JPH0618351A - Umbalance measuring device for water wheel runner - Google Patents

Umbalance measuring device for water wheel runner

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Publication number
JPH0618351A
JPH0618351A JP17256292A JP17256292A JPH0618351A JP H0618351 A JPH0618351 A JP H0618351A JP 17256292 A JP17256292 A JP 17256292A JP 17256292 A JP17256292 A JP 17256292A JP H0618351 A JPH0618351 A JP H0618351A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
turbine runner
water turbine
spherical
mounting flange
measuring device
Prior art date
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Pending
Application number
JP17256292A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Isamu Shimizu
勇 清水
Toshio Nezu
利雄 根津
Yasuo Kimura
康雄 木村
Ikuo Kawabata
育生 川畑
Hiroshi Yamaguchi
寛 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0618351A publication Critical patent/JPH0618351A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain an umbalance measuring device which does not require a gap at the center part vacancy in water wheel, drastically reduces attaching and detaching work and measures the umbalance simply and automatically. CONSTITUTION:The spherical seat 7 of a spherical static pressure bearing 5 is connected to a crane 18 by way of a spherical seat fixing flange 11, a bolt B15, a hanging metal part 16 and a hook 19. A put body 6 of the spherical static pressure bearing 5 is connected to a measured object water wheel runner 1 by way of a mount fixing flange 9, bolt A4 and a water wheel runner fixing flange 3. An oil pressure pump 23 for sending oil to the oil groove 8 in the sperical static pressure bearing 5 is placed. On the water wheel runner fixing flange 3, an electron type inclinometer such as an electron type inclinometer A24 is put.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、水車ランナの静的アン
バランス計測装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a static unbalance measuring device for a water turbine runner.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来における水車ランナのアンバランス
計測装置の典型的な例として、実開平3−6543号公
報に開示のものがある。これは、上端を球面静圧軸受の
球面座の底面に、下端を床面にそれぞれ固定し、球面静
圧軸受を載設する支柱を設置して、球面静圧軸受の載置
体の上面に、計測対象の水車ランナを載置し、水車ラン
ナの静的アンバランス計測を行うものである。
2. Description of the Related Art A typical example of a conventional unbalance measuring device for a water turbine runner is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 3-6543. The upper end is fixed to the bottom surface of the spherical seat of the spherical hydrostatic bearing, the lower end is fixed to the floor surface, and the columns for mounting the spherical hydrostatic bearing are installed. The turbine runner to be measured is placed and the static unbalance measurement of the turbine runner is performed.

【0003】そして、球面静圧軸受への水車ランナの載
置は、次のようにして行われる。すなわち、計測対象の
水車ランナを球面静圧軸受の上方にワイヤロープ又は吊
り金具を用いて吊り上げ、その後、少しずつ降ろしてい
く。この場合、水車ランナが球面静圧軸受、又は球面静
圧軸受を載設している支柱に突き当たることなく降下で
きるように、水車ランナの中心部には、穴状の空隙を事
前に設けてある。
The turbine runner is mounted on the spherical hydrostatic bearing in the following manner. That is, the water turbine runner to be measured is hoisted above the spherical hydrostatic bearing using a wire rope or hoisting metal, and then gradually lowered. In this case, in order to allow the water turbine runner to descend without hitting the spherical hydrostatic bearing or the column on which the hydrostatic bearing is mounted, a hole-like void is provided in advance in the center of the water turbine runner. .

【0004】水車ランナが降下し続けていくと、水車ラ
ンナの主軸取付け面に固設した水車ランナ取付けフラン
ジが、載置体の上面に固着した載置体取付けフランジに
接触する。このようにして、球面静圧軸受への水車ラン
ナの載置が行われている。
As the water turbine runner continues to descend, the water turbine runner mounting flange fixed to the main shaft mounting surface of the water turbine runner contacts the mounting body mounting flange fixed to the upper surface of the mounting body. In this way, the water turbine runner is mounted on the spherical hydrostatic bearing.

【0005】水車ランナのアンバランス量の計測する場
合は、球面静圧軸受に圧油を供給し、球面座と載置体と
の間に油膜を形成させて、載置体を油膜上に浮上させ、
球面座に対して載置体と一緒に傾斜する水車ランナの傾
き角を測定する方法と、更にこの傾き角が零になるよう
に水車ランナに付加するカウンタウェイトの重量を求め
るカウンタウェイト方法とがある。
When measuring the unbalance amount of the water turbine runner, pressure oil is supplied to the spherical hydrostatic bearing to form an oil film between the spherical seat and the mounting body, and the mounting body is floated above the oil film. Let
A method of measuring the inclination angle of the water turbine runner that inclines with the mounting body with respect to the spherical seat, and a counter weight method of further determining the weight of the counter weight added to the water turbine runner so that this inclination angle becomes zero. is there.

