JPS61192924A - Automatic regulation device for bearing alignment - Google Patents

Automatic regulation device for bearing alignment

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Publication number
JPS61192924A
JPS61192924A JP3481885A JP3481885A JPS61192924A JP S61192924 A JPS61192924 A JP S61192924A JP 3481885 A JP3481885 A JP 3481885A JP 3481885 A JP3481885 A JP 3481885A JP S61192924 A JPS61192924 A JP S61192924A
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JP
Japan
Prior art keywords
bearing
vibration
actuator
signal
actuators
Prior art date
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Pending
Application number
JP3481885A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirotoshi Shimoda
下田 洋敏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Zosen Corp
Original Assignee
Hitachi Zosen Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Zosen Corp filed Critical Hitachi Zosen Corp
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Publication of JPS61192924A publication Critical patent/JPS61192924A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To adjust the position of a bearing accurately when the bearing is shifted in its position, by holding the bearing through actuators and controlling each actuator by oscillation of the shaft part. CONSTITUTION:A position control unit 23 receives a position signal, and outputs control signals b1-b4 to each of servo valves of actuators 16A-16D. Displacement signals c1-c4 output from each of displacement meters 20A-20D are fed back to the position control unit 23. Moreover, an oil pressure source 24 feeds high pressure oil to each of the actuators 16A-16D, and is controlled by the position control unit 23. Consequently, the position of the bearing 11 can be adjusted accurately, if the bearing 11 is shifted in its position when the turbine is driven.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はタービン等の回転機械のロータを支持する軸受
のアライメント自動調整装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an automatic alignment adjustment device for a bearing that supports a rotor of a rotating machine such as a turbine.

従来の技術 第8図に示すように、タービン(1)−歯車減速機(2
)−発電機(3)から成る〇−タ系において、各〇−タ
の軸5(4)は軸受(5)を介して支持されると共にそ
れぞれ弾性継手(6)を介して連結されることが多い。
BACKGROUND ART As shown in FIG.
)-In a 〇-ta system consisting of a generator (3), the shafts 5 (4) of each 〇-ta are supported via bearings (5) and connected via elastic joints (6). There are many.

それをよりコンパクトにするために弾性継手をやめて、
第2図のように剛性継手(1)(リジットカップリンタ
)(7)により連結する方法がとられ、まなそれによっ
て軸受(5)の数も減らして、装置のコンパクト化と低
コスト化が図られている。しかし、このような多軸受軸
系(1つのロータを8つ以上の軸受で支え丸糸)の場合
、軸受の位置の取り方、即ちアライメントによって軸系
の!&前特性が左右され、振動低減上望ましいアライメ
ントが存在する。従って、機械の据付は時に、作動状急
において望ましいアライメントになるように設置するの
であるが、予想値のずれ、熱的な変形、更には経生変化
等によシ、常に振動上好ましいアライメント状急にある
とは限らす゛、振動トラブルの原因がアライメント不良
にあることが多い。このような場合、現場において、ア
ライメントを測定し、シムなどを用いて軸受位置を調整
するという対策がとられるが、非常に時間的にも、内容
的にも煩雑!昭55−47014号公報に開示された軸
受のアライメント自1iJ[整装置がある。このものは
、偏心リンクを用いたもので、その調整範囲は偏心リン
クの偏心量によって一義的に決まシ、偏心量を半径とす
る円軌跡上の位置しか調整できないという問題があった
Eliminate elastic joints to make it more compact,
As shown in Figure 2, a method of connecting using rigid joints (1) (rigid couple printers) (7) is used, which also reduces the number of bearings (5), making the device more compact and lower in cost. It is being However, in the case of such a multi-bearing shaft system (one rotor is supported by eight or more bearings), the position of the bearings, that is, the alignment, determines the accuracy of the shaft system. & Front characteristics are affected, and there is a desirable alignment for vibration reduction. Therefore, machines are sometimes installed so that the desired alignment is achieved under sudden operating conditions. Although it is not always a sudden problem, vibration problems are often caused by poor alignment. In such cases, measures are taken to measure the alignment on-site and adjust the bearing position using shims, etc., but this is extremely time-consuming and complicated! There is a bearing alignment device disclosed in Japanese Patent No. 55-47014. This device uses an eccentric link, and its adjustment range is uniquely determined by the amount of eccentricity of the eccentric link, and there is a problem in that it can only adjust positions on a circular locus whose radius is the amount of eccentricity.

そこで、本発明は軸受を任意の位置に調整し得る軸受の
アライメシト自動調整装置を提供することを目的とする
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an automatic bearing alignment adjustment device that can adjust the bearing to an arbitrary position.

