JP5459534B2 - Rotating machine support device - Google Patents
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Description
本発明は、回転機械の回転アンバランス検査を行うために回転機械を支持する回転機械支持装置に関する。 The present invention relates to a rotary machine support device that supports a rotary machine in order to perform a rotation imbalance inspection of the rotary machine.
回転機械は、流体により回転駆動される。このような回転機械には、過給機やターボ圧縮機やガスタービンなどがあるが、過給機を例として、回転アンバランス検査について説明する。 The rotating machine is driven to rotate by a fluid. Such a rotary machine includes a supercharger, a turbo compressor, a gas turbine, and the like. The rotation unbalance inspection will be described using the supercharger as an example.
ここで、過給機を簡単に説明する。過給機は、車両や船舶などに搭載されるエンジンの排ガスエネルギーを利用して、エンジンに圧縮空気を供給する装置である。過給機は、エンジンの排ガスにより回転駆動される回転体を有する。回転体は、エンジンの排ガスにより回転駆動されるタービン翼と、タービン翼と一体的に回転することで圧縮空気をエンジンに供給するコンプレッサ翼と、一端部にタービン翼が結合され他端部にコンプレッサ翼が結合される回転軸と、を有する。また、過給機は、タービン翼を内部に収容するタービンハウジングと、コンプレッサハウジングを内部に収容するコンプレッサハウジングと、回転軸を支持する軸受が内部に組み込まれる軸受ハウジングと、を備える。 Here, the supercharger will be briefly described. A supercharger is a device that supplies compressed air to an engine by using exhaust gas energy of an engine mounted on a vehicle or a ship. The supercharger has a rotating body that is rotationally driven by exhaust gas from the engine. The rotating body includes a turbine blade that is driven to rotate by exhaust gas from the engine, a compressor blade that supplies compressed air to the engine by rotating integrally with the turbine blade, and a turbine blade that is coupled to one end and a compressor that is coupled to the other end. A rotating shaft to which the wing is coupled. The supercharger includes a turbine housing that houses the turbine blades therein, a compressor housing that houses the compressor housing, and a bearing housing in which a bearing that supports the rotating shaft is incorporated.
回転アンバランス検査は、例えば、過給機を製品として出荷する前に行われる。回転アンバランス検査を行うための回転アンバランス検査装置は、過給機を支持する回転機械支持装置と、過給機の振動特性を計測する計測装置と、を備える。図10は、下記の特許文献1に記載された回転アンバランス検査装置の構成を示す。
The rotational imbalance inspection is performed, for example, before shipping the supercharger as a product. A rotational imbalance inspection device for performing rotational unbalance inspection includes a rotating machine support device that supports a supercharger and a measurement device that measures vibration characteristics of the supercharger. FIG. 10 shows a configuration of a rotational imbalance inspection device described in
図10において、回転機械支持装置は、タービン翼31を内部に収容する検査用のタービンハウジング32と、過給機1を支持する支持体34とからなる。また、図10において、計測装置は、支持体34に取り付けられ支持体34の振動(即ち、加速度)を計測する振動センサ45と、回転体の回転角を計測する角度センサ47と、計測した振動と回転角から回転体のアンバランスデータを算出する演算器49とからなる。
In FIG. 10, the rotating machine support device includes an
一方、図11のような回転アンバランス検査装置が想定される。図11において、計測装置は、図10の計測装置と同じ構成を有する。また、図11において、過給機を支持する回転機械支持装置は、タービン翼31を内部に収容する検査用のタービンハウジング33と、過給機1を支持する支持体35と、を有する。図11では、タービンハウジング33は、支持体35の内部に取り付けられる流路形成体33aと、過給機の軸受ハウジング37が取り付けられる支持力伝達体33bと、を有する。支持体35は、支持力伝達体33bを介して軸受ハウジング37を支持する。図11において、符号39は、軸受ハウジング37を、支持力伝達体33bを介して支持体35に押し付けるクランプ装置を示し、符号41は、流路形成体33aを支持体35に結合するボルトを示し、符号43は、ボルト41を通すためのボルト孔を示す。
なお、図11において、支持力伝達体33bを省略してもよく、この場合、支持体35が直接、軸受ハウジング37を支持するように支持体35などの構成が変更される。例えば、クランプ装置39が、軸受ハウジング37を、直接、支持体35に押し付けるように支持体35の形状と寸法が適宜変更される。
On the other hand, a rotation imbalance inspection device as shown in FIG. 11 is assumed. In FIG. 11, the measuring device has the same configuration as the measuring device of FIG. In FIG. 11, the rotating machine support device that supports the supercharger includes a
In FIG. 11, the support