【0006】また、水車ランナを毎分100回転以上の
速度で回転させて、軸受部に生じる歪を測定し、歪量か
ら水車ランナのアンバランス量を計測する回転式アンバ
ランス量検出方法がある。
Further, there is a rotary unbalance amount detecting method in which the water turbine runner is rotated at a speed of 100 rpm or more to measure the strain generated in the bearing portion and the unbalance amount of the water turbine runner is measured from the strain amount. .

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来のアンバランス計
測装置では、球面静圧軸受へ水車ランナを載置する場
合、上記のように、水車ランナの中心部が球面静圧軸受
と球面静圧軸受を載設している支柱部分とを通るため、
これらに干渉する水車ランナの中心部を取り外すか、水
車ランナの中心部の空隙に応じて支柱の外径を決める必
要があった。
In the conventional unbalance measuring device, when the water turbine runner is mounted on the spherical hydrostatic bearing, as described above, the central portion of the water turbine runner is the spherical hydrostatic bearing and the spherical hydrostatic bearing. In order to pass through the pillar part where is installed,
It was necessary to remove the central part of the turbine runner that interferes with these, or to determine the outer diameter of the column according to the gap in the central part of the turbine runner.

【0008】すなわち、支柱外径は、水車ランナの重
量、及び支柱の長さに応じて決められるので、アンバラ
ンス計測は、中心部に支柱が通ることが可能な空隙を有
する水車ランナに制限されていた。
That is, since the outer diameter of the prop is determined according to the weight of the turbine runner and the length of the prop, the imbalance measurement is limited to a turbine runner having a gap in the center through which the prop can pass. Was there.

【0009】したがって、中央部に空隙がない、回転体
コーン状のカプランランナやフランシスランナでは、従
来はアンバランス計測が不可能であった。
Therefore, it has been impossible in the past to measure unbalance with a Kaplan runner or a Francis runner, which has a rotary cone shape and has no void in the central portion.

【0010】そのほか、アンバランス計測装置への水車
ランナの取り付け・取り外しのために、ワイヤロープや
吊り金具の取り付け・取り外し作業を頻繁に行う必要が
あり、作業時間の増加や高所作業の際の安全上に問題が
あった。
In addition, it is necessary to frequently attach and detach the wire rope and the hanging metal fittings to attach and detach the water turbine runner to and from the unbalance measuring device. There was a safety issue.

【0011】また、カウンタウェイト方法を用いる場合
は、カウンタウェイトを水車ランナに取り付ける筋肉労
働が必要となり、水車ランナの傾き角から判断して、ど
の位置にどの程度のカウンタウェイトを取り付けるかの
見極めを試行錯誤で行うが、これには多くの時間を要し
ていた。
In addition, when the counterweight method is used, it is necessary to perform muscular work to attach the counterweight to the water turbine runner, and it is necessary to judge from the tilt angle of the watermill runner to determine which position and how much the counterweight is attached. It takes a lot of time to do this by trial and error.

【0012】一方、回転式アンバランス量検出方法で
は、水車ランナの回転装置を必要とするが、この設備は
高価なものである。
On the other hand, the rotary unbalance amount detecting method requires a rotating device for the water turbine runner, but this equipment is expensive.

【0013】本発明の目的は、水車ランナのアンバラン
ス量の計測を、簡便かつ自動的に行うことが可能なアン
バランス計測装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an unbalance measuring device capable of simply and automatically measuring the unbalance amount of a water turbine runner.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的は、次のように
して達成することができる。
The above object can be achieved as follows.

【0015】(1)球面座、及び前記球面座に載置され
る球欠体状の載置体から構成される球面静圧軸受を用
い、球面座に対して浮上させ傾斜計で水車ランナのアン
バランス量を計測する水車ランナのアンバランス計測装
置において、球面座の下面に球面座取付けフランジを固
設し、球面座取付けフランジの両端部に連結棒Aを立設
し、連結棒Aの上端部を吊り金具に固着し、吊り金具を
クレーンに吊設したフックに連結し、一方、載置体の上
面平面部に載置体取付けフランジを固着し、載置体取付
けフランジの両端部から、球面座取付けフランジに設け
た穴を通して連結棒Bを下ろし、連結棒Bの下端部を水
車ランナの背面に固設した水車ランナ取付けフランジに
固着すること。
(1) A spherical hydrostatic bearing composed of a spherical surface seat and a spherically shaped mounting body mounted on the spherical surface seat is used, and the surface is levitated with respect to the spherical surface seat. In an unbalance measuring device of a water turbine runner for measuring an unbalance amount, a spherical seat mounting flange is fixedly mounted on a lower surface of a spherical seat, and a connecting rod A is erected at both ends of the spherical seat mounting flange, and an upper end of the connecting rod A is installed. Part is fixed to the hanging metal fittings, and the hanging metal fittings are connected to the hooks hung on the crane.On the other hand, the mounting body mounting flange is fixed to the top flat surface of the mounting body, and both ends of the mounting body mounting flange are Lower the connecting rod B through the hole provided in the spherical seat mounting flange, and fix the lower end of the connecting rod B to the water turbine runner mounting flange fixed to the back surface of the water turbine runner.

