JPS6057529B2 - 回転機の不つりあい位置評定システム - Google Patents
回転機の不つりあい位置評定システムInfo
- Publication number
- JPS6057529B2 JPS6057529B2 JP5756578A JP5756578A JPS6057529B2 JP S6057529 B2 JPS6057529 B2 JP S6057529B2 JP 5756578 A JP5756578 A JP 5756578A JP 5756578 A JP5756578 A JP 5756578A JP S6057529 B2 JPS6057529 B2 JP S6057529B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- unbalance
- vibration
- rotor
- unbalanced
- shaft
- 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.)
- Expired
Links
Landscapes
- Testing Of Balance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はロータの異常振動監視装置に係り、特に運転
中に異常な不つりあい振動が発生したとき、不つりあい
量がロータの軸方向のどの位置にあるか（以下単に不つ
りあい位置という）を判定する回転機の不つりあい位置
評定システムに関する。
中に異常な不つりあい振動が発生したとき、不つりあい
量がロータの軸方向のどの位置にあるか（以下単に不つ
りあい位置という）を判定する回転機の不つりあい位置
評定システムに関する。
回転機の異常はロータの振動変化をもたらすので、従
来よりロータの異常監視の手段として、軸受振動すなわ
ち軸受台の振動かあるいは回転軸自体の振動としてジャ
ーナル振動の監視が行なわれている。
来よりロータの異常監視の手段として、軸受振動すなわ
ち軸受台の振動かあるいは回転軸自体の振動としてジャ
ーナル振動の監視が行なわれている。
回転機の異常あるいは故障の内容により発生する振動の
種類は異なるが、多くの回転機で一番発生率の高いのは
不つりあいによる振動てある。不つりあい振動はロータ
の回転中心に対して過不足に存在する質量が、回転によ
る遠心力によつて不つりあい力を発生させ、これが軸受
に対して回転に同期した反力を与えることにより生ずる
。ロータの製造過程においては何らかのこのような不つ
りあい質量の発生は免れないため、普通はロータの製造
後に不つりあい質量除去のためのつりあわせ作業を行な
い、不つりあいによる振動値がある定められた許容値以
下になるようにしている。ところが、その後の運転中に
おいては、ロータ部品の欠損あるいは熱によるロータの
変形などによりロータに不つりあいが発生して、不つり
あい振動が急激にあるいは徐々に大きくなり、やがては
許容値をオーバするようになる。従来の振動監視装置で
はこのような異常振動に対して、周波数分析を行ない、
振動の周波数成分が大部分回転同期成分であることを確
認することによつて、異常振動が不つりあいに基づくも
のと判定することができる。しかしながら、その不つり
あいがロータ長手方向のどの位置で発生したかを見出す
ことはできない。このように従来の振動監視装置はＺ不
つりあい振動の大きさのみしか監視できないので、不つ
りあい発生位置を見出すため、必ずロータを分解し、か
つロータの全長にわたつてくまなく点検せざるを得ず、
補修再運転に至るまで多大の労力と時間を費している。
このことは特にター；ピンあるいは発電機などの大形回
転機においては、運転休止による損失増大につながるた
め、合理的な不つりあい位置の評定法の開発が望まれて
いた。本発明の目的は上記した従来技術の欠点を除３き
、回転機の軸受部振動の測定値から回転機ロータ内部の
どの位置に不つりあいが発生したかをわかるようにして
、回転機の点検、保守が迅速かつ簡便に行なえるように
することである。
種類は異なるが、多くの回転機で一番発生率の高いのは
不つりあいによる振動てある。不つりあい振動はロータ
の回転中心に対して過不足に存在する質量が、回転によ
る遠心力によつて不つりあい力を発生させ、これが軸受
に対して回転に同期した反力を与えることにより生ずる
。ロータの製造過程においては何らかのこのような不つ
りあい質量の発生は免れないため、普通はロータの製造
後に不つりあい質量除去のためのつりあわせ作業を行な
い、不つりあいによる振動値がある定められた許容値以
下になるようにしている。ところが、その後の運転中に
おいては、ロータ部品の欠損あるいは熱によるロータの
変形などによりロータに不つりあいが発生して、不つり
あい振動が急激にあるいは徐々に大きくなり、やがては
許容値をオーバするようになる。従来の振動監視装置で
はこのような異常振動に対して、周波数分析を行ない、
振動の周波数成分が大部分回転同期成分であることを確
