JPS5915602A - ロ−タのつり合せ方法 - Google Patents
ロ−タのつり合せ方法Info
- Publication number
- JPS5915602A JPS5915602A JP12601282A JP12601282A JPS5915602A JP S5915602 A JPS5915602 A JP S5915602A JP 12601282 A JP12601282 A JP 12601282A JP 12601282 A JP12601282 A JP 12601282A JP S5915602 A JPS5915602 A JP S5915602A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- balance
- rotor
- cutting
- balancing
- balance weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/027—Arrangements for balancing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は、例えば蒸気タービンのように高速で回転し、
かつ許容振動値が小さい回転系におＩｊるロータのつり
合せＩＩ法に関づる。
かつ許容振動値が小さい回転系におＩｊるロータのつり
合せＩＩ法に関づる。
［発明の技術的背景１
一般に回転体はＩＩ−タ祠の不均一性、工作誤差等によ
り各所に不つり合い成分が存在し、この不つり合いは【
二］−タ回転中危険速度（振動がピークとなる速度）℃
゛振動著しく大きくなる原因となるためロータのつり合
わせ作業が必要どなる７゜１コータの不つり合いは通常
複数個所に分イ１ｊシているが、これらの不つり合いは
１箇所の集中率つり合いとして代表させることがひきる
。従っＣロータのつり合せ作業は、集中率つり合いの位
置ｄ５よび最を求め、この量に相当する分だ（ブロータ
月を削り取るか、あるいはごれと軸中心に関しＣ対称位
置にこの不つり合いを相殺づるだりの吊の不つり合いく
バランスウェイト）を取イー」りることにより行なわれ
る。
り各所に不つり合い成分が存在し、この不つり合いは【
二］−タ回転中危険速度（振動がピークとなる速度）℃
゛振動著しく大きくなる原因となるためロータのつり合
わせ作業が必要どなる７゜１コータの不つり合いは通常
複数個所に分イ１ｊシているが、これらの不つり合いは
１箇所の集中率つり合いとして代表させることがひきる
。従っＣロータのつり合せ作業は、集中率つり合いの位
置ｄ５よび最を求め、この量に相当する分だ（ブロータ
月を削り取るか、あるいはごれと軸中心に関しＣ対称位
置にこの不つり合いを相殺づるだりの吊の不つり合いく
バランスウェイト）を取イー」りることにより行なわれ
る。
このようなロータのつり合ゼ作業は、一般に次のような
手順で行われＣいる。
手順で行われＣいる。
づなわち、つり合せ作業を行なうロータをまずバランス
ウェイトを取付けない状態Ｃ運転す−る。
ウェイトを取付けない状態Ｃ運転す−る。
次に適当なバランスウェイ１−を取付（プで運転し、こ
の二つの運転状態における振動値を比較検討して集中率
つり合いの位置および量を予想し、最終的に［＋＝夕を
つり合せるに必要なバランスウェイトを決定する。そし
てこのバランスウェイＩ〜を１１−夕に取付けで最後の
確認運転を行なう。
の二つの運転状態における振動値を比較検討して集中率
つり合いの位置および量を予想し、最終的に［＋＝夕を
つり合せるに必要なバランスウェイトを決定する。そし
てこのバランスウェイＩ〜を１１−夕に取付けで最後の
確認運転を行なう。
１背輪技術の問題点］
上記のように従来のつり含１．！１ノ法（こおいては、
通富最但Ｃも３回の起動運転が８朕どされるが、１−１
−夕の形状が複雑になったり、高速回転になっ、Ｃくる
とつり含（４ｆＶ業がざら（ご複雑になり、多くの運転
回数が必要となってくる。
通富最但Ｃも３回の起動運転が８朕どされるが、１−１
−夕の形状が複雑になったり、高速回転になっ、Ｃくる
とつり含（４ｆＶ業がざら（ご複雑になり、多くの運転
回数が必要となってくる。
まｌこ、蒸気タービンロータ等の大きな空気抵抗か牛し
るような１」−夕では、つり合せ運転の、際真空至の中
（゛［］−夕を回転させる必要があり、バランスウェイ
１−の取付ｔノ等のつり合は作業を行なうときは貞梨を
破壊しなければならず、１木のロータをつり合けるため
に多くの時間を費している。
るような１」−夕では、つり合せ運転の、際真空至の中