【0016】(2)(1)において、球面座に刻設して
ある油溝に圧油を供給する配管と圧油ポンプとを具備
し、水車ランナ取付けフランジに傾斜計を設置するこ
と。
(2) In (1), a pipe for supplying pressure oil to the oil groove engraved in the spherical seat and a pressure oil pump are provided, and an inclinometer is installed on the water turbine runner mounting flange.

【0017】[0017]

【作用】本発明における水車ランナのアンバランス計測
装置によれば、水車ランナをアンバランス計測装置に取
り付け、球面静圧軸受に圧油を供給した場合、載置体取
付けフランジ、連結棒B、及び水車ランナ取付けフラン
ジを介して水車ランナに連結している載置体は、球面座
取付けフランジ、連結棒A及び吊り金具を介してクレー
ンに連結している球面座に対して浮上する。
According to the unbalance measuring device for a water turbine runner of the present invention, when the water turbine runner is mounted on the unbalance measuring device and pressure oil is supplied to the spherical hydrostatic bearing, the mounting body mounting flange, connecting rod B, and The mounting body connected to the water turbine runner through the water turbine runner mounting flange floats with respect to the spherical seat connected to the crane through the spherical seat mounting flange, the connecting rod A and the hanging metal fitting.

【0018】したがって、水車ランナは、水車ランナ自
身のアンバランスにより、水車ランナは安定する方向に
傾斜し、静止するので、水車ランナ取付けフランジに設
置してある傾斜計により、アンバランス量を計測するこ
とができる。
Therefore, the turbine runner tilts in a stable direction and stands still due to the unbalance of the turbine runner itself, and the amount of unbalance is measured by the inclinometer installed on the turbine runner mounting flange. be able to.

【0019】また、アンバランス計測装置は、水車ラン
ナの主軸取付け面より主軸側に設けてあるので、水車ラ
ンナの中心部に空隙を設ける必要がなく、水車ランナの
吊り下げ・吊り上げ操作のみで、水車ランナのアンバラ
ンス計測装置への取り付け・取り外しができるので、水
車ランナのアンバランスの計測を簡便に行うことができ
る。
Further, since the unbalance measuring device is provided on the main shaft side of the main shaft mounting surface of the water turbine runner, it is not necessary to provide a gap in the central portion of the water turbine runner, and only the operation of suspending and lifting the water turbine runner can be performed. Since the turbine runner can be attached to and removed from the unbalance measuring device, the unbalance of the turbine runner can be easily measured.

【0020】また、水車ランナのアンバランスによる水
車ランナの傾きは、カウンタウェイトを付加することに
より修正することができ、修正のために付加するカウン
タウェイト量は、水車ランナの傾き角、水車ランナの重
量・重心位置、及びカウンタウェイトを付加する位置に
よって決定される。この場合、水車ランナの傾き角は、
アンバランス計測装置に設置された傾斜計により計測さ
れるので、修正のために付加するカウンタウェイト量は
容易に算出でき、またこの算出を自動化することができ
る。
Further, the inclination of the water turbine runner due to the imbalance of the water turbine runner can be corrected by adding a counter weight, and the counter weight amount added for the correction is the inclination angle of the water turbine runner and the water turbine runner. It is determined by the weight / center of gravity position and the position where the counterweight is added. In this case, the tilt angle of the turbine runner is
Since it is measured by the inclinometer installed in the unbalance measuring device, the counter weight amount added for correction can be easily calculated and the calculation can be automated.