認することによつて、異常振動が不つりあいに基づくも
のと判定することができる。しかしながら、その不つり
あいがロータ長手方向のどの位置で発生したかを見出す
ことはできない。このように従来の振動監視装置はＺ不
つりあい振動の大きさのみしか監視できないので、不つ
りあい発生位置を見出すため、必ずロータを分解し、か
つロータの全長にわたつてくまなく点検せざるを得ず、
補修再運転に至るまで多大の労力と時間を費している。
このことは特にター；ピンあるいは発電機などの大形回
転機においては、運転休止による損失増大につながるた
め、合理的な不つりあい位置の評定法の開発が望まれて
いた。本発明の目的は上記した従来技術の欠点を除３き
、回転機の軸受部振動の測定値から回転機ロータ内部の
どの位置に不つりあいが発生したかをわかるようにして
、回転機の点検、保守が迅速かつ簡便に行なえるように
することである。
本発明の特徴とするところは、ロータの両端に３ある軸
受部の振動を異常不つりあいが発生する前後において測
定し、これと予め求めておいたロータ長手方向の位置の
関数としての影響係数を用いて、前記軸受部振動に対す
る不つりあい重りを順次計算し、ロータの一方の軸受部
振動から求めた４不つりあいおもりと他方の軸受部振動
から求めた不つりあいおもりとの差が零かあるいは零に
最も近い不つりあいおもりに対応する影響係数の位置か
ら不つりあいの位置を定めることにある。
受部の振動を異常不つりあいが発生する前後において測
定し、これと予め求めておいたロータ長手方向の位置の
関数としての影響係数を用いて、前記軸受部振動に対す
る不つりあい重りを順次計算し、ロータの一方の軸受部
振動から求めた４不つりあいおもりと他方の軸受部振動
から求めた不つりあいおもりとの差が零かあるいは零に
最も近い不つりあいおもりに対応する影響係数の位置か
ら不つりあいの位置を定めることにある。
次に本発明の一実施例である回転機の不つりあい位置シ
ステムの詳細を図によつて説明する。第１図において、
ロータ１は軸受２、軸受３で支持されている。そして軸
受２，３の静止部又はジャーナル４，ジャーナル５で測
定された異常振動発生前後の振動の記号を次のように定
める。Ａｌ，ａ２：軸受２（＃１），軸受３（＃２）の
異 常発生前の初期不つりあい振動Ａｌ，Ａ２：軸
受２（＃１），軸受３（＃２）の異 常発生後の不
つりあい振動また、影響係数を次のように定める。
ステムの詳細を図によつて説明する。第１図において、
ロータ１は軸受２、軸受３で支持されている。そして軸
受２，３の静止部又はジャーナル４，ジャーナル５で測
定された異常振動発生前後の振動の記号を次のように定
める。Ａｌ，ａ２：軸受２（＃１），軸受３（＃２）の
異 常発生前の初期不つりあい振動Ａｌ，Ａ２：軸
受２（＃１），軸受３（＃２）の異 常発生後の不
つりあい振動また、影響係数を次のように定める。
α１ｎ：ロータ１の長手方向のｎ点に不つりあい が
発生したときの軸受２の振動α２ｎ：ロータ１の長手方
向のｎ点に不つりあい が発生したときの軸受３の振
動いま、ロータ１のｎ点に不つりあいが発生したとする
と、ｎ点における不つりあい量は軸受２のデータからと
なり、また軸受３の振動データから と求まる。
発生したときの軸受２の振動α２ｎ：ロータ１の長手方
向のｎ点に不つりあい が発生したときの軸受３の振
動いま、ロータ１のｎ点に不つりあいが発生したとする
と、ｎ点における不つりあい量は軸受２のデータからと
なり、また軸受３の振動データから と求まる。
今（１）及び（２）式の差を考えると、もし仮定したｎ
点が正しい不つりあいの位置であれば（３）式の値は０
となることは明らかである。
点が正しい不つりあいの位置であれば（３）式の値は０
となることは明らかである。
したがつて一般には（１），（２）式のα１ｎ及びα２
ｎの値を変えてＷｌｎ，ｗ２ｎを計算し、これによりさ
らに（３）式を計算すればこの結果は第１表のようにな
り、この中からΔＷの最も小さい位置を見つければ、そ
れが不つりあいの発生位置を表わすことになる。本発明
の一実施例を第２図のブロック構成図によつて以下に説
明する。
ｎの値を変えてＷｌｎ，ｗ２ｎを計算し、これによりさ
らに（３）式を計算すればこの結果は第１表のようにな
り、この中からΔＷの最も小さい位置を見つければ、そ
れが不つりあいの発生位置を表わすことになる。本発明
の一実施例を第２図のブロック構成図によつて以下に説
明する。
ロータ１を回転したときの軸受２，３あるいはジャーナ
ル４，５の軸受部振動は振動検出器６，７によつて検出
され、この信号は振動計８，９に入る。振動計８，９で
は検出振動信号を増幅するとともに回転同期の不つりあ
い成分を弁別して、振幅と位相の出力をマルチプレクサ
１２に送る。このとき不つりあい振動の弁別には位相基
準信号として回転パルス信号が必要であり、この働きは
回転パルス検出器１０で検出された一回転一回の回転パ
ルスをパルス発生器１１に送り、さらにこの出力を振動
計８，９に入一力することによつて為される。マルチプ
