JPS6023622A - Observing device of thrust bearing - Google Patents

Observing device of thrust bearing

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JPS6023622A
JPS6023622A JP58128233A JP12823383A JPS6023622A JP S6023622 A JPS6023622 A JP S6023622A JP 58128233 A JP58128233 A JP 58128233A JP 12823383 A JP12823383 A JP 12823383A JP S6023622 A JPS6023622 A JP S6023622A
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JP
Japan
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fluid film
stationary plate
bearing
thrust bearing
stationary
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Application number
JP58128233A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shuetsu Uno
宇野 修悦
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/04Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
    • F16C17/06Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only with tiltably-supported segments, e.g. Michell bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/12Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load
    • F16C17/24Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load with devices affected by abnormal or undesired positions, e.g. for preventing overheating, for safety
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

PURPOSE:To detect an abnormal point in a thrust bearing so as to prevent the bearing from causing its trouble, by using a fluid film pressure converter, signal pickup means, gap sensor and a rotary position detector and catching a condition in which a stationary plate forms a lubricating fluid film. CONSTITUTION:A fluid film pressure converter 14 is mounted in the vicinity of the slipping surface of a rotary disc 4 and connected to a slip ring 15, being used as a signal pickup means, through a thrust collar 2 and lead wire outgoing grooves 2a, 4a. A gap sensor 12 is provided in the central bottom face of a stationary plate 6, detecting a flection distance deltamm. of coil springs 7. While the fluid pressure converter 14 detects a fluid film pressure P on the slipping surface of the stationary plate 6. Output signals of the gap sensor 12, fluid film pressure converter 14 and a pulse mark detector 17 are input to an abnormality decision device 18, in this way, it is decided whether or not abnormality is existent in the stationary plate 6.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は回転機械におけるスラスト軸受の異常を監視す
る装置に係シ、特に各静止板の潤滑流体膜の形成状態を
鞘度よく把握して静止板の異常を初期段階で検出し得る
ようにしたスラスト軸受監視装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a device for monitoring an abnormality in a thrust bearing in a rotating machine, and in particular, the present invention relates to a device for monitoring abnormalities in a thrust bearing in a rotating machine. The present invention relates to a thrust bearing monitoring device that can detect plate abnormalities at an early stage.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

近年、一般産業のプラントの規模は大形化の一途をたど
っておシ、これに伴なって回転機械も大型化すると共に
その設置数も増大している。
In recent years, the scale of plants in general industries has continued to increase in size, and along with this, rotating machines have also become larger and the number of installed machines has also increased.

したがって、このような回転機械にあっては高い信頼性
が畏求されるために、その保守点検を確実に行なって事
故を未然に防止する必要がある@特に、回転機械のうち
で事故を起こし易いスジスト軸受の異常は、他へ及ぼす
影響が大きいことから、°ぞの保守はよシ確実に行なわ
なければならない。
Therefore, since high reliability is required for such rotating machines, it is necessary to perform maintenance and inspections to prevent accidents. Easy streak bearing abnormalities have a large effect on other parts, so maintenance must be carried out reliably.

ところで、従来上記回転機械におけるスラスト軸受は重
要な要素であるにもかかわらず、その監視方法ははなは
だ不十分なものである。すなわち、従来のスラスト軸受
の監視方法としては、静止板の温度を計測する方法や、
軸系の振動を計測する方法、或いは潤滑流体を化学的に
分析する方法等が採用されているが、これらの監視方法
はスラスト軸受が損傷してそれが可成シ進展しないと検
知できないという不都合がちシ、異常を検知した段階で
は既に軸受事故に発展していることが多い。
By the way, although thrust bearings are conventionally important elements in the above-mentioned rotating machines, methods for monitoring them are extremely insufficient. In other words, conventional methods for monitoring thrust bearings include measuring the temperature of the stationary plate,
Methods such as measuring the vibration of the shaft system or chemically analyzing the lubricating fluid have been adopted, but these monitoring methods have the disadvantage that they cannot be detected unless the thrust bearing is damaged and the damage progresses considerably. In many cases, by the time an abnormality is detected, it has already developed into a bearing accident.