しかし、図11において、過給機1の機種変更に応じて流路形成体33aを交換する必要があるので、過給機1の振動特性が変化する問題1と、流路形成体33aの交換に時間がかかる問題2とが生じる可能性がある。
流路形成体33aは、過給機1の機種毎に交換する必要がある。即ち、図11の装置によりアンバランスデータを取得する過給機1の機種を変更する場合、支持体35の内部に取り付ける流路形成体33aを、変更後の機種に合った流路形成体33aに交換する必要がある。その交換の作業手順は次の通りである(なお、次の括弧書きは、支持力伝達体33bを省略する場合である)。
まず、クランプ装置39を緩めて、軸受ハウジング37と支持力伝達体33b(支持体35)との結合を解き、タービンハウジング33以外の過給機1の部分を取り外す。その次に、支持力伝達体33b(軸受ハウジング37)を支持体35から取り外し、その後、流路形成体33aを支持体35の内部から図11の右側へ取り出す。次いで、別の流路形成体33aを、図11の右側から支持体35の内部へ取り付け、その次に、支持力伝達体33b(軸受ハウジング37)を支持体35に取り付け、その後、クランプ装置39により、軸受ハウジング37と支持力伝達体33b(支持体35)とを結合させる。このような作業により、上述の問題1、2が生じる。
即ち、問題1は、上述の作業により、支持力伝達体33b(軸受ハウジング37)と支持体35の結合力が変化したり、支持力伝達体33b(軸受ハウジング37)の位置がずれたりすることにより、支持体35の振動特性が変化してしまうことである。問題2は、上述の作業は、時間がかかることである。
However, in FIG. 11, since it is necessary to replace the flow
The flow
First, the
That is,
そこで、本発明の目的は、上述の問題1、2が生じる可能性を無くすことである。
Therefore, an object of the present invention is to eliminate the possibility of the
回転機械の回転アンバランス検査を行うために該回転機械を支持する回転機械支持装置であって、
前記回転機械は、回転駆動されるタービン翼を有する回転体を備え、
前記回転機械支持装置は、前記タービン翼を内部に収容するタービンハウジングと、前記回転体を回転可能に支持する静止側部材を支持する支持体と、を備え、
前記タービンハウジングは、前記タービン翼を回転駆動する流体を流す流路が形成された流路形成体を有し、該流路形成体は、前記支持体の内部に取り付けられ、
前記支持体の内部から前記流路形成体を取り出すための取出穴が、前記静止側部材と反対側にて、前記支持体に形成されている、ことを特徴とする回転機械支持装置が提供される。
A rotating machine support device for supporting a rotating machine to perform a rotation unbalance inspection of the rotating machine,
The rotating machine includes a rotating body having turbine blades that are driven to rotate.
The rotating machine support device includes a turbine housing that accommodates the turbine blades therein, and a support that supports a stationary member that rotatably supports the rotating body,
The turbine housing has a flow path forming body in which a flow path for flowing a fluid for rotationally driving the turbine blades is formed, and the flow path forming body is attached to the inside of the support body,
There is provided a rotating machine support device, wherein an extraction hole for taking out the flow path forming body from the inside of the support is formed in the support on the side opposite to the stationary side member. The
上述した本発明の回転機械支持装置では、静止側部材と反対側にある取出穴から流路形成体を取り出せるので、静止側部材を前記支持体から外すことなく、流路形成体を支持体の外部へ取り出せる。
従って、流路形成体を交換する時に、静止側部材を支持体から取り外さなくて済むので、支持体に対する静止側部材の脱着による振動特性変化を防止できる。
また、流路形成体を交換する時に、支持体に対し静止側部材を脱着する作業が不要になるので、短時間で流路形成体を交換できる。
In the rotating machine support device of the present invention described above, the flow path forming body can be taken out from the take-out hole on the side opposite to the stationary side member, so that the flow path forming body is removed from the support body without removing the stationary side member from the support body. Can be taken out.
Therefore, when the flow path forming body is replaced, it is not necessary to remove the stationary side member from the support body, so that it is possible to prevent a change in vibration characteristics due to the detachment of the stationary side member with respect to the support body.
Further, when the flow path forming body is replaced, the operation of detaching the stationary side member from the support body is not required, so that the flow path forming body can be replaced in a short time.
本発明の好ましい実施形態によると、前記タービンハウジングは、支持力伝達体を有し、前記支持体は、前記支持力伝達体を介して前記静止側部材を支持する。 According to a preferred embodiment of the present invention, the turbine housing includes a support force transmission body, and the support body supports the stationary member via the support force transmission body.