レクサ１２に入力された不つりあい振動の振幅と位相は
電子計算機１４の制御により次々とＡ／Ｄ変換され、こ
の結果は電子計算機１４に入力される。具体的には異常
振動発生前の軸受２，３の不つりあい振動を前記の方法
で電子計算機１４に取り込み、それを予め求めてあるロ
ータ長手方向のｎ＝ｌ−Ｎ個の影響係数と共に電子計算
機１４に記憶させておく。このような状態で異常振動不
つりあい振動が発生したときにはやはり前記の方法に従
つて振動値を電子計算機１４内に取込む。ここて電子計
算機１４は（１）〜（３）式によつてすべての影響係数
に対するΔＷを計算し、この中からΔＷの最小値に対応
する不つりあい発生位置を求めて、結果をブラウン管表
示装置１５に表示する。表示内容、形式は人間が見やす
い様に電算機１４によつていろいろ制御することが可能
である。例えば計算途中の第２図に相当するようなデー
タを連続的に表示したり、不つりあい発生位置を図式に
表示してより直観に訴えるようにすることが可能である
。以上のように本発明によれば、不つりあいの発生位置
の評定が自動的かつ容易に行なえるので、異常の点検が
簡単となる。第３図は本発明の別の実施例を示したもの
で、第２図の実施例における電子計算機１４による演算
処理を簡単な演算器の組合せによつて行なうものでより
安価な不つりあい位置評定システムを提供するものであ
る。
ル４，５の軸受部振動は振動検出器６，７によつて検出
され、この信号は振動計８，９に入る。振動計８，９で
は検出振動信号を増幅するとともに回転同期の不つりあ
い成分を弁別して、振幅と位相の出力をマルチプレクサ
１２に送る。このとき不つりあい振動の弁別には位相基
準信号として回転パルス信号が必要であり、この働きは
回転パルス検出器１０で検出された一回転一回の回転パ
ルスをパルス発生器１１に送り、さらにこの出力を振動
計８，９に入一力することによつて為される。マルチプ
レクサ１２に入力された不つりあい振動の振幅と位相は
電子計算機１４の制御により次々とＡ／Ｄ変換され、こ
の結果は電子計算機１４に入力される。具体的には異常
振動発生前の軸受２，３の不つりあい振動を前記の方法
で電子計算機１４に取り込み、それを予め求めてあるロ
ータ長手方向のｎ＝ｌ−Ｎ個の影響係数と共に電子計算
機１４に記憶させておく。このような状態で異常振動不
つりあい振動が発生したときにはやはり前記の方法に従
つて振動値を電子計算機１４内に取込む。ここて電子計
算機１４は（１）〜（３）式によつてすべての影響係数
に対するΔＷを計算し、この中からΔＷの最小値に対応
する不つりあい発生位置を求めて、結果をブラウン管表
示装置１５に表示する。表示内容、形式は人間が見やす
い様に電算機１４によつていろいろ制御することが可能
である。例えば計算途中の第２図に相当するようなデー
タを連続的に表示したり、不つりあい発生位置を図式に
表示してより直観に訴えるようにすることが可能である
。以上のように本発明によれば、不つりあいの発生位置
の評定が自動的かつ容易に行なえるので、異常の点検が
簡単となる。第３図は本発明の別の実施例を示したもの
で、第２図の実施例における電子計算機１４による演算
処理を簡単な演算器の組合せによつて行なうものでより
安価な不つりあい位置評定システムを提供するものであ
る。
第３図において記憶装置３１にはまず不つりあい発生前
の軸受部の振動が記憶される。
の軸受部の振動が記憶される。
次に異常発生による不つりあい振動が発生すると、この
ときの不つりあい振動のデータＡｌ，Ａ２は記憶装置３
１のデータＡｌ，ａ２と共に引算器３２へ送られる。こ
の時、これら不つりあい振動データＡｌ，ａ２，Ａｌ，
Ａ２はディジタル化された量で、これらの測定及び変換
方法は第２図の場合と同様であるが、この場合はＡ／Ｄ
変換において第２図のようにマルチプレクサによる切換
えは行なわず、Ａｌ，ａ２又はＡｌ，Ａ２の各振幅と位
相分の４個のＡ／Ｄ変換器によりデータとも併行に処理
している。さて、引算器３２の演算結果は割算器３４及
び３５に送られるが、この時記憶装置３３に記憶された
影響係数が記憶の順序に従つて１個づつ割算器３４，３
５ば送られる。割算器３４による演算結果はそれぞれ（
１），（２）式の演算結果を表わしており、両者は引算
器３６によつて比較される。この結果は（３）式の結果
を表わしておりα１ｎ，α２ｎの値が変化するごとに次
々に計算され表示装置３７に送られ、第１表に対応する
ものが表示され、この中で値の最も小さいΔＷより不つ
りあいの位置を見出すことができる。以上本発明になる
不つりあい位置評定システムを用いることにより、異常
不つりあいの発生位置を迅速かつ確実に得られる事によ
り、回転機の点検保守が迅速かつ簡便になると共に、振
動に対して信頼性の高い回転機を提供できる効果がある
。
ときの不つりあい振動のデータＡｌ，Ａ２は記憶装置３
１のデータＡｌ，ａ２と共に引算器３２へ送られる。こ
の時、これら不つりあい振動データＡｌ，ａ２，Ａｌ，
Ａ２はディジタル化された量で、これらの測定及び変換
