JPH0634749U

JPH0634749U - 遠心分離機

Info

Publication number: JPH0634749U
Application number: JP072379U
Authority: JP
Inventors: 浩早坂
Original assignee: 日立工機株式会社
Priority date: 1992-10-16
Filing date: 1992-10-16
Publication date: 1994-05-10

Abstract

(57)【要約】【目的】本考案は遠心分離機等のように、不釣合が発
生するロータを高速に回転させる機器の安全装置に関す
るものであり、その目的は高速回転時に高精度で不釣合
を検出できるようにすることである。【構成】ロータ５に回転を伝達するフレキシブルシャ
フト３の、ロータ５側にフレキシブルシャフト径よりも
大きな内径の軸受６があり、該軸受６の下側にフレキシ
ブルシャフト３に対向した変位センサ１が配置されてい
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、不釣合が発生する可能性のあるロータを高速に回転させる遠心分離機等の安全装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来の遠心分離機では、実公昭５９−２８４７、ＵＳＰ４，７００，１１７に記載のように、不釣合を検出する機構部及びセンサの位置は、回転を伝達するシャフト上部の回転容器下部またはその付近のカップリングの振幅を検出するものであった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

この種の遠心分離機は使用者がロータに設けられた遠心チューブ挿入穴に、サンプルの入った遠心チューブを入れ回転させるため、製造元でロータの不釣合量を一定に保持することは不可能である。そこで駆動軸の曲げの１次固有振動数が低速域にくるように軸径、軸長を定め、高速域では自動調心作用により多少の不釣合があっても安心して回転できるように設計されている。このような軸系の遠心分離機ロータ下部の振幅と回転数の関係は図２の点線Ｂに示すような曲線となる。

【０００４】従来この種の遠心分離機に用いられている不釣合検出は、駆動軸上側にあるカップリングや、回転体の振幅がある一定の値以上に振れ回ったときに不釣合と検出する方式であった。しかし、低速域と高速域で振幅が大きく異なるため、高速域で振幅量を決定すると、不釣合の少ないときでも低速域で検出してしまう。また低速域で振幅量を決定しても、ロータの大きさや、回転加速度により必ずしも不釣合量が大きいときに大きく振れるとは限らないため、検出出来ない。また低速域での振動が大き過ぎるとセンサと対象物の距離を離さなければならず、使用できるセンサに制限があった。本考案の目的は、上記問題点をなくし、高速域で精度の高い不釣合検出を可能とすることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的は、ロータにモータの回転を伝達するために連結されたシャフトの上側つまり自由端であるロータ側にシャフト外径よりも若干大きな内径の軸受を配置し、この軸受の下側に前記シャフトの位置や振幅を測定できるセンサを配置することにより達成される。

【０００６】

【作用】

上記のように配置した軸受は、低速回転時の１次固有振動数における振れ量（振幅）を制限する。１次固有振動数以下での軸系の振動モードは図３の形であり、軸受下側に配置したセンサ部の振幅はそれほど大きくならない。しかし、１次固有振動数以上の高速域での振動モードは図４のような形となり、前記シャフトの中心部がふくらむようなモードで軸受上側いわゆるロータ下部の振動と同程度に大きくなり、ロータの不釣合量に相関した前記シャフトの振幅を、軸受下側に配置したセンサで検出できる。検出した振幅から、許容できる不釣合状態であるかどうかを制御装置で判断し、モータを減速させる。

【０００７】

【実施例】

図１に本考案となる遠心分離機の不釣合検出構造を示す。分離する試料を入れるロータ５は、回転駆動するモータの回転子７とフレキシブルシャフト３とカップリング４により連結されている。回転子７は上下の軸受６により支持され、ハウジング９の中で回転する。ハウジング９上側には、フレキシブルシャフト３の外径よりも若干大きな内径の軸受２があり、ロータ５が大きく振れ回ることを制限できるようになっている。またこの軸受２の下側にはフレキシブルシャフト３と対向して変位センサ１があり、フレキシブルシャフト３の振幅を測定できるようになっている。またロータ５への下部にあるカップリング４の振幅を測定できる位置センサ１３がある。変位センサ１と位置センサ１３の出力はアンプ１０を経由して本体の制御装置１１へと信号が伝わる。

【０００８】ロータ５に不釣合がある場合の変位センサ１と位置センサ１３の振幅は夫々図２のＡ、Ｂとなる。不釣合量が大きい場合、１次固有振動数付近ではシャフト３は軸受６と接触し、更に軸受６との接触部から大きく振れる。この振れに対して位置センサ１３が不釣合を検出する。また１次固有振動数以上の回転数では、シャフト３の振幅が大きくなり、変位センサ１により検出する。これらの信号を制御装置１１で判断し駆動モータを停止する。

【０００９】

【考案の効果】

本考案によれば、低速域で振動が少なく高速域で振動が大きいところに変位センサを配置したので、変位センサの検出距離に制限されず、最適位置にて振動を測定できるようにしたので、狭い検出範囲で高精度の不釣合検出が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案遠心分離機の不釣合検出部を含む駆動
部の実施例を示す断面図。

【図２】図１の変位センサ部及び位置センサ部におけ
る回転軸系の振動振幅を示すグラフ。

【図３】図１の回転軸系の振動モードを示すモード
図。

【図４】図１の回転軸系の振動モードを示すモード
図。

【符号の説明】

１は変位センサ、２は軸受、３はフレキシブルシャフ
ト、４はカップリング、５はロータ、６は軸受、７は回
転子、８はステータ、９はハウジング、１０はセンサア
ンプ、１１は制御装置、１２は変位センサ検出位置であ
る。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】試料を入れる回転容器と、回転駆動する
軸受で支持されたモータとが細いシャフトにより連結さ
れて回転する機構を持った遠心分離機において、前記回
転容器に近い前記シャフトの上側に、シャフトとある一
定の隙間のある内径を持った軸受と、軸受の下側で、前
記シャフトに対向してシャフトの位置を検出できるセン
サを持つことを特徴とする遠心分離機。
【請求項２】シャフトの位置を検出するセンサがシャ
フトの振幅を測定できる変位センサであることを特徴と
する請求項１記載の遠心分離機。
【請求項３】前記センサからの出力から回転容器が不
釣合状態であることを判断し、回転を停止させる制御装
置を有することを特徴とする請求項１、２記載の遠心分
離機。
【請求項４】前記軸受の上側のシャフトまたはカップ
リングまたはロータの振幅を検出できるセンサを有する
ことを特徴とする請求項３記載の遠心分離機。