JPH08100604A - タービン翼振動回転試験装置 - Google Patents
タービン翼振動回転試験装置Info
- Publication number
- JPH08100604A JPH08100604A JP6240004A JP24000494A JPH08100604A JP H08100604 A JPH08100604 A JP H08100604A JP 6240004 A JP6240004 A JP 6240004A JP 24000494 A JP24000494 A JP 24000494A JP H08100604 A JPH08100604 A JP H08100604A
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- Japan
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- vibration
- rotor shaft
- fluid coupling
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 試験対象のタービン翼を取付けたロータ軸を
真空の車室内で回転させ振動回転特性を計測するタービ
ン翼振動回転試験装置において、車室内真空度を低下さ
せることなく、かつ車室内温度を上昇させることなく、
鮮明な振動特性を得ることのできる試験装置を提供す
る。 【構成】 ロータ軸と駆動モータとを流体継手を介して
接続し、かつ同流体継手の内部流体の圧力を変動させる
装置を付設した。
真空の車室内で回転させ振動回転特性を計測するタービ
ン翼振動回転試験装置において、車室内真空度を低下さ
せることなく、かつ車室内温度を上昇させることなく、
鮮明な振動特性を得ることのできる試験装置を提供す
る。 【構成】 ロータ軸と駆動モータとを流体継手を介して
接続し、かつ同流体継手の内部流体の圧力を変動させる
装置を付設した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は真空室内において回転す
るタービン翼に加振力を加えて振動・回転試験を行うタ
ービン翼振動回転試験装置に関するものである。
るタービン翼に加振力を加えて振動・回転試験を行うタ
ービン翼振動回転試験装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来のタービン翼振動回転試験装
置の縦断面図である。図において、１はロータ軸、２は
同ロータ軸を支える一対の軸受、３はロータ軸の中央部
を覆い、真空室となる車室、４はロータ軸の中央部に取
付けられている試験対象のタービン翼、１０はロータ軸
の一端に設けられたカップリング、９は同カップリング
によってロータに接続され、ロータを回転駆動する駆動
モータ、６は車室内に立設された支柱、５は車室外から
導かれ、車室内に至り、前記支柱に支えられている空気
配管、７は同空気配管の先端に設けられたノズル、８は
同空気配管の車室外の部分に設けられたバルブである。
置の縦断面図である。図において、１はロータ軸、２は
同ロータ軸を支える一対の軸受、３はロータ軸の中央部
を覆い、真空室となる車室、４はロータ軸の中央部に取
付けられている試験対象のタービン翼、１０はロータ軸
の一端に設けられたカップリング、９は同カップリング
によってロータに接続され、ロータを回転駆動する駆動
モータ、６は車室内に立設された支柱、５は車室外から
導かれ、車室内に至り、前記支柱に支えられている空気
配管、７は同空気配管の先端に設けられたノズル、８は
同空気配管の車室外の部分に設けられたバルブである。
【０００３】この装置は工場において真空にした車室３
内でロータ軸１を回転させ、タービン翼４の振動特性を
把握することを目的としている。通常、発電所の蒸気タ
ービンは高圧蒸気で回転させるので、その蒸気力でター
ビン翼は加振されるが、工場試験の場合は、もし大気中
で回転させると、空気抵抗による駆動モータ９の駆動力
不足、または風損による車室３内の温度上昇があるた
め、通常、車室内全体を真空に保って運転する。そのた
め、翼を振動させる媒体がほとんど無い条件下で運転す
ることになり、加振力を加えないかぎり、回転中であっ
てもタービン翼４はほとんど振動しない。従って、試験
の際には、試験に必要な回転数範囲で、空気配管５に空
気を送り、ノズル７から回転中のタービン翼４に空気を
噴射してタービン翼を振動している。
内でロータ軸１を回転させ、タービン翼４の振動特性を
把握することを目的としている。通常、発電所の蒸気タ