方法は第２図の場合と同様であるが、この場合はＡ／Ｄ
変換において第２図のようにマルチプレクサによる切換
えは行なわず、Ａｌ，ａ２又はＡｌ，Ａ２の各振幅と位
相分の４個のＡ／Ｄ変換器によりデータとも併行に処理
している。さて、引算器３２の演算結果は割算器３４及
び３５に送られるが、この時記憶装置３３に記憶された
影響係数が記憶の順序に従つて１個づつ割算器３４，３
５ば送られる。割算器３４による演算結果はそれぞれ（
１），（２）式の演算結果を表わしており、両者は引算
器３６によつて比較される。この結果は（３）式の結果
を表わしておりα１ｎ，α２ｎの値が変化するごとに次
々に計算され表示装置３７に送られ、第１表に対応する
ものが表示され、この中で値の最も小さいΔＷより不つ
りあいの位置を見出すことができる。以上本発明になる
不つりあい位置評定システムを用いることにより、異常
不つりあいの発生位置を迅速かつ確実に得られる事によ
り、回転機の点検保守が迅速かつ簡便になると共に、振
動に対して信頼性の高い回転機を提供できる効果がある
。
第１図は本発明になる不つりあい位置評定システムの説
明図、第２図は本発明の一実施例である・回転機の不つ
りあい位置評定システムを示す系統図、第３図は本発明
の別の実施例である回転機の不つりあい位置評定システ
ムを示す系統図である。 １・・・ロータ、２，３・・・軸受、４，５・・・ジヤ
ーナ．ル、６，７・・・振動検出器、８，９・・・振動
計、１０●●●パルス検出器、１１●●●パルス発信器
、１２１●マルチプレクサ、１３・・・Ａ／Ｄ変換器、
１４・・・電算機、１５・・・ブラウン管表示装置、３
１・・・記憶装置、３２・・・引算器、３３・・・記憶
装置、３４，３５ｈ・・割算器、３６・・・引算器、３
７・・・表示装置。
明図、第２図は本発明の一実施例である・回転機の不つ
りあい位置評定システムを示す系統図、第３図は本発明
の別の実施例である回転機の不つりあい位置評定システ
ムを示す系統図である。 １・・・ロータ、２，３・・・軸受、４，５・・・ジヤ
ーナ．ル、６，７・・・振動検出器、８，９・・・振動
計、１０●●●パルス検出器、１１●●●パルス発信器
、１２１●マルチプレクサ、１３・・・Ａ／Ｄ変換器、
１４・・・電算機、１５・・・ブラウン管表示装置、３
１・・・記憶装置、３２・・・引算器、３３・・・記憶
装置、３４，３５ｈ・・割算器、３６・・・引算器、３
７・・・表示装置。
Claims (1)
- １ 回転機のロータの両端の軸振動を検出する振動検出
器と、前記軸の回転に同期した位相基準信号を発生する
パルス発生器と、前記軸振動と位相基準信号からのロー
タの回転数に同期した不つりあい振動を弁別する振動計
と、予め前記軸の軸方向の第１番目位置から第Ｎ番目の
位置に規定量の不つりあい量を順次設けたときの軸両端
の振動振幅より求めた第１番目位置から第Ｎ番目位置に
アンバランス量があるときの影響係数を記憶する記憶装
置と、異常発生前のロータ両端の初期不つりあい振動振
幅を記憶する記憶装置とを備え、不つりあいによるロー
タ両端の振動振幅と前記初期不つりあい振動振幅の差を
ロータ両端で別々に順次第１番目から第Ｎ番目までの前
記影響係数でそれぞれ除算して双方の不つりあい量を別
々に計算し、双方の不つりあい量が互に等しいか、ある
いは両者の差が最も小さくなる場合の影響係数に対応す
る規定量の不つりあい位置からロータに発生した不つり
あいの軸方向位置を決定することを特徴とする回転機の
不つりあい位置評定システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5756578A JPS6057529B2 (ja) | 1978-05-17 | 1978-05-17 | 回転機の不つりあい位置評定システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5756578A JPS6057529B2 (ja) | 1978-05-17 | 1978-05-17 | 回転機の不つりあい位置評定システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54150183A JPS54150183A (en) | 1979-11-26 |
| JPS6057529B2 true JPS6057529B2 (ja) | 1985-12-16 |
Family
ID=13059348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5756578A Expired JPS6057529B2 (ja) | 1978-05-17 | 1978-05-17 | 回転機の不つりあい位置評定システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6057529B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5892924A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-02 | Inoue Japax Res Inc | つりあい試験機 |
