JPH0514854B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、例えば、蒸気タービン発電機のよう
な回転電機におけるそのロータ及びロータ軸受を
支持する各軸受に発生する個々の異常振動を測定
して監視する回転機械の異常運転診断装置に関す
る。

〔発明の技術的背景〕

従来、蒸気タービン発電機のロータ及び軸受台
に発生するクラツク（亀裂）、損傷による部品の
飛散、熱変形等による異常運転動作は、軸受ジヤ
ーナル部の振動・振幅が制限値（規制値）より大
きくなり、蒸気タービンがトリツプし、ロータ静
止時の分解点検時にはじめて、その原因が判明さ
れ、事故の修理、改良対策が施されているのが実
情である。

既に提案されているこの種の回転機械の異常運
転検出装置は、第１図に示されるように、複数の
軸受台１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆに各
軸受２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆをそれ
ぞれ設け、この各軸受に各タービンロータ３，４
及び発電機のロータ５の回転軸６を各接手を介し
て連結し、上記各軸受２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，
２ｅ，２ｆの近傍に各振動測定器７ａ，７ｂ，７
ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆを付設し、この各振動測定
器をリード線８を通して振動監視装置９，トリツ
プ回路１０及びトリツプ制御装置１１を設けて構
成したものである。

従つて、上述した回転機械の異常運転検出装置
は、運転時、上記各軸受２ａ，２ｂ，２ｃ…２ｆ
に付設された各振動測定器７ａ，７ｂ，７ｃ…７
ｆによつて測定された測定信号を振動監視装置９
へ送信し、これを振幅信号に分析して、さらにト
リツプ回路１０へ送信して比較し、上記測定信号
（振動）が振動振幅の許容値以上に達すると、ト
リツプ信号を発して上記トリツプ制御装置１１へ
送信し、これにより上記タービン発電機を制御し
得るようになつている。

〔背景技術の問題点〕

しかしながら、上述した回転機械の異常運転検
出装置は、タービンロータ３，４や発電機のロー
タ５の回転時に各軸受２ａ，２ｂ，２ｃ…２ｆの
振幅変化からロータ（回転体）の異常種類（異常
内容）、位置、数量を判断することは困難であり、
長年の経験から、異常の概要をおおまかに判断で
きることもあるが、誤診するときも多い等の欠点
がある。

通常、蒸気タービン発電機の各軸受２ａ，２
ｂ，２ｃ…２ｆの振動変化に与える要因として
は、タービン羽根及びその連結装置の損傷、飛
散、回転軸の接手の破損、ロータクラツク、回転
体と静止体との接触によるロータの熱変形などが
ある。これらは、第２図のグラフに示されるよう
に、横軸に時間（対数）に対して、縦軸に振幅を
とり、各振動変化を示したものである。即ち、タ
ービン羽根及びその連結装置の損傷、飛散、又は
接手の破損などによる振動変化ａは、第２図に示
されるように短時間で起り、ロータクラツクｂ、
又は、接触による熱変形に対する振動変化ｃは、
長時間に亘つて起るものである。

又、ロータクラツクに対する振動変化は、第３
図のグラフに示されるように、クラツクの深さＤ
に対する振幅との関係において、点線で示す回転
同期成分振動振幅特性曲線ｄと実線で示す２倍成
分振動振幅特性曲線ｅの変化から明かなように、
２倍成分振動振幅特性曲線ｅのみが増加してい
る。

又一方、各軸受台１ａ，１ｂ，１ｃ…１ｆのア
ライメントが異常状態になつたとき、軸受のメタ
ル温度に大きな変化が生じる特徴を有し、このと
き、各軸受２ａ，２ｂ，２ｃ…２ｆの振動振幅値
は変化する。

このように、異常状態に対する各軸受２ａ，２
ｂ，２ｃ…２ｆの振動変化は、複雑なために、第
１図に示された具体例のように、振動の振幅変化
のみを監視（検出）している従来の回転電機の異
常運転検出装置では、これらの振幅変化の異常原
因を正確に診断することは難しく、しかも、異常
原因の発生位置や数量を把握することは困難であ
る。

