JPH06117968A - 回転機器の異常診断装置 - Google Patents

回転機器の異常診断装置

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JPH06117968A
JPH06117968A JP29083792A JP29083792A JPH06117968A JP H06117968 A JPH06117968 A JP H06117968A JP 29083792 A JP29083792 A JP 29083792A JP 29083792 A JP29083792 A JP 29083792A JP H06117968 A JPH06117968 A JP H06117968A
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Hiroyuki Ichikawa
裕之 市川
Fumitaka Hayata
文隆 早田
Yoshiomi Shiina
義臣 椎名
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Hitachi Plant Technologies Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成により回転機器の異常を自動的に
検出できるようにする。 【構成】 インペラ7の回転軸4を2個のハウジング
5、6によって片持ち状態で支持し、この回転軸4にカ
ップリング3を介してモータ2を接続した片吸い込み式
の回転機器において、軸受けの水平、垂直、軸方向の各
々の方向の振動を検出する複数の振動センサ8をハウジ
ング5、6に装着し、振動センサ8の各々の出力信号を
信号増幅器9で増幅し、その増幅した信号に基づいて異
常診断部10により異常の診断および異常原因の判定を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、インペラを2個の軸受
けによって片持ち状態で支持し、この回転軸にカップリ
ングを介して駆動源を接続した片吸い込み式の回転機器
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、送風機のメンテナンスにおいて異
常を判断する方法としては、稼働中の軸受けの状態を聴
診棒や振動測定器を用いて測定し、作業者の判断により
異常の検出、異常原因の推定などを行っている。
【0003】上記聴診棒による方法は、人が軸受けの状
態を耳で聞きながら、その音の種類、音のレベルなどか
ら異常を判定するものである。また、振動測定器を用い
た方法は、各軸受けハウジングの垂直、水平、軸方向の
3方向を測定し、振動量から異常の判断を熟練者により
行うものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
技術にあっては、聴診棒による場合、判定に熟練を要す
るため、技術の習得に多大の時間と経験を要し、さらに
判定内容には熟練度に応じた個人差も生じる。また、振
動測定器を用いた場合、定常運転を定時確保するために
は、熟練者による定期的な機器の点検をしなければ機器
の異常を発見できないという問題があり、コストアップ
を招くと共に点検時以外のときに異常が発生した場合に
は対処が遅れるという問題がある。
【0005】このような問題に対し、軸受けハウジング
に振動センサを装着し、振動状態を監視する方法がある
が、異常発生時に異常の原因を推定するためには、各軸
受けハウジングの垂直、水平、軸方向の3方向の振動を
測定し、さらにFFTやバンドパスフィルタなどの高価
な機器を用い、スペクトル解析などの高度なデータ解析
を行わねばならず、その専門知識の習得も要求され、実
用的ではない。
【0006】本発明の目的は、簡単な構成により回転機
器の異常を自動検出することが可能な回転機器の異常診
断装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は、インペラの回転軸を2個の軸受によ
って片持ち状態で支持し、この回転軸にカップリングを
介して駆動源を接続した片吸い込み式の回転機器におい
て、前記各軸受けの水平、垂直、軸方向の各々に装着さ
れる複数の振動センサと、これら振動センサの各々の出
力信号を増幅する増幅器と、この増幅器の出力信号に基
づいて異常の診断および異常原因の判定を行う異常診断
部とを設けるようにしている。
【0008】そして、その異常診断は、前記異常診断部
により、前記3方向の振動量の相互の増減状況と、記憶
装置に格納された異常パターンとを比較することにより
異常の判断および異常原因を判定するようにしている。
【0009】
【作用】上記した手段によれば、インペラのバランス異
常などに応じて増大する回転軸を支持する2つの軸受け
の水平、垂直及び軸方向の3方向の各々の振動量が振動
センサによって検出され、この検出値に基づいて異常診
断および異常原因の判定が行われる。したがって、高価
なFFTやバンドパスフィルタなどを用いることなく異
常診断を人手によらず自動的に行うことができ、信頼性
を向上させることができる。
【0010】その異常診断は、バランス異常などの場
合、軸受けが水平、垂直及び軸方向の3方向に対して振
動量の増減となって表れ、この状況を予め記憶装置に格
納した異常パターンとの比較により異常判定が行われ
る。したがって、簡単な構成により熟練などを要するこ
となく異常診断を行うことができる。
【0011】
【実施例】図1は本発明による回転機器の異常診断装置
の一実施例および適用される回転機器を示す構成図であ
る。
【0012】架台1上には駆動源としてのモータ2が設
置され、モータ2の回転軸にはカップリング3を介して
回転軸4が取り付けられている。回転軸4は、架台1上
に立設されたハウジング5、6に軸支され、その他端に