この軸受事故が発生した場合、その復旧には長時間を要
しその間当該回転機械は停止状態におかれるため、その
稼動率が低下して生産性向上の隘路となっている。特に
、大容量機である水車発電機並びにタービン用のスラス
ト軸受の損傷は、非常に莫大な回転機械の損失となる。
When this bearing accident occurs, it takes a long time to recover, and during that time the rotating machine is stopped, which reduces its operating rate and becomes a bottleneck in improving productivity. In particular, damage to thrust bearings for water turbine generators and turbines, which are large-capacity machines, results in extremely large losses for rotating machines.

従って、かかるスラスト軸受が異常状態若しくは初期損
傷が発生したときには、それが大きな軸受事故に発展す
る以前に検出して、必要な措置を講するととが非常に重
要である。
Therefore, when an abnormal condition or initial damage occurs in such a thrust bearing, it is very important to detect it and take necessary measures before it develops into a major bearing accident.

さて、一般に使用される高荷重用スラスト軸受としては
、油を潤滑流体とするスラスト軸受が最も多く使用され
ている。そして、この型式の軸受においては回転機械の
運転時に、回軸のすベシ面の油の粘性効果によって静止
板間に油膜を形成して、回転軸と静止板との直接的な接
触を防止している。
Now, among commonly used high-load thrust bearings, thrust bearings using oil as the lubricating fluid are most commonly used. In this type of bearing, when the rotating machine is operating, an oil film is formed between the stationary plates due to the viscous effect of the oil on the entire surface of the rotating shaft, preventing direct contact between the rotating shaft and the stationary plate. ing.

しかし乍ら、軸系の組立不良や過負荷若しくは異物混入
並びにキャビテーション等によってすベシ面が損傷した
ときは、静止板と回転軸間 □の油膜形成が困難となる
。すなわち油膜が非常に薄くなって、ついには油膜が破
断して軸受事故に発展する。そして、このような油膜が
破断する以前において、前述した軸受温度計測法等によ
る監視方法では、油膜変化に対する応答性が非常に鈍感
な点で問題がある。一方、最近ではこの油膜の厚さを監
視するという流体膜厚計測法が検討されているが、油膜
の厚さは通常数十〜数百ミクロンと非常に薄い上、軸受
事故の直前には数ミクロン程度となるため、在来の計器
ではこれを精度よく検知することができず信頼性に非常
に乏しいものとなっている。
However, if the base surface is damaged due to poor assembly of the shaft system, overload, foreign matter, cavitation, etc., it becomes difficult to form an oil film between the stationary plate and the rotating shaft. In other words, the oil film becomes extremely thin and eventually breaks, leading to a bearing accident. Before such an oil film breaks, monitoring methods such as the above-mentioned bearing temperature measurement method have a problem in that the responsiveness to changes in the oil film is extremely insensitive. On the other hand, recently, fluid film thickness measurement methods have been studied to monitor the thickness of this oil film, but the oil film is usually extremely thin, ranging from several tens to hundreds of microns, and immediately before a bearing accident, several Since it is on the order of microns, conventional instruments cannot detect it with high precision and are extremely unreliable.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記のような問題を解決するために成されたも
ので、その目的は流体膜が破断する以前に異常箇所を検
知して軸受事故を未然に防止することが可能なスラスト
軸受監視装置を提供することにある。
The present invention was made to solve the above problems, and its purpose is to provide a thrust bearing monitoring device that can detect abnormalities before the fluid film ruptures and prevent bearing accidents. Our goal is to provide the following.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

