路からの信号で最適レベルまで自動的に調整
される。Ａ／Ｄ変換回路３の入力レベルがこの時設定さ
れている増幅回路２のレンジの３０％以下の場合は最適
レベルまで自動的に調整される。 最適化された増幅回路２の出力信号はＡ／Ｄ変換回路３
でデジタル出力信号に変換される。このＡ／Ｄ変換回路
は１０ビツトＡ／Ｄコンバータを使用する。またＦＦＴ
プロセッサー４で次数分析を行うためＡ／Ｄ変換回路３
ではデータのサンプリングを回転パルスを基準にした逓
倍化パルスで行う、このため回転体に予め定めた回転基
準位置を回転パルス検出器６から回転パルス信号として
検出する。この回転パルス検出器６には光電式パルス検
出センサーを使用し、回転体の基準位置には反射テープ
等を貼付でおく。なお回転体の回転基準位置は、試しお
もりや回転体の修正おもりの取付位置の基準にするため
回転体の組立基準やキー溝等分かり易い位置を選ぶ０回
転パルス検出器６のパルス信号は回転体１回転当たり１
回発生し完全に回転数と同期している。このパルス信号
を逓倍回路７とバランス演算回路８に入力する。 逓倍回路７では１回転間隔のパルス周期を一定の短い周
期に分割する。こ−の装置では６４分割しているがこの
６４逓倍した周期でＡ／Ｄ変換のサンプリングを制御す
る。従ってＡ／Ｄ変換回路３ではアナログ信号を回転数
の１／６４周期毎にサンプリングしている。即ちＡ／Ｄ
コンバータのデータ数は１０２４点（１０ヒツト）を使
用しており常に１６６回転のデータが取り込まれ、これ
は回転数が変化しても常に一定となる。 こうすることにより振動検出器１で検出した時間軸信号
はＡ／Ｄ変換回路３で回転を基準軸としたデジタル信号
に変換される。このデジタル信号はＦＦＴプロセッサー
４で次数分析される。即ち対象とする機械の回転数を１
次としてこの整数倍（次数と言う）の振動スペクトルが
分析される。 この装置では回転数の６．２５次まで分析し、それぞれ
の振動レベルと回転パルスを基準にした振動の位相を求
めている。Ｓ／Ｖ回路５ではＦＦＴプロセッサー４で次
数分析したスペクトルから１火成分のみ抽出し振幅と位
相のデータを記憶しＳ／Ｖ曲線を作成する。 このＳ／Ｖ曲線は横軸が回転数で縦軸がそれぞれの回転
数に相当する振動レベルである。第１０図はＳ／Ｖ曲線
の例で１５０Ｏｒｐｍから３５０Ｏｒｐｍのデータを表
している。 Ｓ／Ｖ回路５の動作およびＳ／Ｖ曲線の作成を詳細に説
明すると、回転パルス検出器６のパルス信号をバランス
演算回路８が検知し、Ａ／Ｄ変換回路３のサンプリング
開始を指示する。サンプリングされたデータはＦＦＴプ
ロセッサー４で次数分析されそのうちの１火成分のみＳ
／Ｖ回路５に入力される０次にＳ／Ｖ曲線にデータが記
憶されたことがＳ／Ｖ回路５よりバランス演算回路８に
指示されると、バランス演算回路８では次の回転パルス
を検知し次のデータのサンプリングをＡ／Ｄ変換回路３
に指示する。この作業は予め指定した測定開始の回転数
から測定完了の回転数まで自動的に行われる。第１０図
の例では１５００ｒｐｍから３５００ｒｐｍまで測定し
た。ここで作成されたＳ／Ｖ曲線はバランス演算回路８
に入力され同時に表示回路９に表示される。このように
して回転体のアンバランスを演算するに必要な振動の計
測がおこなわれる。 次にアンバランスの測定を行う演算について表示回路９
の表示例を用いてバランス演算回路８の手順を説明する
。 １）ハランンングの開始卓備 この装置の表示回路９から次の条件を入力する。 ■対象機械の使用回転数（最小、最大、定格回転数）を