又一方、蒸気タービン発電機のプラント運転者
は、各軸受に変化が行つた場合に、その原因であ
る異常の種類（内容）、位置、数量を、直ちに、
しかも適確に把握することは、それ以後の安全な
発電プラントの運転を可能とし、異常状態に対す
る迅速な対応が可能になる。

〔発明の目的〕

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもの
であつて、各軸受の振動及び温度の変化を個々に
測定し、これらの測定値を個々に直ちに、その異
常種類、位置（ポジシヨン）、数量を診断して回
転電機の運転時の信頼性及び安全性の向上を図る
ようにしたことを目的とする回転機械の異常運転
診断装置を提供するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、回転機械の各軸受に各振動測定器、
各温度測定器及び回転数を計測するパルス発生装
置を付設し、これらを各振動解析装置にリード線
を介して接続し、この各振動解析装置に振動監視
装置をリード線を介して接続し、この振動監視装
置にトリツプ制御装置をトリツプ回路を介して振
幅信号を分析して比較するように接続し、このト
リツプ制御装置でタービンをトリツプ信号を発し
てトリツプ制御するように接続し、他方、上記各
振動解析装置にデータ記憶装置を備えた振動診断
装置をリード線を介して接続すると共に温度変化
や振動変化を比較して監視し、この振動診断装置
に影響係数記憶装置を備えた異常診断装置を温度
変化量や振動変化等が設定値を越えたときの信号
を異常診断するようにリード線で接続し、この異
常診断装置に表示パネルを異常種類、軸受ポジシ
ヨン及び数量を表示するように接続したものであ
る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図示の一実施例について説明す
る。

なお、本発明は、上述した具体例と同一構成部
材には同じ符号を付して説明する。

第４図において、符号１ａ，１ｂ，１ｃ，１
ｄ，１ｅ，１ｆは、回転機械における各軸受台で
あつて、この各軸受台には、各軸受２ａ，２ｂ，
２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆが設けられており、この
各軸受には、蒸気タービンのタービンロータ３，
４及び発電機のロータ５の回転軸６が各接手を介
して連結して回転自在に軸装されている。又、上
記各軸受２ａ，２ｂ，２ｃ…２ｆの近傍には、こ
の各軸受で生じる振動を測定する各振動測定器７
ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆが付設されて
おり、この各振動測定器７ａ，７ｂ，７ｃ，…７
ｆには、振動監視装置９が各リード線８を通して
接続されており、この振動監視装置９にはトリツ
プ回路１０及びトリツプ制御装置１１が設けられ
ている。

一方、上記各軸受２ａ，２ｂ，２ｃ…２ｆには
例えば、サーミスタのような各温度測定器１２
ａ，１２ｂ，１２ｃ…１２ｆが付設されており、
この各温度測定器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…１２
ｆは、各リード線８を介して上記振動監視装置９
及びデータ記憶装置１４を備えた振動診断装置１
５に並列にして接続されている。上記各振動測定
器７ａ，７ｂ，７ｃ…７ｆの近傍の各リード線８
には各振動解析装置１３ａ，１３ｂ，１３ｃ…１
３ｆが付設されており、この各振動解析装置１３
ａ，１３ｂ，１３ｃ…１３ｆには、上記回転軸６
の回転数を計測するパルス発生装置２０がリード
線８′を介して接続されている。

第４図に示されるように、回転数検出装置とし
ての上記パルス発生２０から発生される回転パル
ス信号はリード線８′により上記各振動解析装置
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ…１３ｆへ入力される。
又、この各振動解析装置１３ａ，１３ｂ，１３ｃ
…１３ｆには、上記各振動測定器７ａ，７ｂ，７
ｃ…７ｆで検出された各ジヤーナルの振動信号が
各リード線３１ａ，３１ｂ，３１ｃ…３１ｆを通
して入力される。そして、上記各振動解析装置１
３ａ，１３ｂ，１３ｃ…１３ｆはこれらの信号を
分析して各振動周波数成分を示す複素数信号を発
生し、リード線３２により、これらの複素数信号
は上記振動診断装置１５へ入力される。

他方、上記振動診断装置１５には影響係数記憶
装置１６を備えた異常診断装置１７がリード線１
８を介して接続されており、この異常診断装置１
７には、表示パネル１９が、異常診断装置１７か
らの信号に基づいて異常種類、位置、数量を表示
するようになつている。