問題を解決するための手段 上記問題を解決するため、本発明の軸受アライメント自
助調整装置は、ロータの軸部を支持する軸受の四方外周
面を、それぞれアクチュエータを介して支持すると共に
、これら各アクチュエータと、それぞれに対応する軸受
の各外周面との相対変位を検出する変位計をそれぞれ設
け、上記各アクチュエータの作動を制御する制御装置を
設け、更に上記制御装置は、上記ロータの軸部の振動検
出器からの振動信号により、軸受の位置ずれを演算する
振動演算部と、該振動演算部からの位置信号に基づき、
アクチュエータの作動信号をアクチュエータ駆動部に出
力する位置制御部とから構成し、且つ制御時に上記変位
計からの変位信号を位置側a1部にフィードバックさせ
るようにしたものである。
Means for Solving the Problem In order to solve the above problem, the bearing alignment self-help adjustment device of the present invention supports the four outer peripheral surfaces of the bearing that supports the shaft of the rotor through actuators, and and a displacement meter for detecting the relative displacement between the outer peripheral surface of the corresponding bearing and a control device for controlling the operation of each of the actuators. a vibration calculation unit that calculates the positional deviation of the bearing based on the vibration signal from the detector; and a vibration calculation unit that calculates the positional deviation of the bearing based on the vibration signal from the vibration calculation unit;
The position control section outputs an actuator operation signal to the actuator drive section, and the displacement signal from the displacement meter is fed back to the position a1 section during control.

作用 ロータの軸部を支持している軸受の位置がずれると、軸
部の振動に異常が生じる。この異常な振動信号は振動検
出器を介して振動演算部に入力されると共にこ仁でどち
らの方向にずれているかを計算する。そして、この計算
された値は位置信号として位置制御部に入力されると共
に、この位置信号に応じた制御信号が各アクチュエータ
に出力されて、軸受を振動防止上好ましい位置に移動さ
せる。i九、この時、各変位計から軸受の現在位置を知
らせる変位信号が位置制御部にフィード1〜ツクされて
、軸受をより正確な適正位置に導くようにしている。
If the bearing supporting the shaft of the working rotor is misaligned, abnormal vibrations will occur in the shaft. This abnormal vibration signal is input to the vibration calculation section via the vibration detector, and the direction in which the vibration is shifted is calculated. This calculated value is then input as a position signal to the position control section, and a control signal corresponding to this position signal is output to each actuator to move the bearing to a position suitable for vibration prevention. At this time, displacement signals indicating the current position of the bearing from each displacement meter are fed to the position control section to guide the bearing to a more accurate proper position.

実施例 以下、本発明の一実施例を第1図及び第2図に □゛基
づき説明する。なお、本発明の軸受のアライメる剛性継
手(リジッドカラプリシフ)(7)の両側軸受(5) 
(5)部に適用される。第1図において、(ロ)はター
ビン側の軸部(6)を回転自在に支持する軸受で、ベア
リング本体(6)と、外周面が四角形状にされたハウジ
ングσ僧とから構成されている。(ト)は上記軸受(ロ
)の外周に配置された四角形状のフレームである。なお
、フし−ム明及びハウジングσ4は組立容易のために上
下に2分割できる構造にされている。
EXAMPLE Hereinafter, an example of the present invention will be described based on FIGS. 1 and 2. In addition, both side bearings (5) of the rigid joint (rigid calapricif) (7) that aligns with the bearing of the present invention
(5) Applies to Part. In Fig. 1, (b) is a bearing that rotatably supports the shaft part (6) on the turbine side, and is composed of a bearing body (6) and a housing σ having a square outer circumferential surface. . (G) is a rectangular frame placed around the outer periphery of the bearing (B). Note that the frame and housing σ4 are structured so that they can be divided into upper and lower halves for ease of assembly.