（゛［］−夕を回転させる必要があり、バランスウェイ
１−の取付ｔノ等のつり合は作業を行なうときは貞梨を
破壊しなければならず、１木のロータをつり合けるため
に多くの時間を費している。
［発明の１的１
本発明はかかる従来の欠点を解消リベくなされｌこもの
（、その目的とづるところはＬｌ−夕の車盤に取（ＮＪ
りられたバランスウェイトの重さを回転中に調整１す能
とりることにより、１回のつり合せ運転Ｃ［」−夕のつ
り合けを行い得るようにしだロータのつり合せ方法令提
供することにある。
（、その目的とづるところはＬｌ−夕の車盤に取（ＮＪ
りられたバランスウェイトの重さを回転中に調整１す能
とりることにより、１回のつり合せ運転Ｃ［」−夕のつ
り合けを行い得るようにしだロータのつり合せ方法令提
供することにある。
ｌざｔ明の概要ｊ
づなわら本発明の１１−夕のつり合せ方法は、中盤をｌ
ｉ ７１るＬｌ−夕のつり合口を？ｊなうにあたり、前
記車盤の端面にそれぞれ円周方向Ｊ５よσ半径１Ｊ向に
位置をり“らせＣ複数個のバランスウェイ１−を取付（
〕るどともに、前記ロータを回転させ（十つり合いが解
消するように所定の位置のバランスウェイトをバイｌ−
′ｃ切削Ｊることを特徴としＣいる。
ｉ ７１るＬｌ−夕のつり合口を？ｊなうにあたり、前
記車盤の端面にそれぞれ円周方向Ｊ５よσ半径１Ｊ向に
位置をり“らせＣ複数個のバランスウェイ１−を取付（
〕るどともに、前記ロータを回転させ（十つり合いが解
消するように所定の位置のバランスウェイトをバイｌ−
′ｃ切削Ｊることを特徴としＣいる。
［発明の実施例］
以ト本発明の実施例を図面に基づい“Ｃ説明りる。
第１図は本発明方法を実施しくいる状況を側面から示υ
図、第２図はその要部の拡大斜視図、第３図はバランス
ウェイ１〜の車盤に対づる取＜”Ｊ’ ＧＪ （Ｑ７置
を承り正面図である。なお、以下の図にａメい（共通部
分は同一符号Ｃ′承り。
図、第２図はその要部の拡大斜視図、第３図はバランス
ウェイ１〜の車盤に対づる取＜”Ｊ’ ＧＪ （Ｑ７置
を承り正面図である。なお、以下の図にａメい（共通部
分は同一符号Ｃ′承り。
第１図において、符０１は、軸受２により軸受台３に回
転自在ｔこ支持されたタービンＩ−’Ｉ−夕を示してい
る。
転自在ｔこ支持されたタービンＩ−’Ｉ−夕を示してい
る。
しかしＣ本発明においＣは、第２図ｄ３よび第３図に示
ずようにこのタービン１」−夕１の最終段羽根４を取付
りる申５１８５の端面に、４個のバランスウェイ］へ６
が軸を中心にしＣ互いに９０’の角度をなしＣ１かつそ
れぞれ軸からの距離を異にしＣ取（Ｊボルト７により取
ｆりけられている。
ずようにこのタービン１」−夕１の最終段羽根４を取付
りる申５１８５の端面に、４個のバランスウェイ］へ６
が軸を中心にしＣ互いに９０’の角度をなしＣ１かつそ
れぞれ軸からの距離を異にしＣ取（Ｊボルト７により取
ｆりけられている。
バランスウェイ１−６は回転中における切削を容、易と
Ｊるため、全体としＣ取付１）位置における円周方向に
沿った円弧状をなし、がっ取（＝Ｉボルト７の取付り位
置が一段下がった段部をなす断面゛矩形の厚板ひ構成さ
れＣいる。このバランスウェイト６の型苗はロータの形
状等により適宜変更されるが、通帛′０．５〜３ ｋｇ
程度の範囲Ｃ選定される。
Ｊるため、全体としＣ取付１）位置における円周方向に
沿った円弧状をなし、がっ取（＝Ｉボルト７の取付り位
置が一段下がった段部をなす断面゛矩形の厚板ひ構成さ
れＣいる。このバランスウェイト６の型苗はロータの形
状等により適宜変更されるが、通帛′０．５〜３ ｋｇ
程度の範囲Ｃ選定される。
また同図に示づ−ようにバランスウ、［イト６に隣接し
Ｃ自動送り装置８に取付けられたパイ１−９が配回され
ている。自動送り装置８は軸受台３に取（＝Ｊりられだ
スライド板１０に載置されＣおり、第２図に矢符△、Ｂ
ｃ示すように、上下り向および前後方向に移動可能とさ
れＣいる。したがっＣロータ１を回転させた状態Ｃバイ
ト９を自動送り装置８により上下方向および前後方向に
移動させることにより任意の位置のバランスウェイト６
を必要量だけ切削づることがＣぎる。符号１１はバラン
スウェイト６の切削量を正確に管理するためバイトの移
動用を監視する変位計である。
Ｃ自動送り装置８に取付けられたパイ１−９が配回され
ている。自動送り装置８は軸受台３に取（＝Ｊりられだ
スライド板１０に載置されＣおり、第２図に矢符△、Ｂ
ｃ示すように、上下り向および前後方向に移動可能とさ
れＣいる。したがっＣロータ１を回転させた状態Ｃバイ