ービンは高圧蒸気で回転させるので、その蒸気力でター
ビン翼は加振されるが、工場試験の場合は、もし大気中
で回転させると、空気抵抗による駆動モータ９の駆動力
不足、または風損による車室３内の温度上昇があるた
め、通常、車室内全体を真空に保って運転する。そのた
め、翼を振動させる媒体がほとんど無い条件下で運転す
ることになり、加振力を加えないかぎり、回転中であっ
てもタービン翼４はほとんど振動しない。従って、試験
の際には、試験に必要な回転数範囲で、空気配管５に空
気を送り、ノズル７から回転中のタービン翼４に空気を
噴射してタービン翼を振動している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の翼振動励振装置
は、真空室内で空気を噴射するため、真空室内の真空度
が低下し、風損による車室３内の温度上昇の原因とな
る。このような雰囲気中で翼振動計測を行なう場合、通
常テレメータ計測が用いられているが、テレメータ機器
は、車室３内のロータ軸１又はタービン翼４が植え込ま
れているディスク部に装着して使用するため、車室３内
の温度が上昇すると、テレメータ機器の使用温度限界を
越し、破損の原因となっていた。又、従来の翼励振装置
は、１箇所から空気を噴射し、タービン翼を励振する方
式であるため、加振力がランダムであり、鮮明なタービ
ン翼の振動特性が得にくい欠点があった。
は、真空室内で空気を噴射するため、真空室内の真空度
が低下し、風損による車室３内の温度上昇の原因とな
る。このような雰囲気中で翼振動計測を行なう場合、通
常テレメータ計測が用いられているが、テレメータ機器
は、車室３内のロータ軸１又はタービン翼４が植え込ま
れているディスク部に装着して使用するため、車室３内
の温度が上昇すると、テレメータ機器の使用温度限界を
越し、破損の原因となっていた。又、従来の翼励振装置
は、１箇所から空気を噴射し、タービン翼を励振する方
式であるため、加振力がランダムであり、鮮明なタービ
ン翼の振動特性が得にくい欠点があった。
【０００５】本発明は上記従来技術の欠点を解消し、車
室内真空度を低下させることなく、かつ車室内温度を上
昇させることなく、鮮明な振動特性を得ることのできる
試験装置を提供しようとするものである。
室内真空度を低下させることなく、かつ車室内温度を上
昇させることなく、鮮明な振動特性を得ることのできる
試験装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
したものであって、試験対象のタービン翼を取付けたロ
ータ軸を真空の車室内で回転させ振動回転特性を計測す
るタービン翼振動回転試験装置において、上記ロータ軸
と駆動モータとを流体継手を介して接続し、かつ同流体
継手の内部流体の圧力を変動させる装置を付設したこと
を特徴とするタービン翼振動回転試験装置に関するもの
である。
したものであって、試験対象のタービン翼を取付けたロ
ータ軸を真空の車室内で回転させ振動回転特性を計測す
るタービン翼振動回転試験装置において、上記ロータ軸
と駆動モータとを流体継手を介して接続し、かつ同流体
継手の内部流体の圧力を変動させる装置を付設したこと
を特徴とするタービン翼振動回転試験装置に関するもの
である。
【０００７】
【作用】通常、タービン翼の曲げ振動共振倍率は、約１
０００倍であり、ロータを励振させるとタービン翼に曲
げ振動が発生する。圧力変動発生装置により流体継手内
部の流体に圧力変動を発生させると流体継手内部内のロ
ータ軸及び駆動モータ出力軸は励振される。駆動モータ
は、基礎にがっちり剛支持されており問題ないが、ロー
タ軸は、圧力変動励振数とタービン翼曲げ固有振動数と
が一致すると共振を起こす。よって、タービン回転数を
ある値に固定し、ある周波数範囲例えば２Hz〜３００Hz
の範囲を掃引励振すると、図３に示す共振曲線が得られ
る。タービン回転数を適宜変化して、共振曲線をそれぞ
れ得ると、結果的には図４のキャンベル線図の様な鮮明
なタービン翼振動特性が得られる。
０００倍であり、ロータを励振させるとタービン翼に曲
げ振動が発生する。圧力変動発生装置により流体継手内
部の流体に圧力変動を発生させると流体継手内部内のロ
ータ軸及び駆動モータ出力軸は励振される。駆動モータ
は、基礎にがっちり剛支持されており問題ないが、ロー
タ軸は、圧力変動励振数とタービン翼曲げ固有振動数と
が一致すると共振を起こす。よって、タービン回転数を
ある値に固定し、ある周波数範囲例えば２Hz〜３００Hz
の範囲を掃引励振すると、図３に示す共振曲線が得られ
る。タービン回転数を適宜変化して、共振曲線をそれぞ