人力するとＳ／Ｖ曲線の作成回転数範囲が決定される。 ■試験回転数の種類を選別する（−速度、二速度）。第
２図（イ）では二速度を表示している。 ■回転体のアンバランスを修正する修正面の数を選別す
る（−修正面、二倍正面）第１０図の（イ）では二倍正
面を表示している。 ２）イニシアル試験 この試験は、回転体のアンバランスに相当する振動を測
定する試験である。第１０図がイニシアル試験の指示お
よびＳ／Ｖ曲線を表示した表示回路ヲ示しており第１０
図（イ）でカーソルをイニシアル試験に指定し、（ロ）
と（ハ）は指定に従って回転機械を運転しＳ／Ｖ曲線を
測定した例である。第１Ｏ図（ロ）は振動検出器ｌのＡ
が測定したデータを示す表示で、第１Ｏ図（ハ）は振動
検出器１のＢが測定したデータを示す表示である。 データは回転数の上昇時に測定され、これらのＳ／■曲
線からアンバランスを決定する２種類の回転数がカーソ
ルで指定され、各々のデータが第１０図（ロ）、第１０
図（ハ）に表示されている。 データは測定点Ａ、Ｂ試験速度１．２と共に該当する振
動のベクトルがＳ／Ｖ曲線から抽出されている。このデ
ータではカーソルによって２８８５．５ｒｐｍと３５８
０．３ｒｐｍの２種類の回転数が指定されている。 ３）トライアル試験（＋）、　（２） この試験はイニシアル試験の振動データから予め選んだ
修正面におけるアンバランスの大きさと位置を決定する
ために、既知の試し重りを修正面に取り付けてその振動
応答を調べる試験である。 第１１図は第２回のトライアル試験を表示している。第
１回のトライアル試験は図示していないが第２回と同様
に行った。 修正面２に取り付けられた試しおもりは４ｇで取り付は
位置は回転体の基準位置から回転と反対の方向９０°で
ある。その試験結果のＳ／Ｖ曲線がＡ点は（ロ）、Ｂ点
は（ハ）に表示されている。 このＳ／Ｖ曲線からイニシアル試験で指定した２種類の
回転数に最も近い回転数のデータが抽出される。この例
では２８８２．Ｏｒｐｍと３５９０．３ｒｐｍの振動ベ
クトルが抽出されている。 またトライアル試験（１）、　（２）の振動ベクトルと
イニシアル試験の振動ベクトルがバランス演算回路８で
比較され、その変化小が少ない場合はバランス演算の計
算誤差を大きくするため、再試験のコメントが第１１図
の（ロ）、（ハ）に表示される。 その場合は、第１１図（イ）の試しおもりを大きくして
データの取り直しを行う。 ４）修正おもりの決定 修正面おもりの決定は、第９図のバランス演算回路８で
行う上記２）、３）のデータを使用し予め指定した２種
類の回転速度における目標振動値を満足する修正面１，
２の修正おもりの大きさと位置を演算する。 この演算に使用する式は公知の最小二乗法を使用し、こ
の演算式はバランス演算回路８に記憶されている。第１
２図の（イ）はバランス演算回路８で計算した結果を表
示回路９に表示した例である。目標の振動値２０μｍを
達成するために修正面ｌに必要とする修正おもり２．３
ｇと回転体の基準位置からの取り付は位置１２８．２２
ｄｅｇ　、修正面２に必要とする修正おもり３．７ｇと
回転体の基準位置からの取り付は位置１Ｂ１．２７ｄｅ
ｇが表示されている。またそれらの修正おもりを取り付
けた場合の予想振動ベクトルが回転速度１９回転速度２
において測定点Ａ、Ｂに対し表示されるとともに、第１
２図（ロ）、（ハ）に示されているように全回転数領域
における釣合わせ状態が表示される。 バランス後の振動子測値を演算する方法は次に示すベク
トルの重ね合わせ手法を用いている。まず現状の振動計
測を行った時に各取り込み回転数ごとの回転１火成分の