【0021】[0021]

【実施例】本発明の実施例を図1〜図10により説明す
る。
EXAMPLE An example of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0022】図1は一実施例のアンバランス計測装置の
縦断面図、図2は一実施例のアンバランス量算出の説明
図、図3は一実施例の球面静圧軸受の縦断面図、図4は
一実施例の水車ランナ吊り上げの説明図、図5は一実施
例の球面静圧軸受の傾きに関する説明図、図7〜9は一
実施例のカウンタウェイトの算出に関する説明図、図1
0は一実施例のアンバランス量の算出処理フロー図であ
り、1は水車ランナ、2は主軸取付け面、3は水車ラン
ナ取付けフランジ、4はボルトA、5は球面静圧軸受、
6は載置体、7は球面座、8は油溝、9は載置体取付け
フランジ、10はディスタントピースA、11は球面座
取付けフランジ、12は穴A、13は穴B、14は穴
C、15はボルトB、16は吊り金具、17はピン、1
8はクレーン、19はフック、20はディスタントピー
スB、21は配管A、22は配管B、23は圧油ポン
プ、24は電子式傾斜計A、25は電子式傾斜計B、2
6はコードA、27は増幅器、28はコードB、29は
AD変換器、30は計算器、31は中心軸、32は回転
中心、33は水車ランナの傾き角、34は重心位置、3
5はカウンタウェイトの付加位置、36は回転中心から
重心位置までの中心軸方向距離、37は回転中心からカ
ウンタウェイトの付加位置までの中心軸方向距離、38
は中心軸からカウンタウェイトの付加位置までの中心軸
直角方向距離、39はかたより量、40はX軸回りの水
車ランナの傾き角、41はY軸回りの水車ランナの傾き
角、42はアンバランス方向を示している。
FIG. 1 is a vertical sectional view of an unbalance measuring device according to one embodiment, FIG. 2 is an explanatory view of an unbalance amount calculation according to one embodiment, and FIG. 3 is a vertical sectional view of a spherical hydrostatic bearing according to one embodiment. FIG. 4 is an explanatory view of hoisting a water turbine runner according to one embodiment, FIG. 5 is an explanatory view regarding inclination of a spherical hydrostatic bearing according to one embodiment, and FIGS. 7 to 9 are explanatory views regarding calculation of a counter weight according to one embodiment.
Reference numeral 0 is a flow chart for calculating an unbalance amount according to one embodiment, 1 is a turbine runner, 2 is a main shaft mounting surface, 3 is a turbine runner mounting flange, 4 is a bolt A, 5 is a spherical hydrostatic bearing,
6 is a mounting body, 7 is a spherical seat, 8 is an oil groove, 9 is a mounting body mounting flange, 10 is a distant piece A, 11 is a spherical seat mounting flange, 12 is hole A, 13 is hole B, 14 is Holes C and 15 are bolts B, 16 is a hanging fitting, 17 is a pin, 1
8 is a crane, 19 is a hook, 20 is a distant piece B, 21 is a pipe A, 22 is a pipe B, 23 is a pressure oil pump, 24 is an electronic inclinometer A, 25 is an electronic inclinometer B, 2
6 is a code A, 27 is an amplifier, 28 is a code B, 29 is an AD converter, 30 is a calculator, 31 is a central axis, 32 is a rotation center, 33 is a tilt angle of a water turbine runner, 34 is a center of gravity position, 3
5 is a counter weight addition position, 36 is a central axis direction distance from the rotation center to the center of gravity position, 37 is a center axis direction distance from the rotation center to the counter weight addition position, 38
Is the distance from the central axis to the additional position of the counterweight in the direction perpendicular to the central axis, 39 is the amount of deviation, 40 is the tilt angle of the turbine runner about the X axis, 41 is the tilt angle of the turbine runner about the Y axis, and 42 is the angle. Shows the balance direction.

【0023】図1において、計測対象の水車ランナ1は
背面部に主軸取付け面2を有し、主軸取付け面2に水車
ランナ取付けフランジ3を固定し、水車ランナ取付けフ
ランジ3の同芯同一円周上に配置したボルトA4を、水
車ランナ取付けフランジ3に立設し、ボルトA4の上部
を球面静圧軸受5の載置体6に固着している載置体取付
けフランジ9に固定している。
In FIG. 1, a water turbine runner 1 to be measured has a spindle mounting surface 2 on its rear surface, and a turbine turbine runner mounting flange 3 is fixed to the spindle mounting surface 2 so that the turbine turbine runner mounting flange 3 has the same concentric circumference. The bolt A4 arranged above is erected on the water turbine runner mounting flange 3, and the upper portion of the bolt A4 is fixed to the mounting body mounting flange 9 fixed to the mounting body 6 of the spherical hydrostatic bearing 5.