れ得ると、結果的には図４のキャンベル線図の様な鮮明
なタービン翼振動特性が得られる。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の一実施例に係るタービン翼振
動回転試験装置の縦断面図である。本実施例において
は、符号１，２，３，４，および９を付した部分は従来
技術と同じである。また、従来技術の項で述べた符号
５，６，７，および８を付した空気噴射系統は設けられ
ていない。図において、１１はロータ軸１と駆動モータ
９を接続する流体継手、１２は圧力変動発生装置、１３
は流体継手内の流体（以下内部流体と呼ぶ）、１４ａ，
１４ｂは圧力変動装置１２から流体継手１１内へ内部流
体１３を供給する配管、１５は内部流体貯蔵タンク、１
６ａ，１６ｂは配管１４ａ，１４ｂ上に設けられた電磁
弁、１７ａ，１７ｂは配管１４ａ，１４ｂ上に設けられ
た回転ポンプ、１８は電磁弁制御装置、１９は同制御装
置に連る信号発生器である。添字ａは流体継手１１から
貯蔵タンク１５への流路、添字ｂは貯蔵タンク１５から
流体継手１１へ流路に関連するものを示している。
動回転試験装置の縦断面図である。本実施例において
は、符号１，２，３，４，および９を付した部分は従来
技術と同じである。また、従来技術の項で述べた符号
５，６，７，および８を付した空気噴射系統は設けられ
ていない。図において、１１はロータ軸１と駆動モータ
９を接続する流体継手、１２は圧力変動発生装置、１３
は流体継手内の流体（以下内部流体と呼ぶ）、１４ａ，
１４ｂは圧力変動装置１２から流体継手１１内へ内部流
体１３を供給する配管、１５は内部流体貯蔵タンク、１
６ａ，１６ｂは配管１４ａ，１４ｂ上に設けられた電磁
弁、１７ａ，１７ｂは配管１４ａ，１４ｂ上に設けられ
た回転ポンプ、１８は電磁弁制御装置、１９は同制御装
置に連る信号発生器である。添字ａは流体継手１１から
貯蔵タンク１５への流路、添字ｂは貯蔵タンク１５から
流体継手１１へ流路に関連するものを示している。
【０００９】本装置において、電磁弁制御装置１８は、
信号発生器１９の出力信号例えば正弦波信号の＋側立上
り点及び−側立下り点で電磁弁１６ａ，１６ｂの開閉信
号を出力する。電磁弁１６ｂが開の場合、回転ポンプ１
７ｂを通って内部流体貯蔵タンク１５から流体継手１１
に配管１４ｂを介して内部流体１３が供給されるので流
体継手１１内部の圧力は増大する。逆に、電磁弁１６ａ
が開の場合、流体継手１１から内部流体貯蔵タンク１５
へ供給されるので流体継手１１内部の圧力は減少する。
流体継手１１内部は、あたかも圧力変動をうけている状
態となるので、これによってロータ軸が励振される。図
２は上記作用における信号発生器の出力信号が総合的な
流体継手内部の圧力変動をもたらす過程を図示したもの
である。
信号発生器１９の出力信号例えば正弦波信号の＋側立上
り点及び−側立下り点で電磁弁１６ａ，１６ｂの開閉信
号を出力する。電磁弁１６ｂが開の場合、回転ポンプ１
７ｂを通って内部流体貯蔵タンク１５から流体継手１１
に配管１４ｂを介して内部流体１３が供給されるので流
体継手１１内部の圧力は増大する。逆に、電磁弁１６ａ
が開の場合、流体継手１１から内部流体貯蔵タンク１５
へ供給されるので流体継手１１内部の圧力は減少する。
流体継手１１内部は、あたかも圧力変動をうけている状
態となるので、これによってロータ軸が励振される。図
２は上記作用における信号発生器の出力信号が総合的な
流体継手内部の圧力変動をもたらす過程を図示したもの
である。
【００１０】通常、タービン翼の曲げ振動共振倍率は、
約１０００倍であり、ロータを励振させるとタービン翼
に曲げ振動が発生する。圧力変動発生装置により流体継
手内部の流体に圧力変動を発生させると流体継手内部内
のロータ軸及び駆動モータ出力軸は励振される。駆動モ
ータは、基礎にがっちり剛支持されているので共振しな
いが、ロータ軸は、圧力変動励振数とタービン翼曲げ固
有振動数とが一致すると共振を起こす。よって、タービ
ン回転数をある値に固定し、ある周波数範囲例えば２Hz
〜３００Hzの範囲を掃引励振すると、図３に示す共振曲
線が得られる。タービン回転数を適宜変化して、共振曲
線をそれぞれ得ると、結果的には図４のキャンベル線図
の様な鮮明なタービン翼振動特性が得られる。
約１０００倍であり、ロータを励振させるとタービン翼
に曲げ振動が発生する。圧力変動発生装置により流体継
手内部の流体に圧力変動を発生させると流体継手内部内
のロータ軸及び駆動モータ出力軸は励振される。駆動モ
ータは、基礎にがっちり剛支持されているので共振しな
いが、ロータ軸は、圧力変動励振数とタービン翼曲げ固