従つて、回転機械の運転時、各振動測定器７
ａ，７ｂ，７ｃ…７ｆによつて測定された振動測
定の信号は、前述したように、振動監視装置９へ
送信し、これを振幅信号に分析してトリツプ回路
１０へ送信して比較し、振動測定の信号が振動・
振幅の許容値以上に達すると、トリツプ信号を発
して上記トリツプ制御装置１１へ送信してタービ
ン発電機をトリツプ制御し得るようになつてい
る。

一方、上記各振動測定器７ａ，７ｂ，７ｃ…７
ｆからの振動測定の各信号は各振動解析装置１３
ａ，１３ｂ，１３ｃ…１３ｆへも送信されると共
に、上記パルス発生装置２０からの回転パルス信
号が各振動解析装置１３ａ，１３ｂ，１３ｃ…１
３ｆへ送信される。そして、この各振動解析装置
は、上記回転パルス信号と上記各振動測定器７
ａ，７ｂ，７ｃ…７ｆからの振動測定の信号とを
フーリエ変換することにより、回転同期成分と２
培成分とに分解し、これによつて回転同期成分振
動信号と２倍成分振動信号を発生する。このよう
にして、これらの信号は、振動振幅と位相とに分
けて出力してもよいけれども、その両方の情報
（信号）を１つで表わす複素数信号で出力される
と便利であるため、これ以後の説明に用いられる
これらの信号は、複素数による信号として説明す
る。

しかして、上記各振動解析装置１３ａ，１３
ｂ，１３ｃ…１３ｆに接続された振動監視装置１
５は、上記各軸受２ａ，２ｂ，２ｃ…２ｆに取付
けられた各温度測定器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…
１２ｆの温度信号と上記振動解析装置１３ａ，１
３ｂ，１３ｃ…１３ｆからの振動測定の信号とを
入力し、これをある一定時間前（数秒前、数分
前、数時間前）の振動信号、温度信号が予めデー
タ記憶装置１４のデータと比較し、各軸受２ａ，
２ｂ，２ｃ…２ｆやそのメタル部の回転同期成分
振動変化、２倍成分振動変化及び各軸受の温度変
化を演算してこれを常時監視している。

そして、これらの変化量がある制限値（設定
値）を越えた場合に、各種変化信号が上記異常診
断装置１７へ転送され、こゝで、第５図に示され
るフローチヤートに基づいて影響係数記憶装置１
６を備えた異常診断装置１７によつて異常診断が
行われる。

なお、上記異常診断装置１７は、実機シミユレ
ート計算若しくは実機運転データから求めた各損
傷、形状変化に対する各軸受（ジヤーナル部）２
ａ，２ｂ，２ｃ…２ｆの振動の変化を表わした影
響係数を記憶されており、上記影響係数記憶装置
１６による各種影響係数を用いて異常種類（内
容）、位置（軸受のポジシヨン）、数量を診断し、
これを表示パネル１９に表示するようになつてい
る。

次に、第５図に示される診断内容をフローチヤ
ートに基づき実際の具体例について説明する。

各異常（振動変化、ロータクラツク、熱変形振
動）は、第２図及び第３図の各グラフに示される
ように、振動成分、振動変化時間により、それぞ
れ特性を有しており、しかも、各軸受２ａ，２
ｂ，２ｃ…２ｆの温度変化も各軸受台１ａ，１
ｂ，１ｃ…１ｆのアライメント変化も解る。

従つて、上記各異常種類の診断は、先づ、振動
成分の判定、次に、軸受メタル温度変化の有無、
各軸受のジヤーナル部振動変化時間の判定を行
い、各異常の原因を診断している。