【0024】また、水車ランナ取付けフランジ3と載置
体取付けフランジ9との間は、ディスタントピースA1
0により、一定間隔を保つようにしてある。
Further, the distance piece A1 is provided between the water turbine runner mounting flange 3 and the mounting body mounting flange 9.
By setting 0, a constant interval is maintained.

【0025】一方、載置体6が載置される球面座7に固
定している球面座取付けフランジ11に同芯同一円周上
に配置したボルト15Bを、球面座取付けフランジ11
に立設し、ボルト15Bの上部を吊り金具16に固定し
ている。
On the other hand, the spherical seat mounting flange 11 fixed to the spherical seat 7 on which the mounting body 6 is mounted has the bolts 15B arranged concentrically and on the same circumference as the spherical seat mounting flange 11.
And the upper part of the bolt 15B is fixed to the hanging metal fitting 16.

【0026】吊り金具16はクレーン18のフック19
とピン17で連結してあり、球面座取付けフランジ11
と吊り金具16との間は、ディスタントピースB20に
より一定間隙を保つようにしてある。また、球面座取付
けフランジ11には、ボルト4が貫通する穴A12を設
けてある。
The hanging fitting 16 is a hook 19 of the crane 18.
Is connected with a pin 17, and the spherical seat mounting flange 11
A constant gap is maintained between the hanger 16 and the hanging fitting 16 by a distant piece B20. Further, the spherical seat mounting flange 11 is provided with a hole A12 through which the bolt 4 penetrates.

【0027】また、球面座取付けフランジ11の中央部
には、球面座7の油溝8に給油する配管A21を通す穴
B13と、使用後の油を回収する配管B22を通す穴C
14とを設けてあり、配管A21と配管B22とは、圧
油ポンプ23に接続している。
Further, in the central portion of the spherical seat mounting flange 11, a hole B13 through which a pipe A21 for supplying oil to the oil groove 8 of the spherical seat 7 and a hole C through which a pipe B22 for collecting used oil is passed are provided.
14 are provided, and the pipe A21 and the pipe B22 are connected to the pressure oil pump 23.

【0028】また、水車ランナ取付けフランジ3の上面
に電子式傾斜計A24を載置しているが、これは2個載
置してあるうちの1個である。
An electronic inclinometer A24 is mounted on the upper surface of the water turbine runner mounting flange 3, but this is one of the two mounted.

【0029】すなわち、図2において、水車ランナ取付
けフランジ3上には、直角2方向に電子式傾斜計A24
及び電子式傾斜計B25を設置し、これらをコードA2
6を通して増幅器27へ接続し、増幅器27からはコー
ドB28を通してA/D変換器29及び計算機30に接
続している。
That is, in FIG. 2, an electronic inclinometer A24 is installed on the water turbine runner mounting flange 3 in two directions at right angles.
And an electronic inclinometer B25 are installed, and these are code A2
6, the amplifier 27 is connected, and the amplifier 27 is connected to the A / D converter 29 and the computer 30 through the code B28.

【0030】次に、上記のように構成した本実施例の動
作を、図3〜図6を用いて説明する。
Next, the operation of this embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS.

【0031】図3において、圧油ポンプ23を駆動し、
配管A21を通して圧油を球面静圧軸受5に供給し、載
置体6と球面座7との間に油膜が生じさせる。この状態
において、図4に示すようにクレーン18を駆動してフ
ック19を引き上げ、フック19に間接的に連結してい
る、水車ランナ1及びアンバランス計測装置を床面から
吊り上げる。
In FIG. 3, the pressure oil pump 23 is driven,
Pressure oil is supplied to the spherical hydrostatic bearing 5 through the pipe A21, and an oil film is formed between the mounting body 6 and the spherical seat 7. In this state, as shown in FIG. 4, the crane 18 is driven to pull up the hook 19, and the water turbine runner 1 and the unbalance measuring device, which are indirectly connected to the hook 19, are lifted from the floor.

【0032】図5において、載置体6と球面座7との間
の摩擦係数は、油膜により零に近いので、水車ランナ1
は自体のアンバランスにより、載置体6の球面の中心点
を回転中心32として、中心軸31は垂直軸に対して一
定の水車ランナの傾き角33で傾斜する。
In FIG. 5, the friction coefficient between the mounting body 6 and the spherical seat 7 is close to zero due to the oil film, so that the water turbine runner 1
Due to its own imbalance, the central axis of the spherical surface of the mounting body 6 is the center of rotation 32, and the central axis 31 is inclined at a constant inclination angle 33 of the water turbine runner with respect to the vertical axis.