上記目的を達成するために本発明では、回転機械の回転
軸に取付けられたスラストカラーと、このスラストカラ
ーに固定された回転板と、この回転板と回転軸方向に相
対的に配置された複数個の静止板と、潤滑流体が内部に
充填され前記回転板および静止板を収納した軸受箱と、
この軸受箱の底部に前記静止板を支持する弾性体とから
成るスラスト軸受において、前記回転板のすベシ面近傍
に設けられ前記回転軸の回転に伴なって静止板のすべ多
面に形成される流体膜の圧力を検出する流体膜圧力変換
器と、この流体膜圧力変換器の出力信号を固定側へ抽出
する信号抽出手段と、前記静止板の底面部に設けられ前
記スラスト軸受に負荷される荷重による前記弾性体の撓
み量を検出するギャップセンサーと、前記流体膜圧力変
換器の位置を検出することによって前記回転軸の回転位
置を検出する回転位置検出器と、前記信号抽出手段、ギ
ャップセンサーおよび回転位置検出器からの各出力信号
を基に前記静止板の異常の有無を判定する異常判定器と
から構成したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention includes a thrust collar attached to a rotating shaft of a rotating machine, a rotary plate fixed to the thrust collar, and a plurality of thrust collars arranged relative to the rotary plate in the direction of the rotating shaft. a bearing box filled with lubricating fluid and housing the rotating plate and the stationary plate;
In this thrust bearing comprising an elastic body supporting the stationary plate at the bottom of the bearing box, the elastic body is provided near all surfaces of the rotating plate and is formed on all sides of the stationary plate as the rotating shaft rotates. a fluid film pressure transducer for detecting the pressure of the fluid film; a signal extraction means for extracting an output signal of the fluid film pressure transducer to a stationary side; a gap sensor that detects the amount of deflection of the elastic body due to a load; a rotational position detector that detects the rotational position of the rotating shaft by detecting the position of the fluid film pressure transducer; the signal extraction means; and the gap sensor. and an abnormality determination device that determines whether or not there is an abnormality in the stationary plate based on each output signal from the rotational position detector.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下本発明を図面に示す一実施例について説明する。第
1図は、本発明による監視装置を備えたスラスト軸受の
構成例を継断面図にて示したもので、図では水車発電機
用スラスト軸受を例として述べる。図において、水車発
電機の回転軸7には、筒状のスラストカラー2がリング
キー3によりe付けられている。そして、このスラスト
カシ−2の底面には回転板4が、ボルト5によシ締付は
固定されている。
An embodiment of the present invention shown in the drawings will be described below. FIG. 1 shows an example of the configuration of a thrust bearing equipped with a monitoring device according to the present invention in a joint cross-sectional view, and in the figure, a thrust bearing for a water turbine generator will be described as an example. In the figure, a cylindrical thrust collar 2 is attached to a rotating shaft 7 of a water turbine generator using a ring key 3. A rotary plate 4 is fixed to the bottom surface of the thrust case 2 by tightening bolts 5.

また、上記回転板4と回転軸1方向に相対的に扇形状の
N個の静止板6が放射状に配置されこれらの静止板6は
図示のように弾性体としてのn個のコイルスプリング7
を介し、軸受箱8の底部に設けたスプリング台9によっ
て支持されている。そして、上記の各要素は内部に潤滑
流体としての油10を充填した軸受箱8内に収納されて
おり、さらにこの軸受箱8の上面には図示の如く拙句!
1111が設けられている。
Further, N fan-shaped stationary plates 6 are arranged radially relative to the rotary plate 4 in the direction of the rotation axis 1, and these stationary plates 6 are equipped with n coil springs 7 as elastic bodies as shown in the figure.
is supported by a spring stand 9 provided at the bottom of the bearing box 8. Each of the above-mentioned elements is housed in a bearing box 8 filled with oil 10 as a lubricating fluid, and on the top surface of this bearing box 8 there are written letters as shown in the figure.
1111 is provided.

