JPH11173250A - 水力機械および水力機械のスラスト荷重監視方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スラスト荷重の状態をより正確に監視するこ
とができる水力機械および水力機械のスラスト荷重監視
方法を提供すること。 【解決手段】 本発明の水力機械１０は、回転軸１３、
１４を有し、ブラケット１７によりスラスト軸受１６を
介して支持され、ブラケット１７は、軸受固定壁１８に
支持されている。ブラケット１７とスラスト軸受１６と
の間には、熱絶縁板２５が装着されている。また、ブラ
ケット１７の下方には、ブラケット１７の撓み量を測定
する撓みセンサ２０が設けられている。さらに、撓みセ
ンサ２０からの測定値に基づいて回転軸１４に対するス
ラスト荷重を求めるスラスト荷重演算部２１が設けられ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブラケットに支持
された水力機械およびブラケットに支持された水力機械
のスラスト荷重監視方法に係り、とりわけ、スラスト荷
重の状態をより正確に監視することができる水力機械お
よび水力機械のスラスト荷重監視方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１４に、スラスト荷重の状態を監視す
ることができる従来の水力機械を示す。図１４に示すよ
うに、水力機械５０は、ランナカバー５１内を流れる水
流によって回転するランナ５２を有している。ランナ５
２は水車主軸５３を回転軸として回転し、水車主軸５３
は発電機主軸５４に同軸に連結されており、発電機主軸
５４は発電機ロータ５５に接続されている。

【０００３】ランナカバー５１には、導入される水をラ
ンナ５２の回転にできるだけ有効に利用するために、背
圧室シール５１ａ、側圧室シール５１ｂ、ランナ外周シ
ール５１ｃ等のランナシールが設けられている。

【０００４】水力機械５０の回転軸である発電機主軸５
４は、スラスト軸受５６を介してブラケット５７に支持
されている。ブラケット５７は、大荷重を支持するため
高剛性材料で構成され、軸受固定壁５８に支持されてい
る。

【０００５】軸受固定壁５８には、ブラケット５７の下
方へ延びるセンサ台５９が設けられており、センサ台５
９には、ブラケット５７の撓み量を測定するギャップセ
ンサ６０が載置されている。ギャップセンサ６０には、
測定されるブラケット５７の撓み量から水力機械の回転
軸５４のスラスト荷重を算出するスラスト荷重算出部６
１が接続されている。

【０００６】図１４に示す水力機械５０は、ランナカバ
ー５１内に水が導入されることによってランナ５２、水
車主軸５３および発電機主軸５４が回転し、この回転力
は発電機ロータ５５に伝達されて発電に供される。

【０００７】ここで、水力機械５０の回転軸５３、５４
をスラスト軸受５６を介して支持するブラケット５７に
は、回転子の重量と、ランナ５２の回転に伴う運転荷重
との両方によるスラスト荷重が作用する。このうち回転
子重量は変化しないが、ランナ５２の回転に伴う運転荷
重は、ランナカバー５１内に導入される水の水量等の運
転状態によって変化して経年的にもランナシール５１
ａ、５１ｂ、５１ｃの磨耗が進行し、ランナ５２が水か
ら受ける圧力バランスが変化することによって変化す
る。

【０００８】スラスト荷重が許容量を越えると、水力機
械の安定な運転を継続することができず、さらには水力
機械の損傷の原因となる。そこで、図１４の水力機械５
０では、センサ台５９に設けられたギャップセンサ６０
がブラケット５７の撓み量を適時に測定し、このブラケ
ット５７の撓み量の測定値からスラスト荷重算出部６１
がスラスト荷重を算出し、その値を監視している。例え
ば、算出されたスラスト荷重が所定の許容値を越えた場
合、警報を発する等の処理を行っている。

【０００９】あるいは、回転軸の表面に歪みゲージを設
け、歪みゲージによる軸方向の歪みの測定値からスラス
ト荷重を算出する方法がある。このような水力機械を図
１５に示す。図１５に示す水力機械５０は、センサ台５
９およびギャップセンサ６０の代わりに発電機主軸５４
の表面に歪みゲージ６５が貼付され、スラスト荷重算出
部６１が歪みゲージ６５に接続されている点が異なるの
みであり、その他の構成は図１４に示す水力機械５０と
略同様である。図１５において、図１４に示す水力機械
５０と同一の部分には同一の符号を付して詳細な説明は
省略する。図１５に示す方法においても、スラスト荷重
を監視することができる。なお、歪みゲージ６５は、発
電機主軸５４の代わりに水車主軸５３に設けられる場合
もあるが、作用効果は略同様である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１４
に示す従来の水力機械５０の場合、一般にブラケット５
７は大荷重を支えるため高剛性材料からなっており、ス
ラスト荷重による撓み量は大きくない。一方、本願発明
者の知見によれば、水力機械５０の運転中には、スラス
ト軸受５６における摩擦熱によってブラケット５７も温
度上昇し、ブラケット５７は熱変形によっても撓みを生
じる。本願発明者の検証によれば、熱変形による撓み量
はスラスト荷重による撓み量の１〜２割にも達してい
る。

【００１１】従来の水力機械５０は、この熱変形による
撓み量もスラスト荷重による撓み量として処理するた
め、図１４における水力機械５０のスラスト荷重算出部
６１によって算出されるスラスト荷重は正確なものでは
なく、スラスト荷重監視の信頼性に乏しい。

【００１２】一方、図１５に示す従来の水力機械５０の
場合、回転軸５３、５４に生じる軸方向の歪みは微量で
あることに加えて、回転軸５３、５４表面には回転に起
因する軸表面歪みが存在しているため、歪みゲージ６５
を貼付する角度が軸方向から少しでもずれていると、歪
みゲージ６５は軸表面歪みをも測定してしまう。さら
に、軸表面に貼付された歪みゲージ６５は、回転軸５
３、５４の回転に伴う遠心力による円周応力の影響も受
ける。従って、図１５における水力機械５０のスラスト
荷重算出部６１によって算出されるスラスト荷重の精度
は低く、スラスト荷重監視の信頼性に乏しい。

【００１３】本発明は、このような点を考慮してなされ
たものであり、スラスト荷重の状態をより正確に監視す
ることができる水力機械および水力機械のスラスト荷重
監視方法を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、回転軸を有し
ブラケットに支持された水力機械において、軸受固定壁
と、軸受固定壁に支持されるとともに水力機械の回転軸
をスラスト軸受を介して支持するブラケットとを備え、
ブラケットとスラスト軸受との間に熱絶縁板を装着し、
ブラケットの撓み量を測定する撓みセンサを設け、この
撓みセンサからの測定値に基づいて回転軸に対するスラ
スト荷重を求めるスラスト荷重演算部を設け、たことを
特徴とする水力機械である。