【0033】また図6には、水車ランナ1における重心
位置34が、回転中心32から、回転中心から重心位置
までの中心軸方向距離36の中心軸31上にあり、かつ
重心位置34に重力Wが作用している場合において、回
転中心からカウンタウェイトの付加位置までの中心軸方
向距離37、及び中心軸からカウンタウェイトの付加位
置までの中心軸直角方向距離38の位置、すなわち水車
ランナ1の外周部の一位置であるカウンタウェイトの付
加位置35に、カウンタウェイトwを付加させたときの
カウンタウェイトwと水車ランナの傾き角33との関係
を示している。水車ランナの傾き角33は、水車ランナ
取付けフランジ3の上面に設置した電子式傾斜計A24
と電子式傾斜計B25(図2参照)とを用いて測定して
いる。これらの電子式傾斜計から出される信号を増幅器
27(図2参照)で増幅し、A/D変換器29でデジタ
ル信号とし、計算機30内でアンバランス量を算出して
いる。
In FIG. 6, the center of gravity position 34 of the water turbine runner 1 is on the center axis 31 of the center axis direction distance 36 from the center of rotation 32 to the center of gravity position of the rotation, and gravity W at the center of gravity position 34. In the case where is acting, the position of the central axis direction distance 37 from the center of rotation to the additional position of the counterweight and the distance 38 from the central axis to the additional position of the counterweight in the direction perpendicular to the central axis, that is, the outer periphery of the water turbine runner 1. The relationship between the counter weight w and the tilt angle 33 of the water turbine runner when the counter weight w is added to the counter weight addition position 35, which is one position of the section, is shown. The tilt angle 33 of the water turbine runner is determined by an electronic inclinometer A24 installed on the upper surface of the water turbine runner mounting flange 3.
And an electronic inclinometer B25 (see FIG. 2) are used for the measurement. The signals output from these electronic inclinometers are amplified by the amplifier 27 (see FIG. 2), converted into digital signals by the A / D converter 29, and the unbalance amount is calculated in the computer 30.

【0034】次に、水車ランナの傾き角33からカウン
タウェイト量を算出する考え方を、図7〜図9を用いて
説明する。
Next, the concept of calculating the counterweight amount from the inclination angle 33 of the water turbine runner will be described with reference to FIGS.

【0035】図7には、水車ランナ1の重心位置34
は、通常、中心軸31上にはなく、あるかたより量39
をもっていることを示しており、図8には、図7に示す
ような状態によって生じるモーメントと等価のモーメン
トを、水車ランナ1の外周の一点であるカウンタウェイ
トの付加位置35にカウンタウェイトwを付加して求め
ている状態を示している。
FIG. 7 shows the center of gravity 34 of the water turbine runner 1.
Is usually not on the central axis 31 and is
In FIG. 8, a counterweight w is added to the counterweight addition position 35, which is one point on the outer circumference of the water turbine runner 1, as a moment equivalent to the moment caused by the state shown in FIG. 7. The desired state is shown.

【0036】すなわち、水車ランナ1のアンバランス量
は、その等価量を、カウンタウェイトの付加位置35を
決め、その位置にカウンタウェイトwを吊す形で表現す
ることができ、カウンタウェイトwは、次のようにして
求められる。すなわち、
That is, the unbalance amount of the water turbine runner 1 can be expressed by determining the equivalent position 35 of the counter weight and suspending the counter weight w at that position. Is asked for. That is,

【0037】[0037]

【数1】 w=W・l・sinθ/(R・cosθ−L・sinθ)…………(1) ここに、 w:カウンタウェイト(kgf) W:水車ランナの重量(kgf) l:回転中心から重心位置まで中心軸方向距離(mm) θ:水車ランナの傾き角(ラジアン又は度) R:中心軸からカウンタウェイトの付加位置までの中心
軸直角方向距離(mm) L:回転中心からカウンタウェイトの付加位置までの中
心軸方向距離(mm) なお、式(1)は、正確には、かたより量39を含めた
構成になるが、かたより量39を除いても、高精度でカ
ウンタウェイトwが得られる。
[Formula 1] w = W · l · sin θ / (R · cos θ−L · sin θ) (1) where w: counter weight (kgf) W: weight of turbine runner (kgf) l: rotation Distance from the center to the center of gravity in the direction of the central axis (mm) θ: Angle of inclination of the turbine runner (radian or degree) R: Distance from the central axis to the additional position of the counterweight in the direction perpendicular to the central axis (mm) L: Counter from the rotation center The distance (mm) in the central axis direction to the position where the weight is added. Although the formula (1) is accurately configured to include the bias amount 39, even if the bias amount 39 is excluded, the counter is highly accurate. The weight w is obtained.