次に、第６図に示される軸受ジヤーナル部の振
動変化を示したベクトル図は、実際のジヤーナル
部の振動変化を円座標で表わしたもので、上記複
素数信号を半径方向に振幅、円周方向に位相をと
り、それぞれに分解して表示したものであり、第
４図の各軸受２ａ，２ｂ，２ｃ…２ｆのジヤーナ
ル部振動変化の一例が矢印ａ，ｂ，ｃ…ｆで表さ
れている。又、第７図のグラフは、軸受２ｂの軸
受メタル温度と時間との関係を示したものであつ
て、上記軸受メタル温度℃は、時間t₁、からt₂の
間に変化しており、この間の回転同期成分の振動
変化を表したものが、第６図のベクトルで示した
ものである。即ち、第６図の各矢印ａ，ｂ，ｃ…
ｆの基部が、第７図のグラフに示されたt₁時の振
動であり、上記各矢印ａ，ｂ，ｃ…ｆの先端部
は、第７図のグラフのt₂時の振動状態を示したも
のである。又、上記振動監視装置１５から異常診
断装置１７に転送される振動変化信号は、上記各
矢印の状態量を複素数信号としたものである。

この場合、振動成分は、回転同期成分であり、
第７図のグラフに示されるように、軸受メタル温
度に変化が生じているために、第５図のフローチ
ヤートに示されるフロー２１に沿つて異常状態が
診断されるので、上記異常診断装置１７は、影響
係数記憶装置１６からアライメント影響係数を抽
出し、上記各軸受２ａ，２ｂ，２ｃ…２ｆの各ジ
ヤーナル部の振動変化より、そのアライメント変
化の生じた軸受台の変化量を上記表示パネル１９
にその診断結果を表示するようになつている。

即ち、本発明は、ロータの振動変化に現れる異
常原因（アライメント変化、羽の飛散、ラビン
グ、ロータクラツク）を判断し、さらに、異常発
生位置、量を各種の影響係数によつて診断するも
のである。

ここで、ロータの振動変化を発生させる異常原
因の一つであるアライメント変化を例にとつて説
明する。

第６図は、軸受のアライメント変化が生じた時
の振動変化をベクトルで表したものである。つま
り、このベクトルがアライメントに対する影響係
数となる。例えば、単純に、第１軸受のアライメ
ントがＨ＝0.2mm変化したとき、第１軸受ジヤー
ナル部振動がＶ＝0.1mm変化したとすると、影響
係数はＡ＝Ｖ÷Ｈ＝0.5mm／mmとなる。

従つて、回転機械の運転中にジヤーナル部振動
がＶ＝0.4mm変化したとすると、軸受のアライメ
ント変化は影響係数を用いて Ｈ＝Ｖ÷Ａ＝0.4／0.5＝0.8mm と推定される。

しかし、振動変化はロータに発生する不釣合い
変化（羽の飛散、ラビングによるロータの熱曲り
等）によつても同様である。

従つて、回転機械の運転中にジヤーナル部振動
が変化した場合、アライメントの変化、羽の飛
散、ラビングによるロータの熱曲りがどの原因に
よつて生じたかを推定し診断するには、他のプラ
ントデータが必要になつてくる。軸受のアライメ
ントが変化すると、軸受が正常に機能していて
も、多数の軸がカツプリングにより連結され、こ
れらが多数の軸受で支持されている回転機械で
は、各軸受に作用する荷重が変化してきて軸受の
平均面圧が増したときは、軸受メタル温度が高く
なり、逆に軸受の平均面圧が減つたときは、軸受
メタル温度が低くなる。

そこで本発明は、ジヤーナル部振動が変化した
とき、軸受メタル温度に変化あると、軸受のアラ
イメントが変化を生じていると判断するようにな
つている。特に、本発明では、ジヤーナル部振動
変化が軸受のアライメントによるものと判断する
だけでなく、アライメント変化を生じた軸受の位
置、量を前述したように、アライメントの変化の
振動に対する影響係数を用いて判断している。

通常、回転機械で用いられる影響係数とは、ロ
ータの釣り合わせ作業に用いる不釣合い（試し
錘）に対するものであり、本発明は、アライメン
トの変化の振動に対する影響係数、ラビングによ
るロータの熱曲りに対する影響係数、クラツクの
位置、深さに対する影響係数等を用いて、軸振動
変化から異常発生位置、量を、第７図及び第８図
に示されるような診断手段を採つている。

