JPS597710A - 非常調速機の試験装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、蒸気タービンのような高速回転機の過速検出
装置とこの装置の作動テストが必要な試験装置とを組合
せて１更用する機構の非常調速機の試験装置に関する。

第１図に従来技術の実施例を示し特許第７７２４０６号
と同一のものである。従来の非常調速機は回転体内に外
部圧油源からの圧油を受ける油室と、回転体の外部に開
口する放射方向の排油路と、回転体中心に対し直角方向
に摺動可能に嵌合され、前記の排油路を閉塞する円柱体
とを設けて、正常回転時は排油路を閉塞し、過速時に開
くように円柱体に作用するバネを設けたものでめったが
、この画成だけでは正常回転中における円柱体の動作確
認ができないため回転体の過速検出の偏執性を確認でき
ないものでめった。

第１図は従来技術の実施例を示すもので、図において１
は回転体で、内部には油室２と回転体１の外部に開口す
る放射方向の油路４が設けられ回転体１円に削設された
シリンダ室の１部を経て油路３によって油室２と連通さ
ｎる。油室２Ｆｉ一方に９いてに外部の圧油源５カ為ら
固定したノズル６τ経て圧油が供給され、これを油室２
内に収容する。７は回１畝体１とノズル６の回転すきま
である。

８は回転体１の中心線Ｘ−Ｘに直角の方向に摺動可能に
回転体１円のシリンダ１４内径に嵌合さｎた円柱体で図
示の状態にあっては、油路３　ｆｔＶＩ基している。円
柱体８は回転体１内に支持δれたノ（ネ１０によってス
トッパ１１におしつけられている。バネ１０の固定側は
バネ座１２の位置ｆｔａｌ１９′！Ｍできるようになっ
ている。しかるに回転体１が過速したＩＭＦｉ、円柱体
８の遠心力が）くネ１００ノ（ネ力に打ち勝って油路３
と排油路４の閉塞しゃ断が解かれ、圧油は排油路４から
排出される。このためノズル６の流速が大きくなり、圧
油源５からの供給油はオリフィス９の後方において油圧
が降下するため、検圧器１３で過速を圧力変化として検
出できる様にしたものである。又、規定速度まで時速す
れば、バネ１０のバネ力が円柱体８の遠心力に打ち腸っ
て自動的に円柱体が元の位置に復帰して、オリフィス９
の後方の油圧も正常に戻るものである。

本発明の目的は、回転体内に設けた非常調速機の円柱体
が、正常回転時に排油口を開口させる方向に動作できる
手段として、回転体外部から圧油を供給して油圧力によ
り円柱体を移動せしめるとともに、このような動作確認
中における正規の過速処理機能を一時的に除外すること
を可能にした非常調速機の試験装置を提供することにあ
る。

本発明は回転体内に設けた非常調速機の円柱体が過速点
に達すると、自己の遠心力が増加することで動作力を得
ることに着眼し、定速回転時に過速時相当の動作力を加
える手段として、回転体の外部から円柱体に圧油力を作
用させて、回転体の停止中又は、回転中においても回転
体内に圧油を導入できるようにしたことにある。

次に本発明の実施例につき説明する。

第２図は、本発明の１実施例を示す代表的な図面である
が、本図はテストをしていない正常状態を示している。

従来技術を示す第１図の回転体内の部分と本発明におけ
る当該回転内部分のみとを比較した相違点は次の点にあ
る。従来技術のストッパ１１に設けられていた排油路４
をなくして、排油Ｍｌ　７′ｆ、回転体１の軸方向端面
に導通１せる排油路１５．１６を追〃口したこと、およ
び円柱体８とストッパ１１の接触部へ、ストッパ１１の
中央穴１８に円柱体１と一体になったシール部１９を設
けて円柱体８が回転体１の中を摺動可能なだけ移動して
も排油室１７がストッパ１１の中央穴１８と導通しない
よう史には、円柱体の摺動をさ筐たげない嵌合をもたせ
たものとして必る。この構成にあっては回転体１が過速
すると、油路３が排油室１７とが閉塞しゃ断が解かれ排
油は排油路１５．１６を通って回転体１の外方の排油す
きま２７より排出されるので従来技術と同様の結果を生
ずることになる。