【0038】また図9は、水車ランナの傾き角33を求
めるときの説明図であり、水車ランナの傾き角33は、
X軸回りの水車ランナの傾き角40、及びY軸回りの水
車ランナの傾き角41を用い、次のようにして求めるこ
とができる。
FIG. 9 is an explanatory diagram for obtaining the tilt angle 33 of the water turbine runner. The tilt angle 33 of the water turbine runner is
The tilt angle 40 of the water turbine runner about the X axis and the tilt angle 41 of the water turbine runner about the Y axis can be used to obtain the value as follows.

【0039】[0039]

【数2】 [Equation 2]

【0040】ここに、 θx:X軸回りの水車ランナの傾き角(ラジアン又は
度) θy:Y軸回りの水車ランナの傾き角(ラジアン又は
度) θ :前出の記号と同じ また、アンバランス方向(x軸からの角度)42は、次
のようにして求められる。
Where θx: inclination angle of the water turbine runner about the X axis (radian or degree) θy: inclination angle of the water turbine runner about the Y axis (radian or degree) θ: same as the above-mentioned symbol The direction (angle from the x-axis) 42 is obtained as follows.

【0041】[0041]

【数3】 α=arctan(θx/θy)………………………………(3) ここに、 α:アンバランス方向(x軸からの角度) θx、θy:前出の記号と同じ すなわち、カウンタウェイトの付加位置35をアンバラ
ンス修正位置(求めたアンバランス重量が許容値を超え
た場合、アンバランス重量が許容値以内となるように修
正加工する位置)に設定することにより、必要修正加工
指示値を容易に算出することができる。
## EQU3 ## α = arctan (θx / θy) ………………………… (3) where α is the unbalance direction (angle from the x-axis) θx, θy: the above symbols That is, by setting the counterweight addition position 35 to the unbalance correction position (the position where the unbalance weight is corrected so that the unbalance weight is within the allowable value when the calculated unbalance weight exceeds the allowable value) The required correction machining instruction value can be easily calculated.

【0042】また、図10に計算機30におけるアンバ
ランス量の算出処理フローを示す。この場合、10秒間
の水車ランナの傾き角のデータの平均値を用いてアンバ
ランス量を算出しており、クレーンの振動などの影響を
受けずに、一定したアンバランス量が得られる。
Further, FIG. 10 shows a processing flow for calculating the unbalance amount in the computer 30. In this case, the unbalance amount is calculated using the average value of the tilt angle data of the water turbine runner for 10 seconds, and a constant unbalance amount can be obtained without being affected by the vibration of the crane.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明によれば、水車ランナのアンバラ
ンス計測装置において、水車ランナの主軸取付面の主軸
側に計測装置を設置できるので、水車ランナの中心部に
計測装置の支柱などを通すための空隙を設ける必要がな
く、中心部を含めた水車ランナのアンバランス計測作業
が可能となる。
According to the present invention, in an unbalance measuring device for a water turbine runner, the measuring device can be installed on the spindle side of the spindle mounting surface of the turbine runner, so that the prop of the measuring device is passed through the center of the turbine runner. Therefore, it is not necessary to provide a gap for this purpose, and it is possible to perform unbalance measurement work on the turbine runner including the center.

【0044】また、水車ランナの回転駆動装置が不要で
あり、アンバランス量の算出を自動的に行うことがで
き、設備の簡素化と軽作業化、及び計測作業の短時間化
が図れる。
Further, since the rotational driving device of the water turbine runner is not required, the unbalance amount can be calculated automatically, and the equipment can be simplified and the work can be simplified, and the measurement work can be shortened.

【0045】更に、アンバランス計測装置に吊り金具を
取付けているため、一回の水車ランナの吊り上げ作業の
みで水車ランナのアンバランス計測作業が可能となり、
高所でのワイヤロープの掛け替え作業などが不要とな
り、作業安全性の向上が図れる。
Further, since the hanging fitting is attached to the unbalance measuring device, the unbalance measuring work of the water turbine runner can be performed by only lifting the water turbine runner once.
It eliminates the need to change the wire rope at high places, improving work safety.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例のアンバランス計測装置の縦
断面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional view of an unbalance measuring device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例のアンバランス量算出の説明
図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of an unbalance amount calculation according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例の球面静圧軸受の縦断面図で
ある。
FIG. 3 is a vertical sectional view of a spherical hydrostatic bearing according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例の水車ランナ吊り上げの説明
図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of hoisting a water turbine runner according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例の球面静圧軸受の傾きに関す
る説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram related to the inclination of the spherical hydrostatic bearing according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例の水車ランナの傾きに関する
説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram related to the inclination of the water turbine runner according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施例のカウンタウェイト量の算出
に関する説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram related to calculation of a counter weight amount according to an embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施例のカウンタウェイト量の算出
に関する説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram related to calculation of a counter weight amount according to an embodiment of the present invention.