振幅と位相がＳ／Ｖ回路５を介して振動予測演算回路１
１に記憶される０次にトライアル運転が行われるときに
も同様のデータが記憶される。そしてこのトライアル運
転が終了した後、バランウェイトの量と角度の計算がバ
ランス演算回路８で行われ、その演算結果が振動予測演
算回路１１へ自動的に入力される。振動予測演算回路１
１の中では次の演算が行われる。 Ｖ−Ｖ。＋α・Ｗ　　　　　　　　　　　（１）ここで Ｖｉ−（ｖｌｗ、■ｌＶ＋　　ｖｚ−、Ｖ２ｙ＋　−−
ｖｎ、、　　ＶＭ−）：振動子測値ベクトル　　　　　
（２）ＶＱ”　＝［ＶＯＩＩＩ　＋　　Ｖｌ１１７　＋
　　ＶＤ２Ｋ　＋　　Ｖ６ｆｆｉｙ■。Ｈｘ、■。□〕 ：現状の振動ベクトル （３） ：影響係数マトリックス　　　　（４）Ｗ”　＝　（Ｗ
＋ｘ、　ｗ、、、　ｗ２ｍ、　ｗ２ｙ）　　　（５）（
２）式の中で数字Ｍは取り込んだデータ数を意味し、例
えば６００ｒｐｍから３６０Ｏｒｐｍまでの回転数領域
の振動予測を行う場合、取込み時の回転数のきざみ幅を
２０ｒｐｍ　とすると、 Ｍ＝　（３６００−６００）　／２０＋　１　＝１５１
個となる。 また、振動子測値の振幅で第１番目のものはｖ、＝ＦＶ
−丁］コ弓７という演算でえられるが、−船釣にＭ個あ
る場合、第ｍ番目のものはＶｔ＋　−＠Ｘ　　＋　ｙ、
％　　　（１≦ｍ≦Ｍ）　トｆｉ記される。 （３）式で示されるイニシアルの振動ベクトル■。 は振動振幅と位相データから得られ、ｍ番目のＸ。 ｙ各成分は■。、つ＝ｌＡｏｌｃｏｓθ。、。 ■０ｌｌｙ−ｌ　Ａｏ、ｌ　Ｓ　！　ｎθ。、（１≦ｍ
≦Ｍ）を演算することになり、この中でｌＡ、、ｌがＳ
／Ｖ回路５で分析された振動信号中の回転数の１火成分
の振幅であり、θ。、が位相データである。 （４）式の影響係数マトリクスはイニシャルの振動デー
タと各トライアル運動で得られた前記回転数の１火成分
の振幅と位相及びトライアルウェイトの重量と取付角を
用いて、 α＝　（■、−ｖ。）／Ｍ　　で演算される。 ここで、 ■、ニドライアル運動で得られた振動ベクトル■。ニイ
ルシアルの振動ベクトル であり各振動ベクトルは前記回転数の１火成分の振幅と
位相より構成されるものである。 Ｍはトライアルウェイトの量と取付角をベクトル表示し
たものであり、 Ｍ　−Ｍ　ＸＲ＋　Ｉ　Ｍ　ｙｎ　　　　’　ｎは修正
面の数Ｍｌ＝ｆｆπ「「譚ｒ ：ＩＭ１はトライアルウェイトの量 θ、　＝　Ｌ　ａ　ｎ　−’　（ＭＩＩＲ／　ＭＸｌｌ
）：０７はトライアルウェイトの取付角 この装置は最大２面を用いるバランスであるためｎは１
または２である。また、（５）式のＷ７はバランス演算
回路８で演算されたバランスウェイトの量と取付角から
構成されるベクトル量であり、前記ｎの数と一致し、最
大４つのベクトル成分になる。式（２）、　（３）、　
（５）中の添字Ｔは転置マトリクスを意味している。 またこの装置では３つのコメントが表示される。 ■修正おもりが大きすぎる場合 この場合は演算結果の修正おもりを低減し再演算を指示
することにより予想振動ベクトルが再演算される。従っ
て当然目標の振動レベルはクリアできなくなるが、振動
はイルシアル値よりも低減できることがわかる。 ■目標の振動レベルがきびしいか、回転体の特性として
二速度を満足できる演算結果が得られない場合。 この場合は目標値を変更し再演算する。 ■修正面を１箇しかえらばなかったか、目標値がきびし
く二速度を満足できない場合。 目標値を大きくするか修正面の数を２面にして再試験を
行う。 もし−回のバランシングで初期の目標値に振動を低減で
きない場合は、上記２）、３）のトライアル試験のデー