一方、上記静止板6の中央部底面の図示位置にはギャッ
プセンサー12が設けられ、そのリード線は上記軸受箱
8に設けられたリード線引出し匍13内を通して外部に
取出されるように>> りでいる。また、上記回転板4
のすべり面近傍位置には数個の01[体膜圧力変換器1
4が数例けられ、そのリード線はスラストカラー2およ
び回転板4に加工されたリード線引出し溝2hおよび4
aを夫々通して、上記回転軸1の端部に取付けた信号抽
出手段とじてのスリップリング15に接続されている。
On the other hand, a gap sensor 12 is provided at the illustrated position on the bottom surface of the central portion of the stationary plate 6, and its lead wire is taken out to the outside through a lead wire drawer 13 provided in the bearing box 8. I'm here. In addition, the rotating plate 4
Several 01 [body membrane pressure transducer 1] are located near the sliding surface of
4 is cut in several cases, and the lead wires are inserted into the lead wire extraction grooves 2h and 4 formed in the thrust collar 2 and the rotary plate 4.
a to a slip ring 15 as a signal extraction means attached to the end of the rotating shaft 1.

さらに、上記スラストカラー2の上端の外周部の且つ上
記流体膜圧力変換器14の同一縦断面上の特定箇所(1
箇所)には回転パルスマーク16が貼付され、且つ上記
拙句911の」二部には回転位置検出器として回転パル
スマーク16を検出することによって回転軸1の回転位
置を検出するパルスマーク検出器17が設けられている
。ここでノ?ルスマーク検出器17は、静止板6−[の
同一縦断面上に設けられ、この基準の静止板6−1を流
体膜圧力変換器14が通過した時点でパルスを発するよ
うにしている。
Furthermore, a specific location (1
A rotational pulse mark 16 is pasted on the part), and a pulse mark detector for detecting the rotational position of the rotating shaft 1 by detecting the rotational pulse mark 16 is attached to the second part of the above-mentioned phrase 911 as a rotational position detector. 17 are provided. No here? The pulse mark detector 17 is provided on the same longitudinal section of the stationary plate 6-[, and is configured to emit a pulse when the fluid film pressure transducer 14 passes the reference stationary plate 6-1.

上記で、キャップセンサー12は上記コイルスプリング
7の挑み量δ削を検出するものであシ、また流体膜圧力
変換器14は上記静止板6のすベシ面に形成される流体
膜(本例では油膜)圧力P(k&/cIn2)を検出す
るものである。
In the above, the cap sensor 12 is for detecting the challenge amount δ of the coil spring 7, and the fluid film pressure transducer 14 is for detecting the fluid film (in this example) formed on the entire surface of the stationary plate 6. This is to detect the oil film) pressure P(k&/cIn2).

さらに、リード線引出し筒13を介して得られる上記ギ
ャップセンサー12の出力信号、スリップリング15を
介して得られる流体膜圧力変換器14の出力信号および
ノ9ルスマーク検出器17の出力信号は異常判定器18
に入力され、静止板6の異常の有無を判定する。すなわ
ち、この異常判定器18ではキャップセンサ−12の出
力信号である撓み量δと、流体膜圧力変換器14の出力
信号である各静止板6での流体膜圧力Pの最大膜圧力値
P maxとを、信号処理して夫々撓み量許容値δU、
流体膜圧力許容値Puと比較して、その大小関係から異
常の有無を判定するものである。
Furthermore, the output signal of the gap sensor 12 obtained via the lead wire drawing tube 13, the output signal of the fluid film pressure transducer 14 obtained via the slip ring 15, and the output signal of the nozzle mark detector 17 are determined to be abnormal. vessel 18
is input to determine whether or not there is an abnormality in the stationary plate 6. That is, this abnormality determination device 18 calculates the deflection amount δ, which is the output signal of the cap sensor 12, and the maximum membrane pressure value P max of the fluid film pressure P at each stationary plate 6, which is the output signal of the fluid membrane pressure converter 14. and are subjected to signal processing to obtain the allowable deflection amount δU, respectively.
The presence or absence of an abnormality is determined by comparing the fluid film pressure permissible value Pu with the magnitude relationship.

ここで、撓み量許容値δU、流体膜圧力許容値Puの大
きさは、本スラスト軸受にかかる実負荷荷重W(kg)
の大きさに応じてその都度設定変更されるものである。
Here, the sizes of the allowable deflection amount δU and the allowable fluid film pressure value Pu are the actual load W (kg) applied to this thrust bearing.
The settings are changed each time depending on the size of the area.