【図9】本発明の一実施例のカウンタウェイト量の算出
に関する説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram related to calculation of a counter weight amount according to an embodiment of the present invention.

【図10】本発明の一実施例のアンバランス量の算出処
理フロー図である。
FIG. 10 is a flow chart of an unbalance amount calculation process according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…水車ランナ、3…水車ランナ取付けフランジ、4…
ボルトA、5…球面静圧軸受、6…載置体、7…球面
座、8…油溝、9…載置体取付けフランジ、11…球面
座取付けフランジ、12…穴A、15…ボルトB、16
…吊り金具、18…クレーン、19…フック、21…配
管A、22…配管B、23…油圧ポンプ、24…電子式
傾斜計A、25…電子式傾斜計B。
1 ... Turbine runner, 3 ... Turbine runner mounting flange, 4 ...
Bolts A, 5 ... Spherical hydrostatic bearing, 6 ... Mounting body, 7 ... Spherical seat, 8 ... Oil groove, 9 ... Mounting body mounting flange, 11 ... Spherical seat mounting flange, 12 ... Hole A, 15 ... Bolt B , 16
... hanging metal fittings, 18 ... crane, 19 ... hook, 21 ... piping A, 22 ... piping B, 23 ... hydraulic pump, 24 ... electronic inclinometer A, 25 ... electronic inclinometer B.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川畑 育生 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 山口 寛 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Ikuo Kawabata 3-1-1, Saiwaicho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi Ltd. Hitachi factory (72) Inventor Hiroshi Yamaguchi 3-chome, Saiwaicho, Hitachi-shi, Ibaraki No. 1 Hitachi Ltd. Hitachi factory

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 球面座、及び前記球面座に載置される球
欠体状の載置体から構成される球面静圧軸受を用い、前
記球面座に対して浮上させ傾斜計で水車ランナのアンバ
ランス量を計測する水車ランナのアンバランス計測装置
において、前記球面座の下面に球面座取付けフランジを
固設し、前記球面座取付けフランジの両端部に連結棒A
を立設し、前記連結棒Aの上端部を吊り金具に固着し、
前記吊り金具をクレーンに吊設したフックに連結し、一
方、前記載置体の上面平面部に載置体取付けフランジを
固着し、前記載置体取付けフランジの両端部から、前記
球面座取付けフランジに設けた穴を通して連結棒Bを下
ろし、前記連結棒Bの下端部を前記水車ランナの背面に
固設した水車ランナ取付けフランジに固着したことを特
徴とする水車ランナのアンバランス計測装置。
1. A spherical hydrostatic bearing composed of a spherical surface seat and a spherically shaped mounting body mounted on the spherical surface seat is used. In an unbalance measuring device of a water turbine runner for measuring an unbalance amount, a spherical seat mounting flange is fixedly provided on a lower surface of the spherical seat, and a connecting rod A is provided at both ends of the spherical seat mounting flange.
Is erected, and the upper end of the connecting rod A is fixed to the hanging metal fitting,
The hanging metal fittings are connected to hooks hung on a crane, while the mounting body mounting flange is fixed to the flat surface of the upper surface of the mounting body, and the spherical seat mounting flange is attached from both ends of the mounting body mounting flange. An unbalance measuring device for a water turbine runner, characterized in that the connecting rod B is lowered through a hole provided in the water turbine runner, and the lower end portion of the connecting rod B is fixed to a water turbine runner mounting flange fixed to the back surface of the water turbine runner.
【請求項2】 前記球面座に刻設してある油溝に圧油を
供給する配管と圧油ポンプとを具備し、前記水車ランナ
取付けフランジに傾斜計を設置した請求項1記載の水車
ランナのアンバランス計測装置。
2. The water turbine runner according to claim 1, further comprising a pipe for supplying pressure oil to an oil groove formed in the spherical seat and a pressure oil pump, and an inclinometer installed on the water turbine runner mounting flange. Unbalance measuring device.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110702437A (en) * 2019-09-12 2020-01-17 国电大渡河流域水电开发有限公司龚嘴水力发电总厂 Evaluation method for health condition of hydraulic system of hydroelectric generating set
CN111521328A (en) * 2020-05-30 2020-08-11 华能澜沧江水电股份有限公司 Method for detecting leakage fault of hydraulic system of speed regulator of generator set

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