タと６’ｌｌ　Ｋ’２試験の新しいイニシアルデータで
再演算を行うことができる。この装置では上記２）から
４）までを繰り返すことにより回転体のアンバランスを
修正する。この装置は振動の検出器から表示回路まで一
切収納した携帯型としている。

【発明の効果】

この発明は、請求項１の装置によれば、装置の表示回路
に支持されるバランシングの手順に従って対象機械の回
転数範囲、低減ずべき目標の振動レベル、試験回転数の
数、修正面の数などを入力し、Ｓ／Ｖ回路で作成される
Ｓ／Ｖ曲線のデータを見ながらバランシングの必要な回
転数をカーソルで指定すれば、指定した回転数のデータ
を満足するよう修正おもりが決定され表示回路に表示さ
れる。また入力条件やデータが不良であったり、目標の
振動レベルに低減できない場合はコメントが表示回路に
表示されるので間違ったバランス作業を防ぐことができ
る。 このため下記の効果を奏する。 １）Ｓ／Ｖ曲線上で２種類の回転数を任意に指定しそれ
らのデータを満足する修正おもりが一度で決定できるた
め、従来のようにバランスの試験を個々の回転数毎に行
う必要がなくバランシング作業を大幅に短縮できる。特
に弾性軸などのように幾つもの危険速度を有する回転体
のバランシングが容易になり、またＳ／Ｖ曲線で観点体
の振動特性も同時に監視できるため、機械の運転やバラ
ンス作業を安全に行うことができる。 ２）間違ったバランシング作業を行った場合にはコメン
トが表示されるため、全く経験のない作業者でも回転体
のバランシング作業ができる。 ３）携帯型のため現場への持ち運びが容易であらゆる回
転機械のフィールドバランシングができる。 請求項２の装置によれば、装置の表示回路に指示される
バランシングの手順に従って対象機械の回転数範囲、定
格回転数、運用負荷、運用負荷での許容振動値、低減す
べき目標の振動レベル、試験回転数数の数、修正面の数
などを入力し、Ｓ／■回路で作成されるＳ／曲線のデー
タを見ながらバランシングの必要な回転数をカーソルで
指定すれば、指定した回転数のデータを満足するように
修正おもりが決定され表示回路に表示される。また人力
条件やデータが不良であったり、目標の振動レベルに低
減できない場合はコメントが表示回路に表示されるので
、間違ったバランス作業を防ぐことができる。 このため下記の効果を奏する。 １）Ｓ／Ｖ曲線上で２種類の回転数を任意に指定しそれ
らのデータを満足する修正おもりが一度で決定できるた
め、従来のようにバランスの試験を個々の回転数毎に行
う必要がなくバランシング作業を大幅に短縮できる。特
に弾性軸などのように幾つもの危険速度を有する回転体
のバランシングが容易になり、またＳ／Ｖ曲線で回転体
の振動特性も同時に監視できるため、機械の運転やバラ
ンス作業を安全に行うことができる。 ２）間違ったバランシング作業を行った場合にはコメン
トが表示されるため、全く経験のない作業者でも回転体
のバランシング作業ができる。 ３）携帯型のため現場への持ち運びが容易であらゆる回
転機械のフィールドバランシングができる。 ４）発電機ロータなどのように運転中に熱によるアンバ
ランスの発生で振動が変化するような機械のフィールド
バランスも熟練を要せず、容易に行うことができる。 請求項３の装置によれば、装置の表示回路に支持される
バランシングの手順に従って対象機械の回転数範囲、低
減すべき目標の振動レベル、試験回転数の数、修正面の
数などを入力し、Ｓ／Ｖ回路で作成されるＳ／Ｖ曲線の
データを見ながらバランシングの必要な回転数をカーソ
ルで指定すれば、指定した回転数のデータを満足するよ