(16A)〜(16D)はフレーム(至)の内周面上下
左右位置に固定されたサーボ弁を有する電気油圧アクチ
ュエータ(以下、単にアクチュエータと称す)で、それ
ぞれの作動棒(17A)〜(17D)はハウジングα◆
の各外周面(18A)〜(18D)にそれぞれスライド
十−(至)を介して係合されている。従って、上記軸受
(ロ)即ちハウジングα◆は4個のアクチュエータ(1
6A)〜(16D)によって保持され、しかもハウジン
グα→はアク子ユエータ(16A)〜(16D)に対し
て左右上下に移動可能に保持されているっ(20A)〜
(20D)は各アクチュエータ(16A)〜(16D)
に取付けられた変位計で、各アクチュエータ(16A)
〜(160)と、それぞれ対応するハウジンI)04の
各外周面(18A)〜(18D)との相対変位を検出す
るためのものである。なお、上記変位計(2OA)〜(
20D)は例えばフし一ムμsに取付けてもよい。(2
)は上記各アクチュエータ(16A)〜(160)の作
動棒(17A)〜(17D)の出退作動を制御する制御
装置で、振動演算部に)、位置制御fill及び油圧源
(財)とから構成されている。
(16A) to (16D) are electro-hydraulic actuators (hereinafter simply referred to as actuators) having servo valves fixed to the top, bottom, left and right positions of the inner peripheral surface of the frame, and each of the actuating rods (17A) to (17D) ) is housing α◆
are engaged with the respective outer circumferential surfaces (18A) to (18D) through slides (to), respectively. Therefore, the above bearing (b), that is, the housing α◆ has 4 actuators (1
6A) to (16D), and the housing α→ is held so as to be movable horizontally and vertically with respect to the actuator units (16A) to (16D) (20A) to
(20D) is each actuator (16A) to (16D)
with a displacement meter attached to each actuator (16A)
- (160) and the respective outer peripheral surfaces (18A) - (18D) of the corresponding housing I)04 are detected. In addition, the above displacement meter (2OA) ~ (
20D) may be attached to the frame μs, for example. (2
) is a control device that controls the movement of the actuating rods (17A) to (17D) of each of the actuators (16A) to (160). It is configured.

上記振動演算部四は、振動の異常診断機能、あらかじめ
計算された対象軸系の振動特性データなどを有し′、入
力される振動信’ij (a)によって異常な振るため
のものである。また、位置制御S(ホ)は、上記位置信
号を受けて、アクチュエータ(16A)θ■)の各サー
ボ弁へ制御信号(bt)〜(b、)を出力するためのも
のである。また、各変位#F(20A)〜(20D)か
らの変位信8(cI)〜(C4)が、上記位r!!!制
御部(至)にフィードバックされる。更に、油圧源■は
、各アクチュエータ(16A)〜(t6D)に高圧油を
供給するもので、位置制御S@によって制御されている
The vibration calculation unit 4 has a vibration abnormality diagnosis function, pre-calculated vibration characteristic data of the target axis system, etc., and is used to generate abnormal vibrations based on the input vibration signal 'ij (a). Further, the position control S (e) is for receiving the position signal and outputting control signals (bt) to (b,) to each servo valve of the actuator (16A) θ■). Moreover, the displacement signals 8 (cI) to (C4) from each displacement #F (20A) to (20D) are at the above level r! ! ! It is fed back to the control section (to). Furthermore, the oil pressure source (2) supplies high pressure oil to each actuator (16A) to (t6D), and is controlled by the position control S@.

従って、タービンの駆動時において、軸受(ロ)位置が
ずれ九場合、軸部@の振動に変化即ち異常が生じる。こ
の異常になつ免振#ll信号(a)¥i振動検出器(第
2図に示す)(ホ)を介して振動演算部四に入力される
と共にここであらかじめ設定された振動特性と比較演算
されて、どちらの方向にずれているかを計算する。そし
て、この計算された値は位置信号として位置制御部(1
)に入力されると共に、1< この位置信8応じた制御信号(bl)〜(b4)が各ア
クΔ チュエータ(16A)〜(t6D)のサーボ弁に出力さ
れて軸受(6)を振動防止上好ましい位置に移動させる
Therefore, when the turbine is driven, if the bearing (b) position is misaligned, the vibration of the shaft part will change, or an abnormality will occur. This abnormal vibration isolation #ll signal (a) is input to the vibration calculation unit 4 via the vibration detector (shown in Figure 2) (e), and is compared with the preset vibration characteristics here. and calculate in which direction it is shifted. This calculated value is then used as a position signal by the position control unit (1
), and the control signals (bl) to (b4) corresponding to this position signal 8 are output to the servo valves of each actuator (16A) to (t6D) to prevent the bearing (6) from vibration. Move it to the desired position.

また、この時、各変位計(2OA)〜(20D)から軸
受(ロ)の現在位置を知らせる変位信号(CI)〜(C
4)が位置制御部に)にフィードバックされて、軸受α
ηをより正確な適正位置に導くようにしている。なお、
軸受(6)の位置が振動防止上好ましい位置にある場合
番とは、振動信Jijは振動演算部(イ)に入力されて
おり、位置制御sg3からはその位置を保持するため位
置信号が出力されている。
Also, at this time, displacement signals (CI) to (C
4) is fed back to the position control unit), and the bearing α
This is to guide η to a more accurate proper position. In addition,
When the bearing (6) is in a desirable position for vibration prevention, the vibration signal Jij is input to the vibration calculation unit (a), and the position control sg3 outputs a position signal to maintain the position. has been done.