【００１５】本発明によれば、摩擦熱を発生するスラス
ト軸受とブラケットとの間に熱絶縁板を設けたことによ
り、スラスト軸受からブラケットへの熱伝達が効果的に
遮断され、ブラケットに生じる熱変形量を抑えることが
でき、ブラケットの撓み量に基づくスラスト荷重の算出
精度が向上する。

【００１６】また本発明は、回転軸を有しブラケットに
支持された水力機械において、軸受固定壁と、軸受固定
壁に支持されるとともに水力機械の回転軸をスラスト軸
受を介して支持するブラケットとを備え、ブラケットの
撓み量を測定する撓みセンサと、ブラケットの温度を測
定する温度センサとを各々設け、撓みセンサからの測定
値と温度センサからの温度とに基づいて、撓みセンサか
らの測定値を温度で補償して回転軸に対するスラスト荷
重を求めるスラスト荷重補償演算部を設け、たことを特
徴とする水力機械である。

【００１７】本発明によれば、ブラケットの温度を測定
することによってブラケットの熱変形量を求めることが
できるため、ブラケットの撓み量の測定値から熱変形量
を差し引いたスラスト荷重のみによる変形量を算出する
ことができる。このため、ブラケットの温度上昇に係わ
らず、スラスト荷重を精度良く算出することができる。

【００１８】また本発明は、回転軸を有しブラケットに
支持された水力機械において、軸受固定壁と、軸受固定
壁に支持されるとともに水力機械の回転軸をスラスト軸
受を介して支持するブラケットとを備え、ブラケットの
撓み量を略等間隔時間で連続に測定する撓みセンサを設
け、撓みセンサによる測定値が逐次入力され、撓みセン
サによる測定値の時間変化を算出し、この時間変化が一
定値以上の場合には入力された測定値をそのまま出力
し、撓みセンサによる測定値の時間変化が一定値未満の
場合には前測定時の出力値を出力する増分評価部を設
け、増分評価部からの出力に基づいてスラスト荷重を求
めるスラスト荷重演算部を設け、たことを特徴とする水
力機械である。

【００１９】本発明によれば、測定値の時間変化が小さ
い場合にその時間変化を除外することにより、一般に時
間あたりの変化量が小さい熱変形による測定値の時間変
化を除外することができるため、結果的にブラケットの
撓み量の測定値から熱変形量を差し引いたスラスト荷重
のみによる撓み量を算出することができる。このため、
ブラケットの温度上昇に係わらず、スラスト荷重を精度
良く算出することができる。

【００２０】また本発明は、回転軸を有しブラケットに
支持された水力機械において、軸受固定壁と、軸受固定
壁に支持されるとともに水力機械の回転軸をスラスト軸
受を介して支持するブラケットとを備え、回転軸の軸方
向に中心孔を形成し、長手方向の一部に細径部分を有す
るロードセルを回転軸の中心孔に挿入し、回転軸の軸方
向の歪み量を測定する歪みセンサをロードセルの細径部
分に貼付し、この歪みセンサからの測定値に基づいて回
転軸に対するスラスト荷重を求めるスラスト荷重演算部
を設け、たことを特徴とする水力機械である。

【００２１】本発明によれば、歪みセンサをロードセル
の細径部分に設けたことにより、軸表面歪みや円周応力
の歪みセンサへの影響を小さく抑えることができ、スラ
スト荷重の算出精度が向上する。

【００２２】また本発明によれば、回転軸を有しブラケ
ットに支持された水力機械において、軸受固定壁と、軸
受固定壁に支持されるとともに水力機械の回転軸をスラ
スト軸受を介して支持するブラケットとを備え、回転軸
の歪み量を測定する歪みセンサと、回転軸の温度を測定
する温度センサとを各々設け、歪みセンサからの測定値
と温度センサからの温度とに基づいて、歪みセンサから
の測定値を温度で補償して回転軸に対するスラスト荷重
を求めるスラスト荷重補償演算部を設け、たことを特徴
とする水力機械である。

【００２３】本発明によれば、回転軸の温度を測定する
ことによって回転軸の熱変形量を求めることができるた
め、回転軸の歪み量の測定値から熱変形量を差し引いた
スラスト荷重のみによる変形量を算出することができ
る。このため、回転軸の温度上昇に係わらず、スラスト
荷重を精度良く算出することができる。

【００２４】また本発明は、回転軸を有しブラケットに
支持された水力機械において、軸受固定壁と、軸受固定
壁に支持されるとともに水力機械の回転軸をスラスト軸
受を介して支持するブラケットとを備え、回転軸の歪み
量を略等間隔時間で連続に測定する歪みセンサを設け、
歪みセンサによる測定値が逐次入力され、歪みセンサに
よる測定値の時間変化を算出し、この時間変化が一定値
以上の場合には入力された測定値をそのまま出力し、歪
みセンサによる測定値の時間変化が一定値未満の場合に
は前測定時の出力値を出力する増分評価部を設け、増分
評価部からの出力に基づいてスラスト荷重を求めるスラ
スト荷重演算部を設け、たことを特徴とする水力機械で
ある。

【００２５】本発明によれば、測定値の時間変化が小さ
い場合にその時間変化を除外することにより、一般に時
間あたりの変化量が小さい熱変形による測定値の時間変
化を除外することができるため、結果的に回転軸の歪み
量の測定値から熱変形量を差し引いたスラスト荷重のみ
による歪み量を算出することができる。このため、回転
軸の温度上昇に係わらず、スラスト荷重を精度良く算出
することができる。

【００２６】また本発明は、特許請求の範囲の請求項４
記載のブラケットに支持された水力機械における回転軸
のスラスト荷重監視方法において、撓みセンサにより、
ブラケットの撓み量を測定する工程と、温度センサによ
り、ブラケットの温度を測定する工程と、スラスト荷重
補償演算部により、撓みセンサによる撓み量の測定値を
温度センサによる温度の測定値で補償してスラスト荷重
を求める工程と、を備えたことを特徴とする水力機械の
スラスト荷重の監視方法である。

【００２７】本発明によれば、ブラケットの温度を測定
することによってブラケットの熱変形量を求めることが
できるため、ブラケットの撓み量の測定値から熱変形量
を差し引いたスラスト荷重のみによる変形量を算出する
ことができる。このため、ブラケットの温度上昇に係わ
らず、スラスト荷重を精度良く算出することができる。