う修正おもりが決定され表示回路に表示されるとともに
、その修正おもりが取り付けられて回転機械が運転され
た場合の振動子測値が表示される。また入力条件やデー
タが不良であったり、目標の振動レベルに低減できない
場合はコメントが表示回路に表示されるので間違ったバ
ランス作業を防ぐことができる。 このため下記の効果を奏する。 １）Ｓ／Ｖ曲線上で２種類の回転数を任意に指定しそれ
らのデータを満足する修正おもりが一度で決定できるた
め、従来のようにバランスの試験を個々の回転数毎に行
う必要がなくバランシング作業を大幅に短縮できる。特
に弾性軸などのように幾つもの危険速度を有する回転体
のバランシングが容易になり、また３７７曲線で回転体
の振動特性も同時に監視できるため、回転機械の運転や
バランス作業を安全に行うことができる。 ２）間違ったバランシング作業を行った場合にはコメン
トが表示されるため、全く経験のない作業者でも回転体
のバランシング作業ができる。 ３）バランス演算後実際にバランス調整を行う前に、全
回転数領域に帯する回転機械の振動状態が表示されるた
め、バランス計算の妥当性が確認できバランス作業の効
率向上が図れる。 ４）携帯型のため現場への持ち運びが容易であらゆる回
転機械のフィールドバランシングができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例による携帯型バランシング装
置の系統図、第２閏は第１図の携帯型バランシンク装置
の表示回路におけるイニシャル試験の指示と３７７曲線
を示す図で、第２図（イ）はイニシアル試験の指示を表
し、第２図（ロ）はイニシアル試験のＡ点の３７７曲線
を表し、第２回（ハ）はイニシアル試験のＢ点の３７７
曲線を表す。第３図は第１図の携帯型バランシング装置
の表示回路におけるトライアル試験の指示と３７７曲線
を示す図で、第３図（イ）はトライアル試験の指示を表
し、第３図（ロ）はトライアル試験のＡ点の３７７曲線
を表し、第３図（ハ）はトライアル試験のＢ点の３７７
曲線を表す。第４図は第１図の携帯型バランシング装置
の表示回路における修正おもりによるバランス演算結果
を示す図であり、第４図（イ）は修正おもりの指示を表
し、第４図（ロ）は修正おもりによるＡ点の３７７曲線
を示し、第４図（ハ）は修正おもりによるＢ点の３７７
曲線を表す。第５図はこの発明の他の実施例による携帯
型バランシング装置の系統図、第６図は第５図の携帯型
バランシング装置の表示回路におけるイニシャル試験の
指示と３７７曲線を示す図で、第６図（イ）はイニシア
ル試験の指示を表し、第６図（ロ）はイニシアル試験の
Ａ点の３７７曲線を表し、第６図（ハ）はイニシアル試
験のＢ点の３７７曲線を表す。第７図は第５図の携帯型
バランシング装置の表示回路におけるトライアル試験の
指示と３７７曲線を示す図で、第７図（イ）はトライア
ル試験の指示を表し、第７図（ロ）はトライアル試験の
Ａ点の３７７曲線を表し、第７図（ハ）はトライアル試
験のＢ点の３７７曲線を表す。第８図は第５図の携帯型
バランシング装置の表示回路におけるバランス演算結果
を示す図であり、第８図（イ）は修正おもりの指示を表
し、第８図（ロ）は修正おもりによるＡ点の３７７曲線
を表し、第８図（ハ）は修正おもりによるＢ点の３７７
曲線を表す。第９図はこの発明の他の実施例による携帯
型バランシング装置の系統図、第１Ｏ図は第９図の携帯
型バランシング装置の表示回路におけるイニシアル試験
の指示とＳ／■曲線を示す図で、第１０図（イ）はイニ