なお、こゝで、アライメント影響係数とは、各
軸受１ａ，１ｂ，１ｃ…１ｆの単位アライメント
変化量に対する各ジヤーナル部の振動変化を表わ
すもので、上記各軸受２ａ，２ｂ，２ｃ…２ｆの
単位アライメント変化をXi（但し、１＝ａ，ｂ，
ｃ…ｆであつて、これは、第４図の軸受台１ａ，
１ｂ，１ｃ…１ｆに相当するものである。）、各軸
受２ａ，２ｂ，２ｃ…２ｆの振動変化をVj（但
し、ｊ＝２ａ，２ｂ，２ｃ…２ｆ）とするとし、
アライメント影響係数αAijを用いて、これらの
関係をマトリツクス表示すると、下記の式(1)で示
される。

即ち、上記アライメント影響係数αAijは、軸
受台の単位アライメント変化に対する軸受のジヤ
ーナル部振動変化を表わしたものである。又、上
記(1)式をまとめてマトリツクス表示すると、式(2)
になる。

〔Ｖ〕＝〔αA〕〔Ｘ〕 ……(2) アライメント影響係数αAは、計算により、既
知のものであるため、第６図に示したように、各
ジヤーナル部に振動変化を生じ、その振動変化Ｖ
が与えられゝば、下記の式(3)で示すように、各軸
受台１ａ，１ｂ，１ｃ…１ｆのアライメント変化
量αが算出され、第５図のフローチヤートに示す
フローにより、異常の生じた軸受台の位置、変化
量が診断できる。

〔Ｘ〕＝〔αA〕^-1〔Ｖ〕 ……(3) 又一方、第７図のグラフに示した温度変化量に
対して、第５図のフローチヤートのフローに沿つ
てアライメント影響係数を適用して異常診断装置
１７により異常診断したときの結果を示したの
が、第８図のグラフである。即ち、この第８図
は、上記各軸受台１ａ，１ｂ，１ｃ…１ｆのアラ
イメント変化量を示したものであつて、異常診断
装置１７により、上記軸受台１ｂに大きなアライ
メント変化が生じていることが確認できた。

次に、タービンロータにおける羽根及び羽根連
結装置などの損傷、飛傷、飛散による不つりあい
変化によるジヤーナル部振動変化に対する判断内
容を、第５図のフローチヤートについて説明す
る。

上記不つりあい変化による振動変化は、回転同
期成分にのみ変化が現われ、各軸受台１ａ，１
ｂ，１ｃ…１ｆのアライメント変化には、関係な
いため、軸受メタル温度には変化は生じない。さ
らに、損傷、飛散などによる振動変化は、ごく短
期間で発生するため、第５図のフローチヤートの
フロー２２に沿つて異常診断が行われる。こゝで
用いられる不つりあい影響係数は、予め、損傷、
飛散の起る可能性のある面をロータ上に選び、そ
の面に対するジヤーナル軸受の振動変化を表した
値を用いる。

即ち、第５図のフローチヤートに示されるよう
に、本発明は、上記振動診断装置に影響係数記憶
装置を備えた異常診断装置をリード線で接続され
ると共に、温度変化量や振動変化等が設定値を越
えたときの信号を異常診断し、この異常診断装置
に表示パネルを異常種類、軸受ポジシヨン及び数
量を表示するように接続しており、不つりあい影
響係数は、予め、損傷、飛散の起る可能性のある
面をロータ上に選び、この面に対するジヤーナル
軸受の振動変化を表した値に基づき、振動変化等
が設定値を越えたときの信号を異常診断し、これ
をフロー２２に沿つて不つりあい変化の位置、量
（軸受ポジシヨン）を表示パネルに表示する。

通常、蒸気タービン発電機ロータは、損傷、飛
散の起る可能性のある面として、つりあわせおも
り取付面、羽根段落面、カツプリング（接手）面
などがあり、第９図は、上記各タービンロータ
３，４，５における不つりあい変化の発生が予想
される面を示したグラフであつて、上記タービン
ロータ３上には、つりあいおもり取付面３ａ，３
ｇ、羽根段落面３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ、
カツプリング面３ｈがあり、それぞれを損傷、飛
散の起る可能性のある面と考えるため、上記各面
の不つりあい変化に対するジヤーナル部変化を表
わす不つりあい影響係数が得られるため、蒸気タ
ービンロータ全体では、それらの面が軸受の個数
より多くなるため、不つりあい影響係数をαUと
すれば、このαUは、（軸受の個数）×（損傷、飛散
の起る可能性のある面の数）のマトリツクスとな
り、正方行列ではなくなり、上記式(3)では、不つ
りあい変化の生じた位置、数量が解けない。従つ
て、この場合、眞の値と計算値の解の差が最も小
さくなるような最小自乗法の原理を用いて不つり
あい変化の生じた位置、数量X₂をジヤーナル部
振動変化Ｖから、下記の式(4)により求める。