そして、この実負荷荷重Wは上記セヤッノセンサー、1
2の出力であるコイルスプリング7の撓み示δ咽と、コ
イルスプリング7のはね定fik(kg/am)と、コ
イルスプリング70個数n(個)とを積算することによ
りめられるものである。このコイルスプリング2の撓み
量δと実負荷荷重Wとの関係を示すと、第2図のように
なる。
And, this actual load W is the above-mentioned Sayano sensor, 1
It is determined by integrating the deflection index δ of the coil spring 7, which is the output of No. 2, the spring constant fik (kg/am) of the coil spring 7, and the number n of 70 coil springs. The relationship between the amount of deflection δ of the coil spring 2 and the actual load W is shown in FIG. 2.

次に、かかる構成のスラスト軸受監視装置の作用につい
て述べる。
Next, the operation of the thrust bearing monitoring device having such a configuration will be described.

いま、水車発電機の運転を開始すると、その回転軸1に
取付けられたスラストカラー2、およびこれに固定され
た回転板4が夫々回転する。
When the water turbine generator starts operating, the thrust collar 2 attached to the rotating shaft 1 and the rotating plate 4 fixed thereto rotate.

すると、これによって前述したように回転板4と相対的
に設けられた静止板6のすベシ面上に流体膜(油膜)が
形成される。そして、この流体膜の圧力Pが流体膜圧力
変換器I4にょシ検出され、リード線によシスリッツリ
ング15を介して異常判定器18に入力される。
As a result, a fluid film (oil film) is formed on the entire surface of the stationary plate 6 provided relative to the rotary plate 4 as described above. Then, the pressure P of this fluid film is detected by the fluid film pressure transducer I4, and is inputted to the abnormality determination device 18 via the syslitz ring 15 by a lead wire.

また、上記スラストカラー2の回転に伴なってその上端
の外周部に貼付されたノ・パルス・マーク16も回転し
、このパルスマーク16を固定側の拙句シ1ノに取付け
られたパルスマーク検出器17によって検出する毎に、
パルス出力がこれより上記異常判定器18に入力される
In addition, as the thrust collar 2 rotates, the pulse mark 16 attached to the outer periphery of the upper end also rotates, and this pulse mark 16 is replaced by the pulse mark attached to the fixed side. Each time detected by the detector 17,
The pulse output is then input to the abnormality determiner 18.

さらに、上記水車発電機の運転に伴なって本スラスト軸
受にある大きさの荷重Wが負荷されることによ)、静止
板6を支持しているコイルスプリング7が撓み、その撓
み量δが静止板6の中央部底面に設けられたギャップセ
ンサー12によって検出され、リード線引出し筒13内
のリード線を介して上記異常判定器18に入力される。
Furthermore, as a load W of a certain magnitude is applied to the main thrust bearing as the water turbine generator operates, the coil spring 7 supporting the stationary plate 6 is deflected, and the amount of deflection δ is It is detected by a gap sensor 12 provided on the bottom surface of the center portion of the stationary plate 6, and is inputted to the abnormality determination device 18 via the lead wire inside the lead wire drawer tube 13.

これによシ、異常判定器18ではこれらの各入力信号と
、実負荷荷重Wの大きさに応じて設定される撓み量許容
値δU、流体膜圧力許容値Puを基に異常の有無の判定
が行なわれる。すなわち、第3図に示すように(1L)
各静止板6のすベシ面上に発生する流体膜の圧力2分布
が同一形状であること、(b)各静止板6における最大
膜圧力値P maxが一定で、且つ第4図に示すように
最大膜圧力値P maxと軸受の実負荷荷重値Wと渕応
がとれていること、(C)静止板6中央部の位置の流体
膜圧力波形が、内、外周部の流体膜圧力波形よシ常に大
きくなっていること、の状態が維持されていれば正常で
あると判定され、当該状態が維持されない場合には全て
異常であると判定される。
Accordingly, the abnormality determination unit 18 determines whether or not there is an abnormality based on these input signals, the allowable deflection amount δU, and the allowable fluid film pressure value Pu, which are set according to the magnitude of the actual load W. will be carried out. That is, as shown in Figure 3 (1L)
(b) The maximum film pressure value P max on each stationary plate 6 is constant, and as shown in FIG. (C) The fluid film pressure waveform at the center of the stationary plate 6 is equal to the fluid film pressure waveform at the inner and outer periphery. If the state of "larger than normal" is maintained, it is determined to be normal, and if this state is not maintained, it is determined that everything is abnormal.