この構成により、支持力伝達体と反対側にある取出穴から流路形成体を取り出せるので、支持力伝達体を前記支持体から外すことなく、流路形成体を支持体の外部へ取り出せる。
従って、流路形成体を交換する時に、支持力伝達体を支持体から取り外さなくて済むので、支持体に対する支持力伝達体の脱着による振動特性変化を防止できる。
また、流路形成体を交換する時に、支持体に対し支持力伝達体を脱着する作業が不要になるので、短時間で流路形成体を交換できる。
With this configuration, since the flow path forming body can be taken out from the take-out hole on the side opposite to the support force transmitting body, the flow path forming body can be taken out of the support body without removing the support force transmitting body from the support body.
Therefore, when replacing the flow path forming body, it is not necessary to remove the support force transmission body from the support body, so that it is possible to prevent changes in vibration characteristics due to the attachment / detachment of the support force transmission body with respect to the support body.
Further, when the flow path forming body is replaced, the work of detaching the supporting force transmission body from the support body is not required, and therefore the flow path forming body can be replaced in a short time.
本発明の好ましい実施形態によると、前記取出穴を塞ぐ取出穴閉塞体を備え、該取出穴閉塞体は前記支持体に着脱可能である。 According to a preferred embodiment of the present invention, an extraction hole closing body for closing the extraction hole is provided, and the extraction hole closing body is detachable from the support body.
このように、前記取出穴を塞ぐ取出穴閉塞体を、前記支持体に対し着脱可能としたので、取出穴閉塞体を外した上で、該取出穴を通して、支持体の前記内部から流路形成体を取り出すことができる。 As described above, since the extraction hole closing body that closes the extraction hole is made detachable from the support body, the flow passage is formed from the inside of the support body through the extraction hole after removing the extraction hole closing body. The body can be taken out.
前記取出穴閉塞体に、前記タービン翼からの流体が通過する排出穴を形成してもよい。 A discharge hole through which the fluid from the turbine blade passes may be formed in the outlet hole closing body.
本発明の好ましい実施形態によると、前記静止側部材の被押付部を前記支持力伝達体との間に挟む押付部材を備え、該押付部材は、前記支持力伝達体に向けて前記被押付部に押付力を作用させる。 According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a pressing member that sandwiches the pressed portion of the stationary side member between the supporting force transmitting body, and the pressing member faces the supporting force transmitting body. A pressing force is applied to.
このように、静止側部材の被押付部を支持力伝達体との間に挟む押付部材が、被押付部に押付力を作用させることで、支持力伝達体を介して支持体が静止側部材を支持する。これにより、剛性・固有振動数が低い流路形成体を介さずに回転機械を支持することが可能になる。その結果、流路形成体が振動特性に与える影響を低減できる。
即ち、タービンハウジングを、タービン翼を駆動させる流体を流す流路を形成する部分(タービン翼を駆動させる機能を持つ部分)である流路形成体と、前記流路が形成されず静止側部材(例えば軸受ハウジング)を支持する機能を持つ部分である支持力伝達体とに分けた(例えば、分割した)ので、剛性・固有振動数が低い流路形成体を介さずに回転機械を支持することが可能になる。
よって、回転機械の回転アンバランス検査において、タービンハウジングの流路が回転機械の振動特性に与える影響を低減できる。
As described above, the pressing member that sandwiches the pressed portion of the stationary side member between the supporting force transmitting body causes the pressing force to act on the pressed portion, so that the supporting body is stationary member via the supporting force transmitting body. Support. As a result, the rotating machine can be supported without a flow path forming body having a low rigidity and natural frequency. As a result, the influence of the flow path forming body on the vibration characteristics can be reduced.
That is, a flow path forming body which is a portion (portion having a function of driving turbine blades) that forms a flow path for flowing a fluid for driving turbine blades in the turbine housing, and a stationary side member (where the flow passage is not formed) (For example, a bearing housing) is separated (for example, divided) from a supporting force transmission body that has a function of supporting a rotating machine without supporting a flow passage forming body having low rigidity and natural frequency. Is possible.
Therefore, in the rotation unbalance inspection of the rotating machine, the influence of the flow path of the turbine housing on the vibration characteristics of the rotating machine can be reduced.
好ましくは、前記押付力が、前記支持力伝達体を介して前記支持体に作用する。 Preferably, the pressing force acts on the support body via the support force transmission body.