【００２８】また本発明は、特許請求の範囲の請求項５
記載のブラケットに支持された水力機械における回転軸
のスラスト荷重監視方法において、撓みセンサにより、
ブラケットの撓み量を略等間隔時間で連続に測定する工
程と、増分評価部により、撓みセンサによる撓み量の測
定値の時間変化が一定値未満か否かを判断して、撓みセ
ンサによる測定値の時間変化が一定値以上の場合には入
力された測定値をそのまま出力し、撓みセンサによる測
定値の時間変化が一定値未満の場合には前測定時の出力
値を出力する工程と、スラスト荷重演算部により、増分
評価部からの出力に基づいてスラスト荷重を求める工程
と、を備えたことを特徴とする水力機械のスラスト荷重
の監視方法である。

【００２９】本発明によれば、測定値の時間変化が小さ
い場合にその時間変化を除外することにより、一般に時
間あたりの変化量が小さい熱変形による測定値の時間変
化を除外することができるため、結果的にブラケットの
撓み量から熱変形量を差し引いたスラスト荷重のみによ
る撓み量を算出することができる。このため、ブラケッ
トの温度上昇に係わらず、スラスト荷重を精度良く算出
することができる。

【００３０】また本発明は、特許請求の範囲の請求項８
記載のブラケットに支持された水力機械における回転軸
のスラスト荷重監視方法において、歪みセンサにより、
回転軸の歪み量を測定する工程と、温度センサにより、
回転軸の温度を測定する工程と、スラスト荷重補償演算
部により、歪みセンサによる歪み量の測定値を温度セン
サによる温度の測定値で補償してスラスト荷重を求める
工程と、を備えたことを特徴とする水力機械のスラスト
荷重の監視方法である。

【００３１】本発明によれば、回転軸の温度を測定する
ことによってブラケットの熱変形量を求めることができ
るため、回転軸の歪み量の測定値から熱変形量を差し引
いたスラスト荷重のみによる変形量を算出することがで
きる。このため、ブラケットの温度上昇に係わらず、ス
ラスト荷重を精度良く算出することができる。

【００３２】また本発明は、特許請求の範囲の請求項９
記載のブラケットに支持された水力機械における回転軸
のスラスト荷重監視方法において、歪みセンサにより、
回転軸の歪み量を略等間隔時間で連続に測定する工程
と、増分評価部により、歪みセンサによる歪み量の測定
値の時間変化が一定値未満か否かを判断して、歪みセン
サによる測定値の時間変化が一定値以上の場合には入力
された測定値をそのまま出力し、歪みセンサによる測定
値の時間変化が一定値未満の場合には前測定時の出力値
を出力する工程と、スラスト荷重演算部により、増分評
価部からの出力に基づいてスラスト荷重を求める工程
と、を備えたことを特徴とする水力機械のスラスト荷重
の監視方法である。

【００３３】本発明によれば、測定値の時間変化が小さ
い場合にその時間変化を除外することにより、一般に時
間あたりの変化量が小さい熱変形による測定値の時間変
化を除外することができるため、結果的に回転軸の歪み
量の測定値から熱変形量を差し引いたスラスト荷重のみ
による撓み量を算出することができる。このため、回転
軸の温度上昇に係わらず、スラスト荷重を精度良く算出
することができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１に示すように、本発明
の第１の実施の形態の水力機械１０は、ランナカバー１
１内を流れる水流によって回転するランナ１２を有して
いる。ランナ１２は水車主軸１３を回転軸として回転
し、水車主軸１３は発電機主軸１４に同軸に連結されて
おり、発電機主軸１４は発電機ロータ１５に接続されて
いる。ランナカバー１１には、導入される水をランナ１
２の回転にできるだけ有効に利用するために、背圧室シ
ール１１ａ、側圧室シール１１ｂ、ランナ外周シール１
１ｃ等のランナシールが設けられている。

【００３５】本実施の形態の水力機械１０の回転軸であ
る発電機主軸１４は、スラスト軸受１６および熱絶縁板
２５を介してブラケット１７に支持されている。すなわ
ち、ブラケット１７とスラスト軸受１６との間に熱絶縁
板２５が装着されている。熱絶縁板２５は、大きな圧縮
荷重に耐え得るように構成されている。ブラケット１７
は、大荷重を支持するため高剛性材料で構成され、軸受
固定壁１８に支持されている。

【００３６】本実施の形態の軸受固定壁１８には、ブラ
ケット１７の下方へ延びるセンサ台１９が設けられてお
り、センサ台１９には、ブラケット１７の撓み量を測定
するギャップセンサ２０が載置されている。ギャップセ
ンサ２０には、測定されるブラケット１７の撓み量から
水力機械の回転軸１４のスラスト荷重を算出するスラス
ト荷重算出部２１が接続されている。

【００３７】次にこのような構成からなる本実施の形態
の作用について、図１を用いて説明する。図１に示す水
力機械１０は、ランナカバー１１内に水が導入されるこ
とによってランナ１２、水車主軸１３および発電機主軸
１４が回転し、この回転力は発電機ロータ１５に伝達さ
れて発電に供される。

【００３８】ここで、水力機械１０の回転軸１３、１４
をスラスト軸受１６および熱絶縁板２５を介して支持す
るブラケット１７には、回転子の重量と、ランナ１２の
回転に伴う運転荷重との両方によるスラスト荷重が作用
する。このうち回転子重量は変化しないが、ランナ１２
の回転に伴う運転荷重は、ランナカバー１１内に導入さ
れる水の水量等の運転状態によって変化し、経年的にも
ランナシール１１ａ、１１ｂ、１１ｃの磨耗が進行して
ランナ１２が水から受ける圧力バランスが変化すること
によって変化する。

【００３９】本実施の形態の水力機械１０では、センサ
台１９に設けられたギャップセンサ２０がブラケット１
７の撓み量を適当な時間間隔で測定し、このブラケット
１７の撓み量の測定値からスラスト荷重算出部２１がス
ラスト荷重を算出し、その値を監視する。例えば、算出
されたスラスト荷重が所定の値を越えた場合、警報を発
する等の処理を行う。本実施の形態の場合、摩擦熱を発
生するスラスト軸受１６とブラケット１７との間に熱絶
縁板２５が装着されているため、ブラケットが熱変形す
ることが防止され、ブラケット５７はスラスト荷重のみ
によって撓み、その撓み量から精度良くスラスト荷重を
算出することができる。

【００４０】本実施の形態によれば、スラスト軸受１６
とブラケット１７との間に熱絶縁板２５を装着すること
により、ブラケット１７の熱変形が防止されるため、ブ
ラケット１７の撓み量を測定することにより、精度良く
ブラケット１７にかかるスラスト荷重を算出することが
できる。このため、スラスト荷重の監視の信頼性を向上
させることができ、水力機械の安定な運転を継続するこ
とができる。