第5図〜第7図は、スラスト軸受に異常が発生している
時の状態の例を夫々示したものである。
FIGS. 5 to 7 each show examples of states when an abnormality occurs in the thrust bearing.

まず第5図は、静止板6の損傷や軸系のミスアライメン
トがなく、単に許容以上の過負荷荷重が作用した状態を
示すものである。この場合、各静止板6での流体膜圧力
2分布は一様であるが、最大膜圧力値P mixならび
にコイルスプリング7の撓み量δが夫々その許容値Pu
、δUを超えている。
First, FIG. 5 shows a state where there is no damage to the stationary plate 6 or misalignment of the shaft system, and an overload load that is more than permissible is simply applied. In this case, the fluid film pressure 2 distribution on each stationary plate 6 is uniform, but the maximum film pressure value P mix and the deflection amount δ of the coil spring 7 are each different from its allowable value Pu
, exceeds δU.

また、第6図は、軸系にミスアライメントが発生してい
る場合の状態を示すものである。この場合、各静止板6
で発生する流体膜圧力の最大値P maxが回転周期の
周期性を示し、回転ノ9ルスマーク16のパルスマーク
検出器17の波形を合わせて確認することによシ、ミス
アライメントの修正法を把握することができる。
Moreover, FIG. 6 shows a state where misalignment has occurred in the shaft system. In this case, each stationary plate 6
The maximum value P max of the fluid film pressure generated in the rotation period indicates the periodicity of the rotation period, and by checking the waveform of the pulse mark detector 17 of the rotation nozzle 9 and the pulse mark 16, it is possible to understand how to correct the misalignment. can do.

さらに第7図は、静止板6−1[のすベシ面の外周側の
一部に損傷が発生した場合の状態を示すものである。こ
の場合には、静止板6−Inの外周部での流体膜の正常
波形の発生が不可能となシ、波形が歪み極端な時には局
部的に零になったシするときがある。
Further, FIG. 7 shows a state in which damage occurs to a part of the outer peripheral side of the bottom surface of the stationary plate 6-1. In this case, it may be impossible to generate a normal waveform of the fluid film on the outer periphery of the stationary plate 6-In, and when the waveform is extremely distorted, it may locally become zero.

上述したように本ス2スト軸受監視装置は、水車発電機
の回転軸1に取付けたスラストカラー3に固定された回
転板4に設けられ、この回転板4と回転軸1方向に相対
的に配置した複数(財)の静止板6に形成される流体膜
の圧力を検出する流体膜圧力変換器14と、上記各静止
板6の底面に設られ、該静止板6を支持するコイルスプ
リング7の負荷荷重による撓み量δを検出するギャップ
センサー12と、上記スラストカラー2の上端で且つ流
体膜圧力変換器14の同一縦断面図上に貼付された回転
パルスマーク16を検出することによって回転軸1の回
転位置を検出してパルスを出力する回転位置検出器とし
てのパルスマーク検出器17と、上記ギャップセンサー
12.流体膜圧力変換器14および/eルスマーク検出
器17の各出力信号を入力としてこれらを基に静止板6
の異常の有無を判定する異常判定器18とから構成した
ものである。
As mentioned above, this thrust bearing monitoring device is installed on the rotary plate 4 fixed to the thrust collar 3 attached to the rotary shaft 1 of the water turbine generator, and A fluid film pressure transducer 14 detects the pressure of a fluid film formed on a plurality of stationary plates 6 arranged, and a coil spring 7 provided on the bottom surface of each stationary plate 6 to support the stationary plate 6. The gap sensor 12 detects the amount of deflection δ due to the applied load, and the rotation pulse mark 16 attached at the upper end of the thrust collar 2 and on the same vertical cross-sectional view of the fluid film pressure transducer 14 detects the rotation axis. a pulse mark detector 17 as a rotational position detector that detects the rotational position of the sensor 12 and outputs a pulse; and the gap sensor 12. The static plate 6
and an abnormality determiner 18 that determines whether or not there is an abnormality.