シアル試験の指示を表し、第１０図（ロ）はイルシアル
試験のＡ点の３７７曲線を表し、第１０図（ハ）はイニ
シアル試験のＢ点の３７７曲線を表す。 第１１図は第９図の携帯型バランシング装置の表示回路
におけるトライアル試験の指示と３７７曲線を示す図で
、第１１図（イ）はトライアル試験の指示を表し、第１
１図（ロ）はトライアル試験のＡ点の３７７曲線を表し
、第１１図（ハ）はトライアル試験のＢ点の３７７曲線
を表す。第１２図は第９図の携帯型バランシング装置の
表示回路における修正おもりによるバランス演算結果及
び修正おもり取り付は後の振動子測値を全回転数領域に
わたって表示した表示例を示す図で、第１２図（イ）は
修正おもりの指示を表し、第１２図（ロ）は修正おもり
によるＡ点の振動予測を行った３７７曲線を示し、第１
２図（ハ）は修正おもりによるＢ点の振動予測のＳ／Ｖ
曲線を表す。 ｌのＡ、ｌのＢ：振動検出器、２：増幅回路、３：Ａ／
Ｄ変換回路、４：ＦＦＴプロセッサー５　：　Ｓ／Ｖ回
路、６：回転パルス検出器、７：逓倍回路、８：バラン
ス演算回路、９：表示回路、ｌｏ：Ｑ荷検出回路、１１
：振動予測演算回路。 （イ） Ｃイ） （ロ） （ハ） 第 図 慎 １１ 図 第 ２ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）回転機械の軸受に設置され回転体より発生する振動
   を電気信号に変換する２つの振動検出器と、この振動検
   出器からの出力信号を最適信号レベルまで増幅する増幅
   回路と、この増幅回路からのアナログ電気信号をデジタ
   ル電気信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、このＡ／Ｄ変
   換サンプリングとこのサンプリング開始を前記回転体の
   回転に同期させるために予め前記回転体に設けた基準位
   置を電気信号として出力する回転パルス検出器と、前記
   Ａ／Ｄ変換回路のサンプリング間隔を前記回転体の１回
   転を基本にしその次数倍で行うため回転次数信号を出力
   する逓倍回路と、前記Ａ／Ｄ変換回路のデジタル電気信
   号を次数分析し、回転に同期した信号のレベルと回転パ
   ルスを基準とした信号の位相を出力する高速フーリエ変
   換プロセッサーと、この高速フーリエ変換プロセッサー
   で次数分析したデータのうち回転数に相当した１次の基
   本成分のみ抽出し回転数とその振動レベルをグラフ化す
   るＳ／Ｖ回路と、前記回転パルス検出器の基本パルス信
   号よりＡ／Ｄ変換回路の動作開始を制御しＳ／Ｖ回路か
   らの１次基本成分のデータを用いて前記回転体の不釣合
   量および前記回転体の基準位置からの不釣合位置を演算
   するバランス演算回路と、このバランス演算回路の演算
   結果を表示する表示回路から構成され、前記Ｓ／Ｖ回路
   で作成した回転数と振動レベルのグラフから任意の２個
   の回転数を指定し、それぞれの振動を低減する不釣合の
   量と位置を演算することを特徴とする携帯型バランシン
   グ装置。 ２）回転機械の軸受に設置され回転体より発生する振動
   を電気信号に変換する２つの振動検出器と、この振動検
   出器からの出力信号を最適信号レベルまで増幅する増幅
   回路と、この増幅回路からのアナログ電気信号をデジタ
   ル電気信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、このＡ／Ｄ変
   換サンプリングとこのサンプリング開始を前記回転体の