次に本発明に関する回転体内以外の圧油を供給する部分
および正常回転時に円柱体の動作を確認する試験装置の
部分について説明する。第２図において回転体１の軸端
に凸部２０を設けて、これに近接して、回転体外部に固
定したシリンダ２１の中を回転軸１と同一軸中心で軸方
向および円周方向にも摺動可能に嵌合されたノズル本体
２２を備え、こルの回転軸側に面する中心には圧油源５
からの圧油をオリフィス９を介してシリンダ２１の油路
２３を経て回転体内の油室２へ供給する目的の油路２４
を設けておく。又回転軸１の排油路１６の回転半径寸法
とほぼ同じくして対面するノズル本体２２の端面に、正
常回転時に円柱体を動かす目的の圧油を供給する油路２
５を設けておき、この２つの目的をもったノズル本体２
２と回転軸１との相対位置は後述するテスト位置でない
状態すなわちノズル本体２２が第２図の状態に必る時、
排油路１６からの排油が光分排出可能な排油すきま２７
と、回転物と固疋物とのシールを目的とした半径方向の
回転すきま７，２８を確保しておくものとし、相対する
部分で、スペース２９およびスペース３０を有しスペー
ス３０は常にノズル本体２２の排油穴３１に導通させて
おく。ノズル本体２２においては、回転軸１に面する反
対側よりシリンダ２１を貫通するロッド３２とノ・ンド
ル３３を相互に固定具備し、ハンドル３３によってシリ
ンダ２１の中のノズル本体２２を自由に操作させうるよ
うにしておく。バネ３４は回転軸１に対してノズル本体
２２を軸方向に離す作用力とハンドルを反時計方向に廻
すねじり力とを働かせておくものとする。

第２図の図示にあっては、回転軸１に対してノズル本体
が左にいっばいに移動した正常位置におかｎた状態にあ
る。かかる構成では、回転軸に過速が発生すると円柱体
８が上方に移動して油路３と排油室１７との閉塞が解か
れて、オリフィス９（９） より後方の油路２３，２４、圧室２、油路３、排油室１
７、排油路１５．１６の順路で圧油が流出し、オリフィ
ス９以後の油圧下降が起り検圧器１３が作動することは
、従来技術の本質と同様である。

次にノズル本体を移動させて正常回転中に円柱体８の動
作試験を行なう内容について説明する。

第２図においてロッド３２に植込まれたピン３６はカバ
ーガイド３６に設けられた溝３７で遊合されていてそれ
らの詳細は第２図のＰ矢視図を示す第４図および断面Ｃ
−Ｃを示す第５図にて説明する。シリンダ２１に固定し
たカバーガイド３５のボス部中央穴に対して回転方向お
よび軸方向で自由に摺動可能に遊合貫通したロッド３２
はハンドル３３の操作によってピン３６とカバーガイド
３５に設けられたＬ形の溝３７に沿って移動可能になっ
ていて、第４図、第５図およびＭ２図においてはいずれ
もテストをしていない正常位置を示しピン３６は第４図
および第５図に示す■の場所にある。

（ｌＯ） この状態にあっては、第２図に示す油路２３からの給油
は油路２４に通じ、噴油路２６からの給油は噴油路２５
に通じていない。これらを別の角朋から見ると第２図の
断面Ａ、−Ａ１を示す第６図および断面Ｂ１−Ｂ、を示
す第７図に各々示す通りである。