〔αU〕^T〔αU〕〔X₂〕＋〔αU〕^T〔Ｖ〕＝０
……(4) 但し、上記式(4)のＴは、転置マトリツクス（行
列）を表す。

このようにして、第５図のフローチヤートに示
されるフロー２２に沿つて求めた不つりあい変化
量は、第１０図のグラフに示される。即ち、第１
０図において、横軸にタービンロータ３，４，５
の面の位置をとり、上記タービンロータ３，４内
の面が、それぞれ上記タービンロータ３，４内で
示され、発電機ロータ５上の面は、ロータセクシ
ヨン内で示される。この具体例は、第９図に示さ
れるタービンロータ３の面３ｄの羽根が一本飛散
したときを示したものであり、最小自乗法の原理
を用いれば、正しい面の近傍に多少の誤差による
不つりあい変化量が現われているけれども、上記
面３ｄにおいて、その不つりあい変化量が、顕著
なため、第５図のフローチヤートのフロー２２に
よつて、不つりあい変化の生じた位置、数量が正
確に判断される。

又一方、上記他の振動変化に対する異常診断に
ついても、第５図のフローチヤートのフローに沿
つて判断できる。又、温度変化有無の判定、振動
成分の判定により、回転体と静止体との接触（ラ
ブ）による熱変形の位置、数量を判断する第５図
のフローチヤートのフロー２３，２倍成分振動変
化に特徴のあるロータのクラツクの位置、数量を
判断するフロー２４により、さらに、各種の異常
診断が可能である。

そして、これらのフロー２３，２４に用いるロ
ータクラツク影響係数、ラブ（接触）影響係数
は、前述と同様にそれらの起りうる面をあらかじ
め想定し、その面における各異常の単位変化に対
する各ジヤーナル部の振動の変化を示す値を、予
め、計算したものであり、これらは、影響係数記
憶装置１６に記憶されている。

このようにして、本発明が蒸気タービン発電機
に組込まれると、蒸気タービン発電機の軸受台に
アライメント異常変化、若しくは、ロータに損
傷、飛散、クラツク、接触などの異常が発生した
とき、その異常の成長とともに振動値そのものも
変化していくが、この振動変化は、異常発生前の
振動状態との関係で振動振幅値が減少していくこ
ともあり、従来のように、振幅のみを監視してい
る振動監視装置９では、正確な異常診断が不可能
であるばかりでなく、第２図に示されるように、
羽根飛散、ロータクラツクなどは、最終的に急激
な変化をするため、非常に危険であつたけれど
も、本発明の各振動測定器７ａ，７ｂ，７ｃ…７
ｆにより測定された各ジヤーナル部の振動は、各
振動解析装置１３ａ，１３ｂ，１３ｃ…１３ｆで
回転同期成分振動信号と２倍成分振動信号とに分
けられ、複素数信号の型で振動診断装置１５に送
られ、一定時間前の振動データを記憶しているデ
ータ記憶装置１４の各振動値と比較演算し、これ
によつて、振動診断装置１５は、蒸気タービン発
電機ロータのジヤーナル部振動変化を常時監視す
ることができるようになつている。