従って、静止板6の異常を流体膜が破損する以前の初期
段階で早期に検出することができると共に、その異常の
原因ならびに異常の箇所をも容易に判定して、前述した
軸受事故を未然に防止することが可能となる。
Therefore, an abnormality in the stationary plate 6 can be detected at an early stage before the fluid film is damaged, and the cause and location of the abnormality can be easily determined, thereby preventing the aforementioned bearing accident. It becomes possible to prevent this.

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、次
のようにしても実施することができるものである。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, but can also be implemented as follows.

(、) 上記実施例では流体膜圧力を監視するための信
号抽出手段としてスリップリング15を用いたが、これ
に限らず例えば第8図に示すように、流体膜圧力検出器
14の出力信号を回転軸1上に取付けられたFM発信器
19に入力し、その出力信号を固定側の前切シ11に設
けられたFM受信器20にて受信するようにしてもよく
、この場合には回転軸1の軸端がなくても流体膜圧力を
監視することが可能である。
(,) In the above embodiment, the slip ring 15 is used as a signal extraction means for monitoring the fluid film pressure, but the invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 8, the output signal of the fluid film pressure detector 14 can be The output signal may be input to an FM transmitter 19 mounted on the rotating shaft 1, and the output signal may be received by an FM receiver 20 provided on the front cutter 11 on the fixed side. It is possible to monitor the fluid film pressure even without the shaft end of the shaft 1.

(b) tた第9図に示すように、静止板6を支持する
コイルスゲリング7の撓み量δを測定するために、ギャ
ップセンサー12を円周上に略等配に3ケ所設けるよう
にしてもよく、これによれば各静止板6の負荷分担をよ
シ一層精度よく把握して、軸系のミスアライメントの監
視を一層的確に行なうことができるものである。
(b) As shown in FIG. 9, gap sensors 12 are provided at three approximately equally spaced locations on the circumference in order to measure the amount of deflection δ of the coil gauge ring 7 that supports the stationary plate 6. According to this, it is possible to more accurately grasp the load sharing on each stationary plate 6, and to monitor misalignment of the shaft system more accurately.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明によれば、静止板に形成され
る流体膜の圧力2回転軸の回転位置およびコイルスプリ
ングの撓み量を基に異常の有無を判定するようにしたの
で、流体膜が破断する以前に異常箇所およびその原因を
検知して軸受事故を未然に防止することが可能な極めて
信頼性の高いスラスト軸受監視装置が提供できる0
As explained above, according to the present invention, the presence or absence of an abnormality is determined based on the pressure of the fluid film formed on the stationary plate, the rotational position of the rotating shaft, and the amount of deflection of the coil spring. We can provide an extremely reliable thrust bearing monitoring device that can detect abnormalities and their causes before they break and prevent bearing accidents.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第2図はコ
イルスプリングの撓み捕と負荷荷重の関係を示す図、第
3図〜第7図は本発明の詳細な説明するだめの図、第8
図および第9図は本発明の他の実施例を示す構成図であ
る。 ノ・・・回転軸、2・・・スラストカラー、3・・・リ
ングキー、4・・・回転板、5・・・デルト、6・・・
静止板、7・・・コイルスプリング、8・・・軸受箱、
9・・・スプリング台、10・・・油、1ノ・・・前切
シ、12・・・ギャップセンサー、13・・・リード線
引出し筒、14・・・流体膜圧力変換器、15・・・ス
リップリング、16・・・回転パルスマーク、17・・
・パルスマーク検出器、18・・・FM発信器、19・
・・FM受信器。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 99− 第2図 −Jtmm > 第3図 卜、 第4図 □J
Fig. 1 is a longitudinal cross-sectional view showing one embodiment of the present invention, Fig. 2 is a view showing the relationship between deflection capture of a coil spring and applied load, and Figs. 3 to 7 are for detailed explanation of the present invention. Figure 8
9 and 9 are configuration diagrams showing other embodiments of the present invention.ノ... Rotating shaft, 2... Thrust collar, 3... Ring key, 4... Rotating plate, 5... Delt, 6...
Stationary plate, 7... Coil spring, 8... Bearing box,
9... Spring stand, 10... Oil, 1... Front cutter, 12... Gap sensor, 13... Lead wire drawing tube, 14... Fluid film pressure transducer, 15... ...Slip ring, 16...Rotation pulse mark, 17...
・Pulse mark detector, 18...FM transmitter, 19・
...FM receiver. Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue Figure 1 99- Figure 2 - Jtmm > Figure 3, Figure 4 □J