【００４１】次に図２により、本発明による第２の実施
の形態の水力機械について説明する。図２において、第
２の実施の形態の水力機械１０では、センサ台１９およ
びギャップセンサ２０を設ける代わりに、熱絶縁板２５
とブラケット１７との間にロードセル２６が装着され、
ロードセル２６にスラスト荷重算出部２１が接続されて
いる点が異なるのみであり、その他の構成は図１に示す
第１の実施の形態と略同様である。図２において、図１
に示す第１の実施の形態と同一の部分には同一の符号を
付して詳細な説明は省略する。

【００４２】図２に示す第２の実施の形態では、ブラケ
ット１７の撓み量センサとしてロードセル２６を用いて
いるが、ロードセル２６は、一般に専門工場で製作され
るものであり、歪みゲージの取付剤の安定化処理が十分
なされて長期信頼性が高く、温度補償がなされて温度変
化に安定であるという性質を有する。従って、本実施の
形態によれば、熱絶縁板２５によるスラスト軸受１６か
らブラケット１７への熱伝達の遮断とロードセル２６の
使用とが相俟って、精度の高いスラスト荷重検出が可能
である。このため、スラスト荷重の監視の信頼性を向上
させることができ、水力機械の安定な運転を継続するこ
とができる。

【００４３】次に図３および図４により、本発明による
水力機械の第３の実施の形態について説明する。図３お
よび図４において、第３の実施の形態の水力機械３０で
は、センサ台１９、ギャップセンサ２０およびスラスト
荷重演算部２１を設ける代わりに、発電機主軸１４の中
心軸に中心孔１４ａが形成され、この中心孔１４ａ内に
発電機主軸１４の軸方向の歪み量を測定するロードセル
３１が挿入されている。ロードセル３１はその長手方向
の一部に細径部分３１ｔを有し、この細径部分３１ｔに
歪みセンサとしての歪みゲージ３３が貼付され、この歪
みゲージ３３からの測定値から発電機主軸１４に対する
スラスト荷重を求めるスラスト荷重演算部３５が設けら
れている。その他の構成は図１に示す第１の実施の形態
と略同様である。図３および図４において、図１に示す
第１の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して
詳細な説明は省略する。

【００４４】本実施の形態のロードセル３１は、図３お
よび図４に示すように、上端部が小型スラスト軸受３２
ｂを介してナット３２ｎによって発電機主軸１４の上部
に支持固定され、下端部がナット３２ｎによって発電機
主軸１４の下部に固定されている。このようなロードセ
ル３１の装着において、ロードセル３１には予荷重が加
えられている。これによって、ロードセル３１に貼付さ
れる歪みゲージ３３は、上向きスラスト荷重も検出でき
るようになっている。

【００４５】また、本実施の形態の歪みゲージ３３は、
図３に示すように、ＦＭテレメータ３４を介することに
よって、測定値を無線でスラスト荷重演算部３５に送信
することができるようになっている。

【００４６】次にこのような構成からなる本実施の形態
の作用について、図３および図４を用いて説明する。図
３および図４に示す水力機械３０は、ランナカバー１１
内に水が導入されることによってランナ１２、水車主軸
１３および発電機主軸１４が回転し、この回転力は発電
機ロータ１５に伝達されて発電に供される。

【００４７】ここで、水力機械３０の回転軸１３、１４
には、回転子の重量と、ランナ１２の回転に伴う運転荷
重との両方によるスラスト荷重が作用する。このうち回
転子重量は変化しないが、ランナ１２の回転に伴う運転
荷重は、ランナカバー１１内に導入される水の水量等の
運転状態によって変化し、経年的にもランナシール１１
ａ、１１ｂ、１１ｃの磨耗が進行してランナ１２が水か
ら受ける圧力バランスが変化することによって変化す
る。

【００４８】本実施の形態の水力機械３０では、発電機
主軸の中心孔１４ａ内に挿入されたロードセル３１の細
径部分３１ｔに設けられた歪みゲージ３３が、発電機主
軸１４の歪み量を適当な時間間隔で測定する。この測定
値はＦＭテレメータ３４によってスラスト荷重演算部３
５に伝達され、スラスト荷重演算部３５は歪み量の測定
値からスラスト荷重を算出して、その値を監視する。例
えば、算出されたスラスト荷重が所定の値を越えた場
合、警報を発する等の処理を行う。

【００４９】本実施の形態によれば、ロードセル３１の
上端部は小型スラスト軸受３２ｂを介して発電機主軸１
４に支持固定されているため、ロードセル３１にはトル
クが作用せず、歪みゲージ３３は軸トルクによる影響を
受けない。また、歪みゲージ３３は、ロードセル３１の
細径部分３１ｔに貼付されているため、応力集中によっ
て歪み量を大きくするとともに、遠心力による円周応力
の影響も極めて小さく抑えることができる。さらに、歪
みゲージ３３の取付に関しても、取付剤の安定化処理が
十分に行えるという利点がある。従って、発電機主軸１
４にかかるスラスト荷重を精度良く算出することがで
き、スラスト荷重の監視の信頼性を向上させることがで
き、水力機械の安定な運転を継続することができる。

【００５０】次に図５により、本発明による第４の実施
の形態の水力機械について説明する。図５において、第
４の実施の形態の水力機械１０では、熱絶縁板２５を設
ける代わりに、ギャップセンサ２０とスラスト荷重算出
部２１との間に増分評価部２８が接続されている点が異
なるのみであり、その他の構成は図１に示す第１の実施
の形態と略同様である。図５において、図１に示す第１
の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して詳細
な説明は省略する。

【００５１】本実施の形態における増分評価部２８は、
ギャップセンサ２０によるブラケット１７の撓み量の測
定値τ_n が逐次入力され、この測定値の時間変化が一定
値以上の場合には入力された測定値τ_n をそのまま出力
し、歪みセンサによる測定値の時間変化が一定値未満の
場合には前測定時の出力値を出力するようになってい
る。また本実施の形態におけるスラスト荷重演算部２１
は、増分評価部２８からの出力に基づいてスラスト荷重
を求めるようになっている。

【００５２】増分評価部２８における具体的な処理フロ
ーを図６に示す。増分評価部２８はまず、ギャップセン
サ２０によるブラケット１７の撓み量の測定値τ_n の初
期設定値であるτ₀ を、出力値ｏｐ₀ としてスラスト荷
重演算部２１に出力する。この時、スラスト荷重演算部
２１は、スラスト荷重Ｔ₀ の演算結果が０となるよう調
整される。その後、増分評価部２８は、ギャップセンサ
２０によるブラケット１７の撓み量の増分Δτ_n （測定
値τ_n と前回測定時の測定値τ_n-1 との差を測定間隔ｔ
_n −ｔ_n-1 で除した値：（τ_n −τ_n-1 ）／（ｔ_n −ｔ
_n-1 ））を、予め設定された指定値ｋ₁ と比較する。そ
して、 Δτ_n ≧ｋ₁ の場合には、出力値ｏｐ_n を、 ｏｐ_n ＝ ｏｐ_n-1 ＋（τ_n −τ_n-1 ） と更新してスラスト荷重演算部２１に出力し、 Δτ_n ＜ｋ₁ の場合には、出力値ｏｐ_n を、 ｏｐ_n ＝ ｏｐ_n-1 と維持してスラスト荷重演算部２１に出力する。