   回転に同期させるために予め前記回転体に設けた基準位
   置を電気信号として出力する回転パルス検出器と、前記
   Ａ／Ｄ変換回路のサンプリング間隔を前記回転体の１回
   転を基本にしその次数倍で行うため回転次数信号を出力
   する逓倍回路と、前記Ａ／Ｄ変換回路のデジタル電気信
   号を次数分析し、回転に同期した信号のレベルと回転パ
   ルスを基準とした信号の位相を出力する高速フーリエ変
   換プロセッサーと、この高速フーリエ変換プロセッサー
   で次数分析したデータのうち回転数に相当した１次の基
   本成分のみ抽出し回転数とその振動レベルをグラフ化す
   るＳ／Ｖ回路と、タービン発電機などの負荷を検出する
   負荷検出回路と、前記回転パルス検出器の基本パルス信
   号及び前記負荷検出回路で検出された負荷信号から前記
   Ａ／Ｄ変換回路の動作開始を制御し、前記Ｓ／Ｖからの
   １次基本成分のデータを用いて前記回転体の不釣合量及
   び前記回転体の基準位置からの不釣合位置を演算するバ
   ランス演算回路と、このバランス演算回路の演算結果を
   表示する表示回路から構成され、前記Ｓ／Ｖ回路で作成
   した回転数と振動レベルのグラフから任意の２箇の回転
   数と機械の運用負荷を指定することにより、指定された
   回転数及び指定された負荷における振動を低減する不釣
   合量と位置とを演算することを特徴とする携帯型バラン
   シング装置。 ３）回転機械の軸受に設置され回転体より発生する振動
   を電気信号に変換する２つの振動検出器と、この振動検
   出器からの出力信号を最適信号レベルまで増幅する増幅
   回路と、この増幅回路からのアナログ電気信号をデジタ
   ル電気信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、このＡ／Ｄ変
   換サンプリングとこのサンプリング開始を前記回転体の
   回転に同期させるために予め前記回転体に設けた基準位
   置を電気信号として出力する回転パルス検出器と、前記
   Ａ／Ｄ変換回路のサンプリング間隔を前記回転体の１回
   転を基本にしその次数倍で行うため回転次数信号を出力
   する逓倍回路と、前記Ａ／Ｄ変換回路のデジタル電気信
   号を次数分析し、回転に同期した信号のレベルと回転パ
   ルスを基準とした信号の位相を出力する高速フーリエ変
   換プロセッサーと、この高速フーリエ変換プロセッサー
   で次数分析したデータのうち回転数に相当した１次の基
   本成分のみ抽出し回転数とその振動レベルをグラフ化す
   るＳ／Ｖ回路と、前記回転パルス検出器の基本パルス信
   号よりＡ／Ｄ変換回路の動作開始を制御しＳ／Ｖ回路か
   らの１次基本成分のデータを用いて前記回転体の不釣合
   量および前記回転体の基準位置からの不釣合位置を演算
   するバランス演算回路と、それぞれの振動測定点につい
   て、前記回転機械の全回転数領域に対し、回転体の釣り
   合い状態を計算するために前記１次基本成分の振幅，位
   相，回転数を記憶し演算を行う振動予測演算回路と、前
   記バランス演算回路あるいは前記振動予測演算回路の演
   算結果を表示する表示回路から構成され、前記Ｓ／Ｖ回
   路で作成した回転数と振動レベルのグラフから任意の２
   個の回転数を指定し、それぞれの振動を低減する不釣合
   の量と位置を演算するとともに、バランス後の釣合状態
   が全回転数に対し表示されることを特徴とする携帯型バ
   ランシング装置。