この様な状態からテストを行なう場付は次の通りである
。第５図におい−Ｃハンドル３３をバネ３４のねじり力
に抗して■の位置から時ｄ４方向に＠まで廻すとビン３
６の位置は第４図に示す溝３７の＠に＃動することにな
り、同時に第２図に示すノズル本体２２が一捧で廻され
る。この状態での断面Ａ、−Ａ、は第８図に示す通り油
路２３と油路２４が閉塞され、テスト時の検圧穴３８に
油路２４が導通する。一方断面Ｂ、−Ｂ、は第９図に示
す通り噴油路２５の方向が移動しただけで以前と変らな
い。これは第２図に示す円柱体８の移動が発生してもオ
リフィス９後方の排油が発生しないので検圧器１３への
影響がなく装置をロックアウト状態にセットしたことに
なる。次に第２（１１） 図において更にハンドル３３によってバネ３４の力に抗
して、回転体１に近づけるべく軸方向側に移動させ、第
４図のビ／３６が溝３７のθの位置にすると第２図にお
けるパイロット弁本体２２は、第３図に示した位置まで
移動する。この状態での断面Ａ、−Ａ、は第１０図に示
す通り検圧共通油路３９によって油路２４と検圧穴３８
は依然と同様に等通状態を変えない。同時に断面Ｂ、−
Ｂ。

Ｑ状態は第１１図に示す通り、シリンダ２１に設けら几
た噴油路２６とノズル本体２２に設けた噴油路２５とが
円周路４０ｔ−介して導通状態になる。

この結果油圧源５からの直接の圧油がスペース２９を経
て回転体１に設けられた排油路１６．１５を通り排油室
１７に達する。スペース２９の部分では回転体１の先端
における凸部２０と、回転しないノズル本体２２との回
転すきま７および４１を充分小さくして供給油の漏ｎを
少なくしておけば、排油室１７の油圧が上昇してバネ１
０の力に抗して円柱体８を動かし油室２と排油室１７の
閉塞が解かれ、過速時の作動と同様になる。しかる（１
２） に排油室１７の圧油が油室２に流入してノズル本体２２
の油路２４に達すると断面Ａ　ｓ　　Ａ　ｓを示す第１
０図の検圧共通油路３９から圧力計４２に達するので前
記円柱体８の動作確認を圧力で検知することができる。

以上述べた様に回転体１の正常回転中にノ・ンドル３３
の操作によってノズル本体２２を廻してロックアウト状
態にした後、回転体１に近づけるべく軸方向にノズル本
体２２を移動して圧油の噴油を生じせしめ円柱体８の動
作確認が圧力計４２で得られたあとは、円柱体８を元の
位置に戻すために前記と逆のノ・ンドル操作によってノ
ズル本体２２を回転体１から離し噴油を止め、最後にノ
・ンドルを反時計方向に戻すとロックアウト状態が解か
れすべてのテスト操作が完了する。実際にはノ（ネ３４
の抗力で）・ンドルは自動的に元の位置にもどる。

Ｘ４２図において、ノ・ンドル３３の操作性と操作速度
を加減する目的で設けらｎたシリンダ２１の内径と遊合
し、ノズル本体２２の外径とのすきま（１３） から流入した油がたまっている油密室４５，４７、油密
室４５の保油をするだけの立上げ部をもって大気に通ず
る油留管４６、および油密室４７の保油と流入用油の油
量を加減するオリフィス４８をもった油留管４９を具備
してノズル本体２２の移動の際におけるダッシュポット
効果をもたせておく。又、テストハンドルの部分におい
てテスト時にハンドル３３を時計方向に廻した位置すな
わちロックアウト状態を電気的に検出する目的で取付け
たハンドル３３に固定した板４３とカバーガイド３５に
固定したリミットスイッチを具備して、テスト中の監視
を可能としたものとしておく。