【００５３】本実施の形態によるスラスト荷重Ｔ_n の演
算結果例を、図７に示す。図７に示すように、本実施の
形態のスラスト荷重演算部２１では、時間あたりの変化
量が小さい熱変形による測定値τ_n の変化分を除外して
スラスト荷重を演算することができる。

【００５４】本実施の形態によれば、測定値τ_n の時間
変化が小さい場合にその時間変化を除外することによ
り、一般に時間あたりの変化量が小さい熱変形による測
定値τ_n の時間変化を除外することができるため、結果
的にブラケット１７の撓み量の測定値τ_n から熱変形量
を差し引いたスラスト荷重Ｔ_n のみによる撓み量を算出
することができる。このため、ブラケット１７の温度上
昇に係わらず、スラスト荷重Ｔ_n を精度良く算出するこ
とができ、スラスト荷重の監視の信頼性を向上させるこ
とができ、水力機械の安定な運転を継続することができ
る。

【００５５】なお、本実施の形態においては、測定値τ
_n について増分を評価しているが、スラスト荷重Ｔ_n を
演算した後で増分評価を行っても、同様の効果を得るこ
とができる。

【００５６】さらに増分評価部２８は、図８に示すよう
に、 Δτ_n ＜ｋ₁ の場合に、その時間変化分（増減分）（τ_n −τ_n-1 ）
を積算変化分Ｄ_m として積算記憶し、その積算変化分が
別の一定値ｋ₂ を越えた場合に、前出力値にその積算変
化分を加えた値を出力するようにすることもできる。こ
の場合、熱変形による変形自体に起因する異常等を警報
発信等に利用することができる。

【００５７】次に図９により、本発明による第５の実施
の形態の水力機械について説明する。図９において、第
５の実施の形態の水力機械１０では、センサ台１９およ
びギャップセンサ２０を設ける代わりに、発電機主軸１
４の表面に歪みゲージ３８が装着され、歪みゲージ３８
にスラスト荷重算出部２１が接続されている点が異なる
のみであり、その他の構成は図５に示す第４の実施の形
態と略同様である。図９において、図５に示す第４の実
施の形態と同一の部分には同一の符号を付して詳細な説
明は省略する。

【００５８】本実施の形態における増分評価部２８は、
歪みゲージ３８による発電機主軸１４の歪み量の測定値
γ_n が逐次入力され、この測定値の時間変化が一定値以
上の場合には入力された測定値γ_n をそのまま出力し、
歪みゲージ３８による測定値の時間変化が一定値未満の
場合には前測定時の出力値を出力するようになってい
る。また本実施の形態におけるスラスト荷重演算部２１
は、増分評価部２８からの出力に基づいてスラスト荷重
を求めるようになっている。

【００５９】本実施の形態の増分評価部２８における具
体的な処理フローは、図６に示す処理フローにおいてτ
をγと置き換えたものである。従って、本実施の形態に
よるスラスト荷重Ｔ_n の演算結果例も、図７に示す例と
同様となる。すなわち、本実施の形態のスラスト荷重演
算部２１では、時間あたりの変化量が小さい熱変形によ
る測定値γ_n の変化分を除外してスラスト荷重を演算す
ることができる。

【００６０】本実施の形態によれば、測定値γ_n の時間
変化が小さい場合にその時間変化を除外することによ
り、一般に時間あたりの変化量が小さい熱変形による測
定値γ_n の時間変化を除外することができるため、結果
的に発電機主軸１４の撓み量の測定値γ_n から熱変形量
を差し引いたスラスト荷重Ｔ_n のみによる撓み量を算出
することができる。このため、発電機主軸１４の温度上
昇に係わらず、スラスト荷重Ｔ_n を精度良く算出するこ
とができ、スラスト荷重の監視の信頼性を向上させるこ
とができ、水力機械の安定な運転を継続することができ
る。

【００６１】なお、本実施の形態においても、第４の実
施の形態について述べたと同様、スラスト荷重Ｔ_n を演
算した後で増分評価を行ってもよい。さらに、増分評価
部２８は、時間変化分（増減分）（γ_n −γ_n-1 ）を積
算変化分Ｄ_m として積算記憶し、その積算変化分が別の
一定値を越えた場合に、前出力値にその積算変化分を加
えた値を出力するようにすることもでき、この場合、熱
変形による変形自体に起因する異常等を警報発信等に利
用することができる。

【００６２】次に図１０および図１１により、本発明に
よる水力機械の第６の実施の形態について説明する。図
１０において、第６の実施の形態の水力機械４０では、
スラスト荷重演算部２１を設ける代わりに、温度センサ
４１がブラケット１７に貼付られ、ギャップセンサ２０
および温度センサ４１にスラスト荷重補償演算部４５が
接続されている点が異なるのみであり、その他の構成
は、図１に示す第１の実施の形態と略同様である。図１
０において、図１に示す第１の実施の形態と同一の部分
には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

【００６３】本実施の形態の水力機械４０では、センサ
台１９に設けられたギャップセンサ２０が、ブラケット
１７の撓み量を適当な時間間隔で測定する一方、ブラケ
ット１７に貼付された温度センサ４１が、ブラケット１
７の温度を前記の時間間隔で測定する。このブラケット
１７の撓み量の測定値および温度の測定値から、スラス
ト荷重補償演算部４５がスラスト荷重を算出する。すな
わち、ブラケット１７の温度の測定値からブラケット１
７の熱変形量を求め、ブラケット１７の撓み量の測定値
から、前記熱変形量を差し引いたスラスト荷重のみによ
る変形量を算出し、この変形量から対応するスラスト荷
重を演算する。その後、例えば、算出されたスラスト荷
重が所定の値を越えた場合、警報を発する等の処理を行
う。

【００６４】より具体的な処理フローを図１１に示す。
まず、スラスト荷重補償演算部４５において、ブラケッ
ト１７の撓み量の測定値τ_n と、ブラケット１７の温度
の測定値ｔｈ_n と、ブラケット１７にかかるスラスト荷
重Ｔ_n との関係式を設定する。 ブラケット１７の温度
上昇による撓み量τ_thは、ブラケットの上昇温度、すな
わち初期温度ｔｈ₀ と測定値温度ｔｈ_n との温度差Δｔ
ｈ_n による次の関数で表される。 τ_th＝ｆ（Δｔｈ_n ） ………（１） ただし、 Δｔｈ_n ＝ｔｈ_n −ｔｈ₀ ………（２） である。ここで関数ｆは、ブラケット１７の熱解析等を
行うことによって予め求められる。