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)回転機械の回転軸に取付けられたスラストカラー
と、このスラストカラーに固定された回転板と、この回
転板と回転軸方向に相対的に配置された複数個の静止板
と、潤滑流体が内部に充填され前記回転板および静止板
を収納した軸受箱と、この軸受箱の底部に前記静止板を
支持する弾性体とから成るスラスト軸受において、前記
回転板のすベシ面近傍に設けられ前記回転軸の回転に伴
なって静止板のすベシ面に形成される流体膜の圧力を検
出する流体膜圧力変換器と、この流体膜圧力変換器の出
力信号を固定側へ抽出する信号抽出手段と、前記静止板
の底面部に設けられ前記スラスト軸受に負荷される荷重
による前記弾性体の撓み量を検出するギャップセンサー
と、前記流体膜圧力変換器の位置を検出することによっ
て前記回転軸の回転位置を検出する回転位置検出器と、
前記信号抽出手段。 ギャップセンサーおよび回転位置検出器からの各出力信
号を基に前記静止板の異常の有無を判定する異常判定器
とから構成したことを特徴とするスジスト軸受監視装置
(1) A thrust collar attached to the rotating shaft of a rotating machine, a rotating plate fixed to the thrust collar, a plurality of stationary plates arranged relative to the rotating plate in the direction of the rotating axis, and a lubricating fluid. A thrust bearing comprising a bearing box which is filled inside and houses the rotating plate and the stationary plate, and an elastic body supporting the stationary plate at the bottom of the bearing box, the thrust bearing being provided near the entire surface of the rotating plate. A fluid film pressure transducer that detects the pressure of a fluid film formed on the entire surface of the stationary plate as the rotating shaft rotates, and a signal extraction that extracts the output signal of the fluid film pressure transducer to the stationary side. means, a gap sensor provided at the bottom of the stationary plate to detect the amount of deflection of the elastic body due to the load applied to the thrust bearing, and a gap sensor that detects the amount of deflection of the elastic body due to the load applied to the thrust bearing; a rotational position detector for detecting the rotational position of the
The signal extraction means. 1. A streak bearing monitoring device comprising: an abnormality determiner that determines whether or not there is an abnormality in the stationary plate based on output signals from a gap sensor and a rotational position detector.
(2)信号抽出手段として、スリップリングまたはFM
発信器、FM受信器を用いるようにした特許請求の範囲
第(1)項記載のスラスト軸受監視装置。
(2) Slip ring or FM as signal extraction means
A thrust bearing monitoring device according to claim 1, which uses a transmitter and an FM receiver.
JP58128233A 1983-07-14 1983-07-14 Observing device of thrust bearing Pending JPS6023622A (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007192456A (en) * 2006-01-19 2007-08-02 Fujitsu General Ltd Air conditioner
US8038517B2 (en) 2005-09-13 2011-10-18 Fujitsu General Limited Air conditioner and method for assembling the same
CN103257040A (en) * 2013-05-08 2013-08-21 长沙理工大学 Tunnel fan supporting structure bearing capacity detecting device
US11092195B2 (en) * 2017-11-15 2021-08-17 Voith Patent Gmbh Axial bearing for a shaft, in particular for the shaft of a hydraulic machine

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