ト９を自動送り装置８により上下方向および前後方向に
移動させることにより任意の位置のバランスウェイト６
を必要量だけ切削づることがＣぎる。符号１１はバラン
スウェイト６の切削量を正確に管理するためバイトの移
動用を監視する変位計である。
つり合せ作業においＣどのバランスウェイ１〜を切削す
るかはバイト９の高さによって決められる。
るかはバイト９の高さによって決められる。
しかしくバランスウェイ１−〇は９０°Ｊシきに取付１
〕られＣいるから、隣り合った２つのバランスウェイト
の切削量を調整することにより（工意の取付は角度のバ
ランスウェイトを削り取−）たのと同等の効果が得られ
る。
〕られＣいるから、隣り合った２つのバランスウェイト
の切削量を調整することにより（工意の取付は角度のバ
ランスウェイトを削り取−）たのと同等の効果が得られ
る。
すなわち第４図に示すように、０°ｈ向Ｘ１のバランス
ウェイ］へ６を３０ｑ切削し９０°方向Ｘ２のバランス
ウェイト６を５１ｇ切削りるど、ベタ１ヘル合成により
６０°方向Ｘ３の約６０！７に相当するバランスウェイ
ト６′を切削づるか、または（３０°方向×３と軸中心
に関しＣ対称方向×４に約６０（Ｉのバランスウェイト
６′を取付（］たのと同等の効果が得られる。このよう
に９０°おきにバランスウェイト５を４個数イ」（）、
隣り合った２つの切削量を調整づることにより任意の箇
所のウェイト調整が可能となる。
ウェイ］へ６を３０ｑ切削し９０°方向Ｘ２のバランス
ウェイト６を５１ｇ切削りるど、ベタ１ヘル合成により
６０°方向Ｘ３の約６０！７に相当するバランスウェイ
ト６′を切削づるか、または（３０°方向×３と軸中心
に関しＣ対称方向×４に約６０（Ｉのバランスウェイト
６′を取付（］たのと同等の効果が得られる。このよう
に９０°おきにバランスウェイト５を４個数イ」（）、
隣り合った２つの切削量を調整づることにより任意の箇
所のウェイト調整が可能となる。
なお、バランスｒりＪイト６は取付りによつＣ大きな不
つり合いとならないように、取付は半径重帛の蛸がそれ
ぞれ等しくなるように設置される。
つり合いとならないように、取付は半径重帛の蛸がそれ
ぞれ等しくなるように設置される。
第５図はコンビコータを用いた本発明の実施例・のシス
テムゾ１」ツタ図を示しＣいる。図において点線の中は
コンビ４−タシスデムで構成されＣいる部分を示しくい
る。
テムゾ１」ツタ図を示しＣいる。図において点線の中は
コンビ４−タシスデムで構成されＣいる部分を示しくい
る。
以下第５図に示づシステムブロック図についＣ本発明の
【」−夕のつり合せ方法の作業手順を説明する。
【」−夕のつり合せ方法の作業手順を説明する。
この実施例においては、まずつり合せを行なうタービン
ロータ１を起動運転し、その時の振動を振動ｒｉｌ １
２によりｉｉｔ ＩＩＩ Ｌ／、振動分析器１３により
分析しくその結果を記憶装置１４に記憶させ’ＣＪ５く
。
ロータ１を起動運転し、その時の振動を振動ｒｉｌ １
２によりｉｉｔ ＩＩＩ Ｌ／、振動分析器１３により
分析しくその結果を記憶装置１４に記憶させ’ＣＪ５く
。
回転系の振動は一般に第６図のグラフに示すようになる
。第６図にＪ５い（横軸は回転数、縦軸は振幅位相（不
゛つり合いのある角度と振幅が最大となる角度との差）
を示しく ｉＪ３す、点線が位相、実線が振幅の変化を
表わしくいる。
。第６図にＪ５い（横軸は回転数、縦軸は振幅位相（不
゛つり合いのある角度と振幅が最大となる角度との差）
を示しく ｉＪ３す、点線が位相、実線が振幅の変化を
表わしくいる。
本発明においでは、この性質を利用して最初（ご切削づ
るバランスウェイ１−の位置が決定される。
るバランスウェイ１−の位置が決定される。
最初に切削Ｊる量は１辰動変化が現われる程度の！−で
あればよいが、［１−タの種類によつで決定し、はぼ１
ｇ〜１００ｇ程度が適しでいる。切削伯業を行なう回転
数は５００〜１０００ｒｐｎ＋稈度のスピードが適しで
いる。
あればよいが、［１−タの種類によつで決定し、はぼ１
ｇ〜１００ｇ程度が適しでいる。切削伯業を行なう回転
数は５００〜１０００ｒｐｎ＋稈度のスピードが適しで
いる。
このようにづれば使用回転数全域Ｃつり合せ効果を確認
することが可能である。Ｉｒａ初のバランスウェイ１〜
切削作業を行なった後再び回転数を上ｖＩｌさせ、定格
速度まで運転する１、その時の振動Ｊ゛−タを再び記憶
装置１４に記憶させ、次に演算装置１５に切削後の振動
データおよび切削前の撮動１゛−タ、さらにバランスウ
ェイ１への切削化データを転送し、これらのデータから
つり合ゼ状態をよくするためのバランスウェイ１〜の切