【００６５】一方、スラスト荷重Ｔと、スラスト荷重に
起因する撓み量τ_r は、次の関数で表される。 Ｔ＝ｇ（τ_r ） ………（３） この関数ｇは、ブラケット１７のＦＥＭ解析等の強度解
析を行うことによって予め求められる。

【００６６】ギャップセンサ２０によって測定されるブ
ラケット１７の撓み量の測定値τ_nは、スラスト荷重に
よる撓み量τ_r と温度上昇による撓み量τ_thとの和であ
る。すなわち、 τ_n ＝τ_r ＋τ_th ………（４） である。以上の関係式から、τ_n およびｔｈ_n とＴ_n と
の関係を導けば、 Ｔ_n ＝ｇ（τ_n −ｆ（Δｔｈ_n ）） ………（５） となる。スラスト荷重補償演算部４５には、関数ｆ、関
数ｇおよび関係式（５）に基づき、具体的な関数式が設
定される。

【００６７】次に、水力機械の運転前に、種々の初期設
定を行う。すなわち、ｔｈ₀ を測定し、τ₀ の調整をし
て、Ｔ₀ ＝０を調整する。

【００６８】そして、水力機械の運転開始後、適当な時
間間隔でｔｈ_n およびτ_n が計測され、これらの測定値
が前記の関数式に代入されて、Ｔ_n が演算される。Ｔ_n
が所定の値を越えた場合、この状態を異常状態と判断し
て警報を発信する。

【００６９】本実施の形態によれば、ブラケット１７の
温度を温度センサ４１によって測定することによってブ
ラケット１７の熱変形量を求めることができ、ブラケッ
ト１７の撓み量の測定値からこの熱変形量を差し引いた
スラスト荷重のみによる変形量を算出することができる
ため、ブラケット１７の温度変化に係わらず、スラスト
荷重を精度良く算出することができる。従って、スラス
ト荷重の監視の信頼性を向上させることができ、水力機
械の安定な運転を継続することができる。

【００７０】次に図１２により、本発明による水力機械
の第７の実施の形態について説明する。図１２におい
て、第７の実施の形態の水力機械４０では、センサ台１
９およびギャップセンサ２０の代わりに、歪みゲージ４
２がブラケット１７に水平方向に貼付され、歪みゲージ
４２および温度センサ４１にスラスト荷重補償演算部４
５が接続されている点が異なるのみであり、その他の構
成は、図１０に示す第６の実施の形態と略同様である。
図１２において、図１０に示す第６の実施の形態と同一
の部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

【００７１】本実施の形態の水力機械４０では、ブラケ
ット１７に貼付された歪みゲージ４２が、ブラケット１
７の歪み量を適当な時間間隔で測定する一方、ブラケッ
ト１７に貼付された温度センサ４１が、ブラケット１７
の温度を前記の時間間隔で測定する。このブラケット１
７の歪み量の測定値および温度の測定値から、スラスト
荷重補償演算部４５がスラスト荷重を算出する。すなわ
ち、ブラケット１７の温度の測定値からブラケット１７
の熱変形量を求め、ブラケット１７の歪み量の測定値か
ら、前記熱変形量を差し引いたスラスト荷重のみによる
変形量を算出し、この変形量から対応するスラスト荷重
を演算する。その後、例えば、算出されたスラスト荷重
が所定の値を越えた場合、警報を発する等の処理を行
う。

【００７２】具体的には、図１１における処理フローに
おいて、撓み量τを歪み量γと置き換えた処理フローが
行われる。

【００７３】本実施の形態によれば、ブラケット１７の
温度を温度センサ４１によって測定することによってブ
ラケット１７の熱変形量を求めることができ、ブラケッ
ト１７の歪み量の測定値からこの熱変形量を差し引いた
スラスト荷重のみによる変形量を算出することができる
ため、ブラケット１７の温度変化に係わらず、スラスト
荷重を精度良く算出することができる。従って、スラス
ト荷重の監視の信頼性を向上させることができ、水力機
械の安定な運転を継続することができる。

【００７４】次に図１３により、本発明による水力機械
の第８の実施の形態について説明する。図１３におい
て、第８の実施の形態の水力機械４０では、温度センサ
４１および歪みゲージ４２が、ブラケット１７の代わり
に発電機主軸１４の軸方向に貼付されている点が異なる
のみであり、その他の構成は、図１２に示す第７の実施
の形態と略同様である。図１３において、図１２に示す
第７の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して
詳細な説明は省略する。

【００７５】本実施の形態の水力機械４０では、発電機
主軸１４に貼付された歪みゲージ４２が、発電機主軸１
４の歪み量を適当な時間間隔で測定する一方、発電機主
軸１４に貼付された温度センサ４１が、発電機主軸１４
の温度を前記の時間間隔で測定する。この発電機主軸１
４の歪み量の測定値および温度の測定値から、スラスト
荷重補償演算部４５がスラスト荷重を算出する。すなわ
ち、発電機主軸１４の温度の測定値から発電機主軸１４
の熱変形量を求め、発電機主軸１４の歪み量の測定値か
ら前記熱変形量を差し引いたスラスト荷重のみによる変
形量を算出し、この変形量から対応するスラスト荷重を
演算する。その後、例えば、算出されたスラスト荷重が
所定の値を越えた場合、警報を発する等の処理を行う。

【００７６】具体的には、図１１における処理フローに
おいて、撓み量τを歪み量γと置き換えた処理フローが
行われる。

【００７７】本実施の形態によれば、発電機主軸１４の
温度を温度センサ４１によって測定することによって発
電機主軸１４の熱変形量を求めることができ、発電機主
軸１４の歪み量の測定値からこの熱変形量を差し引いた
スラスト荷重のみによる変形量を算出することができる
ため、発電機主軸１４の温度変化に係わらず、スラスト
荷重を精度良く算出することができる。従って、スラス
ト荷重の監視の信頼性を向上させることができ、水力機
械の安定な運転を継続することができる。

【００７８】

【発明の効果】本発明によれば、スラスト軸受とブラケ
ットとの間に熱絶縁板を装着することにより、ブラケッ
トの熱変形が防止されるため、ブラケットの撓み量を測
定することにより、精度良くブラケットにかかるスラス
ト荷重を算出することができる。このため、スラスト荷
重の監視の信頼性を向上させることができ、水力機械の
安定な運転を継続することができる。