はインペラ7が片持ち状態で取り付けられている。ハウ
ジング5、6の各々には、その軸受けの水平、垂直およ
び軸方向に発生する振動を検出する振動センサ8が取り
付けられている。振動センサ8の各々には、その各出力
信号を増幅するための信号増幅器9が接続され、この信
号増幅器9には各センサ出力に基づいて異常の診断を行
うための異常診断部10が接続されている。
【0013】図1においては、モータ2が回転すると、
その駆動力がカップリング3を介して回転軸4に伝えら
れ、回転軸4と共にインペラ7が回転する。この回転に
よってハウジング5、6には回転軸4の振動が伝達さ
れ、その水平、垂直および軸方向の3方向の振動が振動
センサ8の各々によって検出される。
【0014】図2は異常診断部10の詳細を示すブロッ
ク図である。信号増幅器9の各出力信号を振動量を数値
データに変換するためにデータ変換器11が接続されて
いる。また、測定値との比較を行うための異常パターン
が記憶装置12に格納されている。データ変換器11の
出力信号と記憶装置12の格納データとを比較して異常
原因を抽出するために論理回路部13が設けられ、その
判定結果は出力部14に出力される。
【0015】以上の構成において、回転機器の構成部材
に劣化や損傷が生じると、回転体のバランスが微妙に変
化し、軸受けに異常振動を生じさせる。例えば、インペ
ラ7のバランス異常の場合、軸受けの水平、垂直の各方
向の振動に他の部位よりも顕著に現れる。特に、軸心の
ずれは水平、垂直方向よりも軸方向に顕著に現れる。そ
こで、振動発生状態の測定部位の相互間の振動発生状態
の関係を調べることにより異常原因を判定することがで
きる。このために、振動センサ8によって振動状態を検
出し、論理回路部13によって記憶装置12に格納され
たパターンとを比較して異常を判定し、その結果を出力
部14に出力し、プリントアウトまたはディスプレイ装
置に表示する。
【0016】次に、本発明を原子力発電所に用いられる
送風機に適用した実施結果について説明する。
【0017】ここでは、異常項目として、アンバラン
ス、ミスアライメント、軸受け損傷、サージング、据え
付け異常、ガタの6点について行い、その振動状況を振
動センサ8で検出している。記憶装置12には、図3に
示すマトリックス図がテーブルとして設定されており、
前記6種類の異常項目に対し、8種類の振動状況が対応
しており、データ変換器11の出力内容との照合によ
り、異常診断が行われる。(ここで、図中の+、++、
−が振動量と異常項目との関係の度合いを示してい
る)。
【0018】なお、上記実施例においては、水平、垂
直、軸方向の夫々に各1個の振動センサを設けるものと
したが、3軸方向を1個で検出できるセンサを用いても
よい。また、前記実施例では、1台のインペラに対して
1セットの異常診断装置を用いるものとしたが、切替え
回路を付加して信号増幅器9および異常診断部10を共
用することも可能である。
【0019】また、前記実施例では、振動センサを常時
稼働状態にするものとしたが、定期的にデータを取得す
るものであってもよい。
【0020】
【発明の効果】本発明は上記の通り構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。
【0021】請求項1の回転機器の異常診断装置におい
ては、インペラの回転軸を2個の軸受によって片持ち状
態で支持し、この回転軸にカップリングを介して駆動源
を接続した片吸い込み式の回転機器において、前記各軸
受けの水平、垂直、軸方向の各々に装着される複数の振
動センサと、これら振動センサの各々の出力信号を増幅
する増幅器と、この増幅器の出力信号に基づいて異常の
診断および異常原因の判定を行う異常診断部とを設ける
ようにしたので、高価なFFTやバンドパスフィルタな
どを用いることなく異常診断を自動的に行うことがで
き、信頼性を向上させることができる。
【0022】請求項2の回転機器の異常診断装置におい
ては、前記異常診断部は、前記3方向の振動量の相互の
増減状況と、記憶装置に格納された異常パターンとを比
較することにより異常の判断および異常原因を判定する
ようにしたので、簡単な構成により人手によることなく
異常診断を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による回転機器の異常診断装置の一実施
例および適用される回転機器を示す構成図である。
【図2】図1に示す異常診断部の詳細を示すブロック図
である。
【図3】6種類の異常項目に対する8種類の振動状況を
示すマトリックス図である。
【符号の説明】
1 架台 2 モータ 3 カップリング 4 回転軸 5、6 ハウジング 7 インペラ 8 振動センサ 9 信号増幅器 10 異常診断部 11 データ変換器 12 記憶装置 13 論理回路部 14 出力部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インペラの回転軸を2個の軸受によって
    片持ち状態で支持し、この回転軸にカップリングを介し
    て駆動源を接続した片吸い込み式の回転機器において、
    前記各軸受けの水平、垂直、軸方向の各々に装着される
    複数の振動センサと、これら振動センサの各々の出力信
    号を増幅する増幅器と、この増幅器の出力信号に基づい
    て異常の診断および異常原因の判定を行う異常診断部と
    を具備することを特徴とする回転機器の異常診断装置。
  2. 【請求項2】 前記異常診断部は、前記3方向の振動量
    の相互の増減状況と、記憶装置に格納された異常パター
    ンとを比較することにより異常の判断および異常原因を
    判定することを特徴とする請求項1記載の回転機器の異
    常診断装置。
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