削量を決定りる。
することが可能である。Ｉｒａ初のバランスウェイ１〜
切削作業を行なった後再び回転数を上ｖＩｌさせ、定格
速度まで運転する１、その時の振動Ｊ゛−タを再び記憶
装置１４に記憶させ、次に演算装置１５に切削後の振動
データおよび切削前の撮動１゛−タ、さらにバランスウ
ェイ１への切削化データを転送し、これらのデータから
つり合ゼ状態をよくするためのバランスウェイ１〜の切
削量を決定りる。
このどきの切削量は次式〇決定される。
（バランスウェイ］−の切削…）−
（今回の振動値Ｘバランソウ１−イＩ・の切削ｊｄ ）
／〈今回の振動値−前回の状態ｒ ｑ） ｌ辰Ｕノ値）
これらの値はずべＣ大きさ方向を持つベクトル吊Ｃ定義
される。バランスウェイｉ−の切削量が決まると次に演
算装置１５ひは、各スライド板１０およびパイｉ−〇の
移動［脣１算し、その情報を自、勤送り装置８の制御装
置１６に転送し、バイ１へを動かしバランスウェイトの
切削作業を行なう。
／〈今回の振動値−前回の状態ｒ ｑ） ｌ辰Ｕノ値）
これらの値はずべＣ大きさ方向を持つベクトル吊Ｃ定義
される。バランスウェイｉ−の切削量が決まると次に演
算装置１５ひは、各スライド板１０およびパイｉ−〇の
移動［脣１算し、その情報を自、勤送り装置８の制御装
置１６に転送し、バイ１へを動かしバランスウェイトの
切削作業を行なう。
なお演算装置１５には第５図に示したような２箇所の振
動計１２の情報だけで゛なく、さらに多点測定の必要性
を考慮し゛Ｃ最小自乗法を用いてバランスウェイト切削
量を決定でるプログラムが組込まれＣいる。これらの作
業を繰り返し行なうことにより、Ｌｊ−夕のつり合せ作
業が完了する。
動計１２の情報だけで゛なく、さらに多点測定の必要性
を考慮し゛Ｃ最小自乗法を用いてバランスウェイト切削
量を決定でるプログラムが組込まれＣいる。これらの作
業を繰り返し行なうことにより、Ｌｊ−夕のつり合せ作
業が完了する。
［発明の効果１
以上説明したように本発明においては、１−夕の回転中
に車盤に取付けられた個々のバランスウェイｉ〜の量を
別々に調整することにより、任意の箇所にバランスウェ
イ１−を取付けるのと同等の効果を得ることがＣき、１
回の起動つり合せ運転でＬ゛１−夕のつり合せが可能と
なる。
に車盤に取付けられた個々のバランスウェイｉ〜の量を
別々に調整することにより、任意の箇所にバランスウェ
イ１−を取付けるのと同等の効果を得ることがＣき、１
回の起動つり合せ運転でＬ゛１−夕のつり合せが可能と
なる。
したがって高速回転機Ｃ許容振動値の小さい回転系Ｃ精
度のよいロータのつり合μが８捜な場合でも複数回のつ
り合せ運転を必要どぜず、１回の起動つり合せ運転でロ
ータのつり合せかｉｉＪ能どなる。
度のよいロータのつり合μが８捜な場合でも複数回のつ
り合せ運転を必要どぜず、１回の起動つり合せ運転でロ
ータのつり合せかｉｉＪ能どなる。
さらにタービンロータの場合のように真空室を必要とす
る場合でも、バランスウェイ１〜を調整づる作業のため
一々真空を破壊する必要がなくなり、大幅なつり合せ作
業時間の短縮をすることがぐきる。
る場合でも、バランスウェイ１〜を調整づる作業のため
一々真空を破壊する必要がなくなり、大幅なつり合せ作
業時間の短縮をすることがぐきる。
第１図は本発明のタービンロータに適用した状態を示す
側面図、第２図はその要部の拡大斜視図、第３図はバラ
ンスウェイトの取付は位置を承り正面図、第４図は複数
個のバランスウェイ１〜の切削により生ずる不つり合い
の方向を示ｊ図、第５図は本発明の一実施例におけるシ
ステム１１１７９図、第６図は回転数に対するロータの
振動特性を示ηグフＣある。 １・・・・・・・・・・・・タービンロータ２・・・・
・・・・・・・・軸受 ３・・・・・・・・・・・・軸受台 ４・・・・・・・・・・・・最終段羽根５・・・・・・
・・・・・・車 盤 ６．６′・・・バランスウェイＩ− ８・・・・・・・・・・・・自動送り装置９・・・・・
・・・・・・・パイ１〜 １０・・・・・・・・・・・・スライド板１１・・・・
・・・・・・・・変位計 １２・・・・・・・・・・・・振動計 １３・・・・・・・・・・・・振動分析装置１４・・・
・・・・・・・・・記憶装置１５・・・・・・・・・・
・・演紳装置１６・・・・・・・・・・・・自動送り装
置の制御装置代理人弁理士 須 山 佐 − 第１図 第２図 第３図 第牛図
側面図、第２図はその要部の拡大斜視図、第３図はバラ
ンスウェイトの取付は位置を承り正面図、第４図は複数
個のバランスウェイ１〜の切削により生ずる不つり合い