【００７９】また本発明によれば、歪みゲージは、ロー
ドセルの細径部分に貼付されているため、応力集中によ
って歪み量を大きくするとともに、遠心力による円周応
力の影響も極めて小さく抑えることができ、さらに、歪
みゲージの取付に関して取付剤の安定化処理が十分に行
えるという利点があるため、回転軸にかかるスラスト荷
重を精度良く算出することができ、スラスト荷重の監視
の信頼性を向上させることができ、水力機械の安定な運
転を継続することができる。また本発明によれば、ブラ
ケットあるいは回転軸の温度を温度センサによって測定
することによってブラケットあるいは回転軸の熱変形量
を求めることができ、ブラケットあるいは回転軸の変形
量の測定値からこの熱変形量を差し引いたスラスト荷重
のみによる変形量を算出することができるため、ブラケ
ットあるいは回転軸の温度変化に係わらず、スラスト荷
重を精度良く算出することができる。従って、スラスト
荷重の監視の信頼性を向上させることができ、水力機械
の安定な運転を継続することができる。

【００８０】また本発明によれば、測定値の時間変化が
小さい場合にその時間変化を除外することにより、一般
に時間あたりの変化量が小さい熱変形による測定値の時
間変化を除外することができるため、結果的に、ブラケ
ットの撓み量の測定値から熱変形量を差し引いたスラス
ト荷重のみによる撓み量を算出することができ、あるい
は回転軸の歪み量の測定値から熱変形量を差し引いたス
ラスト荷重のみによる歪み量を算出することができる。
このため、ブラケットあるいは回転軸の温度上昇に係わ
らず、スラスト荷重を精度良く算出することができ、ス
ラスト荷重の監視の信頼性を向上させることができ、水
力機械の安定な運転を継続することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による水力機械の第１の実施の形態を示
す構成概略図。

【図２】本発明による水力機械の第２の実施の形態を示
す構成概略図。

【図３】本発明による水力機械の第３の実施の形態を示
す構成概略図。

【図４】図３における水力機械の発電機主軸およびロー
ドセルの拡大断面図。

【図５】本発明による水力機械の第４の実施の形態を示
す構成概略図。

【図６】図５における増分評価部の処理フローを示す
図。

【図７】図５におけるスラスト荷重演算部によるスラス
ト荷重演算結果の例を示す図。

【図８】図５における増分評価部の別の処理フローを示
す図。

【図９】本発明による水力機械の第５の実施の形態を示
す構成概略図。

【図１０】本発明による水力機械の第６の実施の形態を
示す構成概略図。

【図１１】図１０におけるスラスト荷重補償演算部の処
理フローを示す図。

【図１２】本発明による水力機械の第７の実施の形態を
示す構成概略図。

【図１３】本発明による水力機械の第８の実施の形態を
示す構成概略図。

【図１４】従来の水力機械を示す構成概略図。

【図１５】従来の別の水力機械を示す構成概略図。

【符号の説明】

１０ 水力機械 １１ ランナカバー １１ａ 背圧室シール １１ｂ 側圧室シール １１ｃ ランナ外周シール １２ ランナ １３ 水車主軸 １４ 発電機主軸 １４ａ 中心孔 １５ 発電機ロータ １６ スラスト軸受 １７ ブラケット １８ 軸受固定壁 １９ センサ台 ２０ ギャップセンサ ２１ スラスト荷重演算部 ２５ 熱絶縁板 ２６ ロードセル ２８ 増分評価部 ３０ 水力機械 ３１ ロードセル ３１ｔ 細径部分 ３２ｂ 小型スラスト軸受 ３２ｎ ナット ３３ 歪みゲージ ３４ ＦＭテレメータ ３５ スラスト荷重演算部 ３８ 歪みゲージ ４１ 温度センサ ４２ 歪みゲージ ４５ スラスト荷重補償演算部 ５０ 水力機械 ５１ ランナカバー ５１ａ 背圧室シール ５１ｂ 側圧室シール ５１ｃ 外周シール ５２ ランナ ５３ 水車主軸 ５４ 発電機主軸 ５４ａ 中心孔 ５５ 発電機ロータ ５６ スラスト軸受 ５７ ブラケット ５８ 軸受固定壁 ５９ センサ台 ６０ ギャップセンサ ６１ スラスト荷重算出部