しかして、ロータに損傷、飛散、クラツク若し
くは軸受台アライメントに異常変化が生じ、各ジ
ヤーナル部振動変化が基準値を越えると、振動診
断装置１５は、異常診断装置１７を作動させる信
号を送信し、第５図に示されるフローチヤートに
従つて異常診断を、軸受台アライメント変化、羽
根段落面における不つりあい変化、ロータクラツ
クが発生するおそれのある面に関するクラツク量
の変化などに対する各種影響係数が、記憶されて
いる影響係数記憶装置１６から各種影響係数を用
いることにより、その結果を異常の原因（種類）、
位置、数量として表示パネル１９に表示されるよ
うになつている。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、回転機械の
各軸受に各振動測定器、各温度測定器及び回転数
を計測するパルス発生装置を付設し、これらを各
振動解析装置にリード線を介して接続し、この各
振動解析装置に振動監視装置をリード線を介して
接続し、この振動監視装置にトリツプ制御装置を
トリツプ回路を介して振幅信号を分析して送信し
て比較するように接続し、このトリツプ制御装置
でタービンをトリツプ信号を発してトリツプ制御
するように接続し、他方、上記各振動解析装置に
データ記憶装置を備えた振動診断装置をリード線
を介して接続すると共に温度変化や振動変化を比
較して監視し、この振動診断装置に影響係数記憶
装置を備えた異常診断装置を温度変化量や振動変
化等が設定値を越えたときの信号を異常診断する
ようにリード線で接続し、この異常診断装置に表
示パネルを異常種類、軸受ポジシヨン及び数量を
表示するように接続してあるので、回転機械の異
常運転を表示パネルで早期発見できるばかりでな
く、異常状態の成長の速度を把握して、予め、分
解点検前に異常発生位置を予測できるから、保守
点検時に必要な新たな部品の調達や改善対策を施
すことができると共に、運転時の安全性及び信頼
性の向上を図ることができる等の優れた効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、既に提案されている回転機械の異常
運転検出装置を線図的に示す図、第２図は、異常
発生時の振幅変化を示すグラフ、第３図は、クラ
ツクの深さと軸の振動振幅との関係を示すグラ
フ、第４図は、本発明による回転機械の異常運転
診断装置を線図的に示す図、第５図は、本発明に
よる異常診断を行う際のフローチヤートを示す
図、第６図は、各軸受の振動変化を示すベクトル
図、第７図は、軸受メタル温度変化を示した図、
第８図は、軸受台アライメント変化時の異常診断
結果を各軸受台のアライメント変化量として示し
た図、第９図は、タービンロータの不つりあい変
化の発生の予想される面を示した図、第１０図
は、タービンロータの羽根の飛散を想定し、その
異常時の異常診断結果を各面の不つりあい変化量
を示したグラフである。 １ａ，１ｂ，１ｃ…１ｆ……軸受台、２ａ，２
ｂ，２ｃ…２ｆ……軸受、３，４……タービンロ
ータ、５……発電機のロータ、６……回転軸、７
ａ，７ｂ，７ｃ…７ｆ……振動測定器、１２ａ，
１２ｂ，１２ｃ…１２ｆ……温度測定器、１３
ａ，１３ｂ，１３ｃ…１３ｆ……振動解析装置、
１４……データ記憶装置、１５……振動診断装
置、１６……影響係数記憶装置、１７……異常診
断装置、１８……リード線、１９……表示パネ
ル、２０……パルス発生装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転機械の各軸受に付設された各振動測定器
   から出力される振動信号と、上記回転機械の回転
   軸の回転数を計測するパルス発生器からの出力さ
   れるパルス信号を入力する振動解析装置と、この
   振動解析装置において各振動信号を回転同期成分
   振動信号による回転同期成分振動信号と２倍振動
   信号による２倍振動信号の増加によつて振動変化
   を分析し、この両成分の出力と上記軸受に設けら
   れた各温度測定装置からの各温度データに対して
   データ記憶装置に予め記憶された制限値と比較
   し、振動変化が上記制限値以上のときに振動の異
   常を検知する振動診断装置と、これらの信号のう
   ち上記２倍成分の変化があるときはロータクラツ
   クと判断し、又、回転同期振動変化に対しては上
   記各温度測定装置からの温度変化による軸受メタ
   ル温度信号の有無によつてアライメント変化を判
   断し、さらに、上記各軸受のジヤーナル部振動変
   化の長短時間に対する振動変化率でラブと不釣合
   変化を判断し、不釣合変化、ラブ、アライメント
   の変化の異常を判断する異常診断装置と、これら
   の異常に対する各成分の振動変化と予めデータ記
   憶装置に記憶されたクラツク、不釣合、ラブ、ア
   ライメントの各影響係数を用い、これらの異常が
   発生した位置・量を演算し、この診断結果を表示
   する表示手段を具備したことを特徴とする回転機
   械の異常運転診断装置。