以上の回転体内以外の試験装置の構成部説明において、
操作および状態を線図に表わすと次の様になる。第１２
図において、横軸は操作時間又は操作順序を表わしＴ点
はテスト前の第２図、第６図および第７図の位置、Ｕ点
はノ・ンドル３３を時計方向に廻した第４図および第５
図の０点および第８図、第９図の位置、ＸからＹ間はノ
・ンドルをいっばいに押した保持位置、Ｖ点はノ・ンド
ル３３（１４） を押した第４図の０点および第３図の状態で第１０図と
第１１図の位置、Ｗ点はノ・ンドル３３を反時計方向に
廻して元のＴ点にもどした位置を各々示している。縦軸
にθ、Ｓを示す図はノ・ンドル３３の時計方向の回転角
をθ、ノズル本体２２の移動路Ｎｉを８に示したもので
める。縦軸にｐｔ−示す図は、第６凶におけるオリフィ
ス９以後の圧力計５０の検出圧力Ｐ、および、テスト時
の油噴油圧力を検出する圧力計４２の検出圧力Ｐ、を各
々示したものである。縦軸にＬＴＳを示す図は、リミッ
トスイッチ４４のＯＮとＯＦ　Ｆ　ｔ＆現したものであ
る。

最初のテスト前の状態にめるＴ点からノ・ンドル３３を
回し初めてθが増加する過程で第２図における油路２３
と２４の導通が断たれるすなわち第６図からｇ８図に変
化して、第２図の回転すきま７かうの圧油のもれがオリ
フィス９以後の影響を受けずに圧力Ｐ＄が少し上昇する
、と同時にリミットスイッチ４４が板４３のアクション
を受けてＯＦＦからＯＮ状態に変化して、このまｔＵ点
に（１５） 至る。次にハンドル３３をバネ３４に抗して押すＳの増
加過程で圧油の噴油路２６と２５が導通してすでにＵ点
で検圧出来る状態になっていた圧力計４２圧力Ｐ、ハ、
円柱体８の作動した時点で昇圧する。Ｓがいっばいまで
達しているＸからＹまで保持時間はＰ、が昇圧状態を変
えない。次に復旧過程のＳが減少するｖ点までと、θが
元にもどるＷ点に至るまでは、前記と逆の特性をたどり
最初の状態に戻る。

本発明の実施例によれば、回転体に実際の過速を加えな
くとも、正常運転中又は昇速過程任意の回転中にて回転
体の外部から回転体内に設けた過速検出作動物の動作確
認テストが可能となった。