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸を有しブラケットに支持された水力
   機械において、 軸受固定壁と、 軸受固定壁に支持されるとともに水力機械の回転軸をス
   ラスト軸受を介して支持するブラケットとを備え、 ブラケットとスラスト軸受との間に熱絶縁板を装着し、 ブラケットの撓み量を測定する撓みセンサを設け、 この撓みセンサからの測定値に基づいて回転軸に対する
   スラスト荷重を求めるスラスト荷重演算部を設け、たこ
   とを特徴とする水力機械。
2. 【請求項２】ブラケットの撓み量を測定する撓みセンサ
   は、 軸受固定壁からブラケット下方へ延びて設けられたセン
   サ台と、 センサ台に載置されたギャップセンサと、を有すること
   を特徴とする請求項１に記載の水力機械。
3. 【請求項３】ブラケットの撓み量を測定する撓みセンサ
   は、熱絶縁板とブラケットとの間に挿入配置されたロー
   ドセルを有することを特徴とする請求項１に記載の水力
   機械。
4. 【請求項４】回転軸を有しブラケットに支持された水力
   機械において、 軸受固定壁と、 軸受固定壁に支持されるとともに水力機械の回転軸をス
   ラスト軸受を介して支持するブラケットとを備え、 ブラケットの撓み量を測定する撓みセンサと、ブラケッ
   トの温度を測定する温度センサとを各々設け、 撓みセンサからの測定値と温度センサからの温度とに基
   づいて、撓みセンサからの測定値を温度で補償して回転
   軸に対するスラスト荷重を求めるスラスト荷重補償演算
   部を設け、たことを特徴とする水力機械。
5. 【請求項５】回転軸を有しブラケットに支持された水力
   機械において、 軸受固定壁と、 軸受固定壁に支持されるとともに水力機械の回転軸をス
   ラスト軸受を介して支持するブラケットとを備え、 ブラケットの撓み量を略等間隔時間で連続に測定する撓
   みセンサを設け、 撓みセンサによる測定値が逐次入力され、撓みセンサに
   よる測定値の時間変化を算出し、この時間変化が一定値
   以上の場合には入力された測定値をそのまま出力し、撓
   みセンサによる測定値の時間変化が一定値未満の場合に
   は前測定時の出力値を出力する増分評価部を設け、 増分評価部からの出力に基づいてスラスト荷重を求める
   スラスト荷重演算部を設け、たことを特徴とする水力機
   械。
6. 【請求項６】増分評価部は、撓みセンサによる測定値の
   時間変化が一定値未満の場合に、さらにその一定値未満
   の時間変化による増減分を積算変化分として積算記憶
   し、その積算変化分が別の一定値を越えた場合に、前出
   力値にその積算変化分を加えた値を出力することを特徴
   とする請求項５に記載の水力機械。
7. 【請求項７】回転軸を有しブラケットに支持された水力
   機械において、 軸受固定壁と、 軸受固定壁に支持されるとともに水力機械の回転軸をス
   ラスト軸受を介して支持するブラケットとを備え、 回転軸の軸方向に中心孔を形成し、 長手方向の一部に細径部分を有するロードセルを回転軸
   の中心孔に挿入し、 回転軸の軸方向の歪み量を測定する歪みセンサをロード
   セルの細径部分に貼付し、 この歪みセンサからの測定値に基づいて回転軸に対する
   スラスト荷重を求めるスラスト荷重演算部を設け、たこ
   とを特徴とする水力機械。
8. 【請求項８】回転軸を有しブラケットに支持された水力
   機械において、 軸受固定壁と、 軸受固定壁に支持されるとともに水力機械の回転軸をス
   ラスト軸受を介して支持するブラケットとを備え、 回転軸の歪み量を測定する歪みセンサと、回転軸の温度
   を測定する温度センサとを各々設け、 歪みセンサからの測定値と温度センサからの温度とに基
   づいて、歪みセンサからの測定値を温度で補償して回転
   軸に対するスラスト荷重を求めるスラスト荷重補償演算
   部を設け、たことを特徴とする水力機械。
9. 【請求項９】回転軸を有しブラケットに支持された水力
   機械において、 軸受固定壁と、 軸受固定壁に支持されるとともに水力機械の回転軸をス
   ラスト軸受を介して支持するブラケットとを備え、 回転軸の歪み量を略等間隔時間で連続に測定する歪みセ
   ンサを設け、 歪みセンサによる測定値が逐次入力され、歪みセンサに
   よる測定値の時間変化を算出し、この時間変化が一定値
   以上の場合には入力された測定値をそのまま出力し、歪
   みセンサによる測定値の時間変化が一定値未満の場合に
   は前測定時の出力値を出力する増分評価部を設け、 増分評価部からの出力に基づいてスラスト荷重を求める
   スラスト荷重演算部を設け、たことを特徴とする水力機
   械。
10. 【請求項１０】増分評価部は、歪みセンサによる測定値
    の時間変化が一定値未満の場合に、さらにその一定値未
    満の時間変化による増減分を積算変化分として積算記憶
    し、その積算変化分が別の一定値を越えた場合に、前出
    力値にその積算変化分を加えた値を出力することを特徴
    とする請求項９に記載の水力機械。
11. 【請求項１１】請求項４記載のブラケットに支持された
    水力機械における回転軸のスラスト荷重監視方法におい
    て、 撓みセンサにより、ブラケットの撓み量を測定する工程
    と、 温度センサにより、ブラケットの温度を測定する工程
    と、 スラスト荷重補償演算部により、撓みセンサによる撓み
    量の測定値を温度センサによる温度の測定値で補償して
    スラスト荷重を求める工程と、を備えたことを特徴とす
    る水力機械のスラスト荷重の監視方法。
12. 【請求項１２】請求項５記載のブラケットに支持された
    水力機械における回転軸のスラスト荷重監視方法におい
    て、 撓みセンサにより、ブラケットの撓み量を略等間隔時間
    で連続に測定する工程と、 増分評価部により、撓みセンサによる撓み量の測定値の
    時間変化が一定値未満か否かを判断して、撓みセンサに
    よる測定値の時間変化が一定値以上の場合には入力され
    た測定値をそのまま出力し、撓みセンサによる測定値の
    時間変化が一定値未満の場合には前測定時の出力値を出
    力する工程と、 スラスト荷重演算部により、増分評価部からの出力に基
    づいてスラスト荷重を求める工程と、を備えたことを特
    徴とする水力機械のスラスト荷重の監視方法。
13. 【請求項１３】増分評価部により、撓みセンサによる撓
    み量の測定値の時間変化が一定値未満か否かを判断し
    て、撓みセンサによる測定値の時間変化が一定値以上の
    場合には入力された測定値をそのまま出力し、撓みセン
    サによる測定値の時間変化が一定値未満の場合には前測
    定時の出力値を出力する工程は、 撓みセンサによる撓み量の測定値の時間変化が一定値未
    満の場合に、その一定値未満の時間変化による増減分を
    積算変化分として積算記憶する工程と、 積算変化分が別の一定値を越えた場合に、前測定時の出
    力値にその積算変化分を加えた値を出力させる工程と、
    を更に含んでいることを特徴とする請求項１２に記載の
    水力機械のスラスト荷重の監視方法。
14. 【請求項１４】請求項８記載のブラケットに支持された
    水力機械における回転軸のスラスト荷重監視方法におい
    て、 歪みセンサにより、回転軸の歪み量を測定する工程と、 温度センサにより、回転軸の温度を測定する工程と、 スラスト荷重補償演算部により、歪みセンサによる歪み
    量の測定値を温度センサによる温度の測定値で補償して
    スラスト荷重を求める工程と、を備えたことを特徴とす
    る水力機械のスラスト荷重の監視方法。
15. 【請求項１５】請求項９記載のブラケットに支持された
    水力機械における回転軸のスラスト荷重監視方法におい
    て、 歪みセンサにより、回転軸の歪み量を略等間隔時間で連
    続に測定する工程と、 増分評価部により、歪みセンサによる歪み量の測定値の
    時間変化が一定値未満か否かを判断して、歪みセンサに
    よる測定値の時間変化が一定値以上の場合には入力され
    た測定値をそのまま出力し、歪みセンサによる測定値の
    時間変化が一定値未満の場合には前測定時の出力値を出
    力する工程と、 スラスト荷重演算部により、増分評価部からの出力に基
    づいてスラスト荷重を求める工程と、を備えたことを特
    徴とする水力機械のスラスト荷重の監視方法。
16. 【請求項１６】増分評価部により、歪みセンサによる歪
    み量の測定値の時間変化が一定値未満か否かを判断し
    て、歪みセンサによる測定値の時間変化が一定値以上の
    場合には入力された測定値をそのまま出力し、歪みセン
    サによる測定値の時間変化が一定値未満の場合には前測
    定時の出力値を出力する工程は、 歪みセンサによる撓み量の測定値の時間変化が一定値未
    満の場合に、その一定値未満の時間変化による増減分を
    積算変化分として積算記憶する工程と、 積算変化分が別の一定値を越えた場合に、前測定時の出
    力値にその積算変化分を加えた値を出力させる工程と、
    を更に含んでいることを特徴とする請求項１５に記載の
    水力機械のスラスト荷重の監視方法。