有振動数とが一致すると共振を起こす。よって、タービ
ン回転数をある値に固定し、ある周波数範囲例えば２Hz
〜３００Hzの範囲を掃引励振すると、図３に示す共振曲
線が得られる。タービン回転数を適宜変化して、共振曲
線をそれぞれ得ると、結果的には図４のキャンベル線図
の様な鮮明なタービン翼振動特性が得られる。
【００１１】以上詳述したように本実施例の装置によっ
て、車室内の真空度を低下させることなく、また、車室
内の温度上昇もなく、簡単に任意の励振力でタービン翼
を加振することができ、従来のエアーによるランダム加
振に比べ正弦波加振に近く加振エネルギー密度が大きく
鮮明なタービン翼の振動特性を得ることができる。
て、車室内の真空度を低下させることなく、また、車室
内の温度上昇もなく、簡単に任意の励振力でタービン翼
を加振することができ、従来のエアーによるランダム加
振に比べ正弦波加振に近く加振エネルギー密度が大きく
鮮明なタービン翼の振動特性を得ることができる。
【００１２】
【発明の効果】本発明のタービン翼振動回転試験装置に
おいては、ロータ軸と駆動モータとを流体継手を介して
接続し、かつ同流体継手の内部流体の圧力を変動させる
装置を付設してあるので、車室内の真空度を低下させる
ことなく、かつ車室内温度を上昇させることなく、鮮明
な振動特性を得ることができる。
おいては、ロータ軸と駆動モータとを流体継手を介して
接続し、かつ同流体継手の内部流体の圧力を変動させる
装置を付設してあるので、車室内の真空度を低下させる
ことなく、かつ車室内温度を上昇させることなく、鮮明
な振動特性を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例に係るタービン翼振動回転試
験装置の縦断面図。
験装置の縦断面図。
【図２】同実施例における流体継手内部の圧力変動発生
説明図。
説明図。
【図３】同実施例の装置を使用して計測したタービン翼
の共振曲線図。
の共振曲線図。
【図４】同実施例の装置を使用して得たキャンベル曲線
図。
図。
【図５】従来のタービン翼振動回転試験装置の縦断面
図。
図。
１ ロータ軸 ２ 軸受 ３ 車室（真空室） ４ タービン翼 ９ 駆動モータ １１ 流体継手 １２ 圧力変動発生装置 １３ 内部流体 １４ａ，１４ｂ 配管 １５ 内部流体貯蔵タンク １６ａ，１６ｂ 電磁弁 １７ａ，１７ｂ ポンプ １８ 電磁弁制御装置 １９ 信号発生器
Claims (1)
- 【請求項１】 試験対象のタービン翼を取付けたロータ
軸を真空の車室内で回転させ振動回転特性を計測するタ
ービン翼振動回転試験装置において、上記ロータ軸と駆
動モータとを流体継手を介して接続し、かつ同流体継手
の内部流体の圧力を変動させる装置を付設したことを特
徴とするタービン翼振動回転試験装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6240004A JPH08100604A (ja) | 1994-10-04 | 1994-10-04 | タービン翼振動回転試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6240004A JPH08100604A (ja) | 1994-10-04 | 1994-10-04 | タービン翼振動回転試験装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08100604A true JPH08100604A (ja) | 1996-04-16 |
Family
ID=17053038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6240004A Withdrawn JPH08100604A (ja) | 1994-10-04 | 1994-10-04 | タービン翼振動回転試験装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08100604A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101886978A (zh) * | 2010-07-07 | 2010-11-17 | 四川大学 | 真空高低温环境模拟机电传动机构综合性能实验系统 |
| FR2956206A1 (fr) * | 2010-02-10 | 2011-08-12 | Snecma | Stimulateur vibratoire pour le controle d'une aube d'une roue aubagee d'une turbomachine |