の方向を示ｊ図、第５図は本発明の一実施例におけるシ
ステム１１１７９図、第６図は回転数に対するロータの
振動特性を示ηグフＣある。 １・・・・・・・・・・・・タービンロータ２・・・・
・・・・・・・・軸受 ３・・・・・・・・・・・・軸受台 ４・・・・・・・・・・・・最終段羽根５・・・・・・
・・・・・・車 盤 ６．６′・・・バランスウェイＩ− ８・・・・・・・・・・・・自動送り装置９・・・・・
・・・・・・・パイ１〜 １０・・・・・・・・・・・・スライド板１１・・・・
・・・・・・・・変位計 １２・・・・・・・・・・・・振動計 １３・・・・・・・・・・・・振動分析装置１４・・・
・・・・・・・・・記憶装置１５・・・・・・・・・・
・・演紳装置１６・・・・・・・・・・・・自動送り装
置の制御装置代理人弁理士 須 山 佐 − 第１図 第２図 第３図 第牛図
Claims (1)
- 中盤を右づるロータのつり合せを行なうにあだ、す、前
記車盤の端面にそれぞれ円周方向および半径り向に位置
をずらせＣ複数個のバランスウェイトを取イ］けるとと
もに、前記ロータを回転させて不つり合いが解消するよ
うに所定の位置のバランス＋７１イトをハイ１−で切削
りることを特徴とするロータのつり合せ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12601282A JPS5915602A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | ロ−タのつり合せ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12601282A JPS5915602A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | ロ−タのつり合せ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5915602A true JPS5915602A (ja) | 1984-01-26 |
Family
ID=14924537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12601282A Pending JPS5915602A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | ロ−タのつり合せ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5915602A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3054088A1 (en) * | 2015-02-04 | 2016-08-10 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine rotor disk balancing |
| FR3108048A1 (fr) * | 2020-03-10 | 2021-09-17 | Safran Aircraft Engines | Procede et dispositif d’equilibrage de piece de turbomachine |
-
1982
- 1982-07-20 JP JP12601282A patent/JPS5915602A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3054088A1 (en) * | 2015-02-04 | 2016-08-10 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine rotor disk balancing |
| US10544678B2 (en) | 2015-02-04 | 2020-01-28 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine rotor disk balancing |
| FR3108048A1 (fr) * | 2020-03-10 | 2021-09-17 | Safran Aircraft Engines | Procede et dispositif d’equilibrage de piece de turbomachine |
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