特に回転体の停止中においゼも・同様の確認テストが可
能となった。

テスト中は、正規の過速処理機能を一時的に除外するこ
とが可能となり、処理される側の正常状態をそこなうこ
となく確認テストが可能となった。

テストするための操作が、過速処理機能の除外と過速検
出作動物の動作を一つの操作ハンドルで（１６） 行なうことが可能になった。

テスト状態から正常状態への復帰操作がバネの作用によ
って自動で可能となった。

本発明によれば、次の効果が実現出来る。

１、回転体の外部から、任意の速度すなわち停止中、昇
降速時および任意の整定速度時においても、回転体内の
非常調速機の動作試験が可能である。

２、！ＩＩ／Ｉ作試験時の操作が１つのノ・ンドルで行
なうことが可能なため、操作ミスを防止できる。

３、動作試験がいつでも実施可能なので、非常調速機の
信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術における回転体の過速検出装置の機構
図、第２図は本発明の一実施例を示し、過速検出の部分
と、テスト装置の部分を組合わせた正常状態全表わす機
構図、第３図は、第２図のテスト状態を示す機構図、第
４図は、第２図におけるＰ矢視図、第５図は、第２図お
よび第４図におけるＣ−Ｃ断面図、第６図から第１１図
は、第２図および第３図におけるＡｔ　　Ａｔ　、Ｂ＋
　　Ｂ＋　。 （１７） Ａｘ　　　Ａｔ　　、Ｂ＋　　　Ｂ１　、Ａｓ　　　Ａ
ｓ　　、Ｈｚ　　　Ｂ！を各々示す断面図、第１２図は
、本発明の操作と特性を線図で表わす特性図でるる。 １・・・回転体、２・・・油室、３，４・・・油路、６
・・・ノズル、８・・・円柱体、９・・・オリフィス、
１０・・・バネ、１３・・・検出器、１４・・・本体、
１７・・・排油室、２１・・・シリンダ、２２・・ツズ
ル本体、３１・・・排油穴、３２・・・ロッド、３３・
・・ハンドル、３８・・・検圧穴、４２・・・圧力計、
４４・・・リミットスイッチ、５０・・・（１Ｂ） 第４図 弔５図 イ ｎイ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、固定さｆｉたシリンダと回転体とから成り、シリン
   ダの中金回転軸の軸方向に摺動可能および回転体と同−
   軸中心にして円周方向のづｄ動が０Ｊ能なノズル！＋し
   、回転体にその内部にノズルから圧油全党ける油蚕とこ
   の油室と連通し回転体の外部大気中に開口する回転用端
   面に設けらｆｔｆｃ排油路と、回転：１１１１１中心に
   直角方向に削設された前記油室と排油路との連通部を具
   えたシリンダ室に摺動可能に嵌合さｎ前記連通部を開閉
   する円柱体とを設け、この円柱体は重心が回転体の回転
   軸線に関し連通部の反対側にめるように形成さｎ、この
   連通部側に位置する円柱体端面とシリンダ室の排油路に
   通じたンリンダ歪の相対面との間に排油室を具え、円柱
   体の遠心力に対抗するバネをシリンダ室の一端に具え゛
   Ｃ１過速度未満の正常回転速度又は停止時には前記連通
   部を遮断し、過速度の時は開いて油室から排油室を経て
   排油路から回転体の外部へ排出されるものとし、前記ノ
   ズルからの圧油を回転体の油室に供給する手段として、
   前記シリンダの外部の圧油源からオリフィスを経てシリ
   ンダに供給さｎた圧油が、シリンダに設けられた油路と
   ノズルに設けらｎｐ油路が相対的に連通位置になった時
   に通油可能にして、連通時におけるオリフィスの下流側
   の圧力降下によって過速度を検出するように構成したこ
   とを特徴とする非常調速機の試験装置。 ２　回転体の油室にオリフィス以降の圧油を供給するた
   めの手段として、シリンダの油路の位置に対しシリンダ
   の中でノズルを円周方向に廻してノズルの油路の位置を
   変えることで相互の連通を可能と、油路が連通する方向
   に作用力を持ったねじりバネと、ノズルを回転体の端面
   から離す方向作用力をもったバネを具え、ねじりバネ力
   に抗してノズルｔｍしてシリンダの油路とノズルの油路
   が閉鎖することでノズルを回転体の端面に近づけられる
   ことを可能とし、ノズルを回転体側に近づけることで前
   記回転体内に設けた排油路からの大気ヘ流出路部分を閉
   鎖し、同時に直接圧油源の圧油を受けるシリンダに設け
   ｆｃ噴油路とノズルに設けた噴油路との連通を可能とし
   た噴油路からの圧油が前記排油路から回１獣体内部の排
   油室に導かれ前記円柱体に油圧力として作用し、円柱体
   の遠心に抗する目的のバネ力に打勝って円柱体を動作せ
   しめることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の非
   常調速機の試験装置。 ３、噴油路からの圧油で円柱体が動作したことを確認す
   る手段として、前記回転体の油室にオリフィス以降の圧
   油を供給する油路を閉鎖状態にすると同時に、油室とノ
   ズルの噴油路とのノズル側通油部の１部を検圧する目的
   の油路に連通し、前記ノズルの噴油路からの圧油が回転
   体内部に供給される状態にあってもこの連通を維持する
   ノズルの検圧油路を形成し、噴油が円柱体を動作させて
   、排油室から油室を通過してノズルの油路に至った時に
   検圧油路側に設けた検圧器により圧力変化によって円柱
   体の動作が確認できることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の非常用調速機の試験装置。 ４、　回転体の端面に対してノズル位置を変える時の操
   作性において、ノズルの軸方向の移動に対して１１１記
   シリンダとノズルで形成するダッシュポット部を設けて
   、油の流れの抵抗を利用してノズルの移動がゆるやかに
   変化するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の非常調速機の試験装置ｄ０