| CN102431658A (zh) * | 2011-09-09 | 2012-05-02 | 烟台宏远氧业有限公司 | 温度爆炸减压复合实验舱 |
| CN102897331A (zh) * | 2012-09-27 | 2013-01-30 | 中国人民解放军空军航空医学研究所 | 一种可变换减压速率的爆破装置 |
| CN103091079A (zh) * | 2011-10-31 | 2013-05-08 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种回转类机构高低温真空环境及负载模拟实验台 |
| CN105510044A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-04-20 | 苏州东菱科技有限公司 | 高速转子叶片飞脱试验装置及试验方法 |
| US20180224353A1 (en) * | 2017-02-08 | 2018-08-09 | United Technologies Corporation | System and method for blade health monitoring |
| CN114216680A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-03-22 | 上海航天控制技术研究所 | 高速转子峭度检测故障诊断装置和方法 |
-
1994
- 1994-10-04 JP JP6240004A patent/JPH08100604A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2956206A1 (fr) * | 2010-02-10 | 2011-08-12 | Snecma | Stimulateur vibratoire pour le controle d'une aube d'une roue aubagee d'une turbomachine |
| CN101886978A (zh) * | 2010-07-07 | 2010-11-17 | 四川大学 | 真空高低温环境模拟机电传动机构综合性能实验系统 |
| CN102431658A (zh) * | 2011-09-09 | 2012-05-02 | 烟台宏远氧业有限公司 | 温度爆炸减压复合实验舱 |
| CN102431658B (zh) * | 2011-09-09 | 2014-04-09 | 烟台宏远氧业有限公司 | 温度爆炸减压复合实验舱 |
| CN103091079A (zh) * | 2011-10-31 | 2013-05-08 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种回转类机构高低温真空环境及负载模拟实验台 |
| CN102897331A (zh) * | 2012-09-27 | 2013-01-30 | 中国人民解放军空军航空医学研究所 | 一种可变换减压速率的爆破装置 |
| CN102897331B (zh) * | 2012-09-27 | 2015-02-04 | 中国人民解放军空军航空医学研究所 | 一种可变换减压速率的爆破装置 |
| CN105510044A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-04-20 | 苏州东菱科技有限公司 | 高速转子叶片飞脱试验装置及试验方法 |
| US20180224353A1 (en) * | 2017-02-08 | 2018-08-09 | United Technologies Corporation | System and method for blade health monitoring |
| US10775269B2 (en) * | 2017-02-08 | 2020-09-15 | Raytheon Technologies Corporation | Blade health inspection using an excitation actuator and vibration sensor |
| CN114216680A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-03-22 | 上海航天控制技术研究所 | 高速转子峭度检测故障诊断装置和方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020115 |