| JP2976578B2 (ja) * | 1991-05-30 | 1999-11-10 | 株式会社日立製作所 | ロータのバランス修正方法 |
| DE19811101A1 (de) * | 1998-03-13 | 1999-09-16 | Schenck Rotec Gmbh | Verfahren zur Ermittlung des Unwuchtausgleichs bei elastischen Rotoren |
| CN106124126B (zh) * | 2016-07-07 | 2018-05-01 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 整车状态下传动系动不平衡分离的测试分析方法 |
| CN109000849A (zh) * | 2018-07-25 | 2018-12-14 | 大唐东北电力试验研究院有限公司 | 一种基于矢量计算的实时不平衡位置显示的算法及系统 |
-
1978
- 1978-05-17 JP JP5756578A patent/JPS6057529B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54150183A (en) | 1979-11-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yamamoto et al. | A smart experimental setup for vibration measurement and imbalance fault detection in rotating machinery | |
| US4435770A (en) | Vibration diagnosing method and apparatus for a rotary machine | |
| US4685335A (en) | Method and apparatus for monitoring cracks of a rotatable body | |
| JP3272144B2 (ja) | 回転機器の監視診断装置 | |
| JPH0141928B2 (ja) | ||
| Vojtko et al. | Examining the effect of alignment of the rotor of the emissions exhaust fan on its operating parameters | |
| US4489606A (en) | Method of and system for balancing a rotor | |
| JPS6057529B2 (ja) | 回転機の不つりあい位置評定システム | |
| KR101977761B1 (ko) | 회전기기의 불평형 감시방법 및 그 장치 | |
| US4635210A (en) | Method of and apparatus for detecting crack condition | |
| JPH01101418A (ja) | 回転機械の診断装置 | |
| JPH0543052B2 (ja) | ||
| JPS6157569B2 (ja) | ||
| JPH054618B2 (ja) | ||
| JPH05142084A (ja) | 回転体のバランス修正方法 | |
| JPH06241880A (ja) | 回転機械の軸受監視装置及び軸受監視方法 | |
| Liska et al. | Measurement and evaluation of shaft torsional vibrations using shaft instantaneous angular velocity | |
| JP7394016B2 (ja) | 回転機械の不釣合い推定方法、回転機械の状態監視診断装置 | |
| JPS6251407B2 (ja) | ||
| Li et al. | Effect analysis of rotor balancing under conditions of external forces | |
| Da Costa et al. | Diagnosis of Rotating Machines by Utilizing a Static Imbalance Algorithm Embedded on FPGA | |
| JPS6239372B2 (ja) | ||
| JPH03279836A (ja) | 回転機械のアンバランス監視診断装置 | |
| JPH0527331B2 (ja) | ||
| Moschini et al. | Virtual sensing for rotordynamics |