ところで、ここで対象とする軸振動とは、タービンやタ
ーボ圧縮機などで一般に問題となる軸の横振1lll]
(曲げ振IJ)であり、アライメント不良によって、ア
ライメントが正常な状態では生じないような異常#i動
が発生する。例えば、軸受特性の変化による軸回転数と
同期した振動成分の増大や、オイルホイップなどの自励
援助の発生、回転と非同期の高次の振動成分の発生など
、アライメント不良の様子、程度によって種々の症状が
出る。なお、従来、アライメントによって生じる症状を
軸受台に収付けた0−ドセルによって軸受に作用する静
荷重及び前荷重として検出しているものがあるが、これ
は上記した軸振動によるものに比べて、その症状をより
直接的且つ高精度に検出し得ない。
By the way, the shaft vibration targeted here is the lateral vibration of the shaft, which is a common problem in turbines, turbo compressors, etc.
(bending vibration IJ), and due to poor alignment, an abnormal #i movement that does not occur under normal alignment occurs. For example, changes in bearing characteristics may cause an increase in vibration components that are synchronized with the shaft rotation speed, the occurrence of self-excitation assistance such as oil whip, or the occurrence of higher-order vibration components that are asynchronous to rotation. symptoms occur. Conventionally, symptoms caused by alignment have been detected as static loads and pre-loads acting on the bearing using an O-Docell installed in the bearing stand, but this is more difficult than due to shaft vibration as described above. The symptoms cannot be detected more directly and with high precision.

発明の効果 上記本発明の構成によると、ロータの軸部を支持する軸
受を、その四方に配置されたアクチュエータを介して保
持すると共に、これら各アクチュエータを軸部の振動に
基づいて制御する制御配置を設けたので、任意の位置ず
れにも対処し得る。
Effects of the Invention According to the configuration of the present invention described above, the bearing supporting the shaft portion of the rotor is held via the actuators arranged on the four sides thereof, and the control arrangement controls each of these actuators based on the vibration of the shaft portion. Since this is provided, it is possible to cope with any positional deviation.

【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の概略構成を示す図、第2図
及び第3図は〇−タ系の全体概略構成を示す図で、第2
図は本発明と従来例に関する図、第3図は従来例に関す
る図である。 (ロ)・・・軸受、(2)・・・軸部、(16A)〜(
16D)・・・アクチュエータ、(18A)〜(18D
)・・・外周面、(2OA)〜(20D)・・・変位計
、(ロ)・・・制御装置、(イ)・・・振動演算部、■
・・・位置制御部、■・・・油圧源、(至)・・・振動
検出器第2図
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are diagrams showing an overall schematic configuration of a data system.
The figures are diagrams relating to the present invention and a conventional example, and FIG. 3 is a diagram relating to a conventional example. (b) Bearing, (2) Shaft, (16A) to (
16D)...actuator, (18A) to (18D
)...Outer circumferential surface, (2OA) to (20D)...Displacement meter, (B)...Control device, (A)...Vibration calculation unit, ■
...Position control unit, ■...Hydraulic pressure source, (to)...Vibration detector Fig. 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、ロータの軸部を支持する軸受の四方外周面を、それ
ぞれアクチュエータを介して支持すると共に、これら各
アクチュエータと、それぞれに対応する軸受の各外周面
との相対変位を検出する変位計をそれぞれ設け、上記各
アクチュエータの作動を制御する制御装置を設け、更に
上記制御装置は、上記ロータの軸部の振動検出器からの
振動信号により、軸受の位置ずれを演算する振動演算部
と、該振動演算部からの位置信号に基づき、アクチュエ
ータの作動信号をアクチュエータ駆動部に出力する位置
制御部とから構成し、且つ制御時に上記変位計からの変
位信号を位置制御部にフィードバックさせるようにした
ことを特徴とする軸受のアライメント自動調整装置。
1. Each of the four outer circumferential surfaces of the bearing that supports the rotor shaft is supported via an actuator, and a displacement meter is installed to detect the relative displacement between each actuator and each outer circumferential surface of the corresponding bearing. and a control device for controlling the operation of each of the actuators, further comprising a vibration calculation section that calculates a positional deviation of the bearing based on a vibration signal from a vibration detector of the shaft of the rotor; and a position control section that outputs an actuator operation signal to the actuator drive section based on the position signal from the calculation section, and the displacement signal from the displacement meter is fed back to the position control section during control. Features: Automatic bearing alignment adjustment device.
JP3481885A 1985-02-22 1985-02-22 Automatic regulation device for bearing alignment Pending JPS61192924A (en)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02209619A (en) * 1989-02-03 1990-08-21 Hitachi Koki Co Ltd Bearing device for rotating shaft
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