このように、前記押付部材は、前記押付力を、前記支持力伝達体を介して前記支持体に作用させるので、前記押付力により静止側部材を支持体に強固に固定できる。即ち、流路により剛性・固有振動数が低下した流路形成体を介さずに静止側部材を支持体に強固に固定できる。よって、回転機械の回転アンバランス検査において、タービンハウジングの固有振動数が回転機械の振動特性に与える影響を無くしまたは大幅に低減できる。 Thus, the pressing member causes the pressing force to act on the support via the support force transmission body, so that the stationary member can be firmly fixed to the support by the pressing force. That is, the stationary member can be firmly fixed to the support member without using the flow channel forming body whose rigidity and natural frequency are reduced by the flow channel. Therefore, in the rotation unbalance inspection of the rotating machine, the influence of the natural frequency of the turbine housing on the vibration characteristics of the rotating machine can be eliminated or greatly reduced.
好ましくは、前記支持力伝達体と前記支持体とを一体構造にする。 Preferably, the support force transmission body and the support body are integrated.
このように、前記支持力伝達体と前記支持体とを一体構造(例えば、一体成型)にしたので、押付力の伝達経路が安定する。即ち、押付力が、被押付部と支持力伝達体を通って、押付部材から支持体へ安定して伝達する。これにより、回転アンバランス検査の精度が向上する。 Thus, since the support force transmission body and the support body have an integral structure (for example, integral molding), the transmission path of the pressing force is stabilized. That is, the pressing force is stably transmitted from the pressing member to the support through the pressed portion and the support force transmitting body. This improves the accuracy of the rotational imbalance inspection.
本発明の好ましい実施形態によると、前記支持力伝達体は、
前記軸方向に対する半径方向の位置が前記被押付部と同じとなり前記押付力を受ける内側部と、
該内側部から前記半径方向の外方に、前記半径方向に関して前記流路形成体の外側まで延び、該外側にて前記支持体に結合される延長部と、を有する。
According to a preferred embodiment of the present invention, the support force transmission body comprises:
A radial position with respect to the axial direction is the same as the pressed portion and an inner portion that receives the pressing force;
An extension portion extending outward from the inner portion in the radial direction to the outside of the flow path forming body with respect to the radial direction and coupled to the support body on the outer side.
このように、前記支持力伝達体は、半径方向の位置が前記被押付部と同じとなり前記押付力を受ける内側部と、該内側部から前記半径方向の外方に、前記半径方向に関して前記流路形成体の外側まで延び、該外側にて前記支持体に結合される延長部と、を有するので、前記流路形成体を前記支持体に取り付ける場合に、前記流路形成体を回避する経路で、回転機械の荷重を支持体に伝達できる。 As described above, the supporting force transmission body has the same radial position as the pressed portion, the inner portion receiving the pressing force, and the radial direction outward from the inner portion in the radial direction. A path that extends to the outside of the path forming body and is coupled to the support body on the outside, so that the path forming body is avoided when the channel forming body is attached to the support body. Thus, the load of the rotating machine can be transmitted to the support.
上述した本発明によると、静止側部材または支持力伝達体を支持体から外すことなく、流路形成体を静止側部材または支持力伝達体と反対側から取り出すことができ、その結果、支持体に対する静止側部材または支持力伝達体の脱着による振動特性変化を防止できるとともに、短時間で流路形成体を交換できる。 According to the above-described present invention, the flow path forming body can be taken out from the opposite side of the stationary side member or the supporting force transmission body without removing the stationary side member or the supporting force transmission body from the support body. The vibration characteristic change due to the attachment / detachment of the stationary side member or the supporting force transmission body with respect to can be prevented, and the flow path forming body can be replaced in a short time.
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common part in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図1(A)は、本発明の回転機械支持装置が適用可能な過給機1の構成図である。
過給機1の回転体4は、図1(A)に示すように、エンジンの排ガスにより回転駆動されるタービン翼3と、タービン翼3と一体的に回転することで圧縮空気をエンジンに供給するコンプレッサ翼5と、一端部にタービン翼3が結合され他端部にコンプレッサ翼5が結合される回転軸7と、を有する。また、過給機1は、上述の回転体4を回転可能に支持する静止側部材8を有する。図1(A)の例では、静止側部材8は、回転体4(回転軸7)を支持する軸受8a,8bが内部に組み込まれる軸受ハウジングである。また、過給機1は、タービン翼3を内部に収容するタービンハウジング9と、コンプレッサ翼5を内部に収容するコンプレッサハウジング(本願の図面では取り外されている)と、を備える。タービンハウジング9には、タービン翼3を回転駆動する流体(エンジンからの排ガス)を流す流路(スクロール)9aが形成されている。
符号2は、軸受ハウジング8とタービンハウジング9とを結合するカップリング部材を示す。図1(B)は、回転軸7の軸方向から見たカップリング部材2を示す。図1(B)において、カップリング部材2は、互いに分割されている1対の半円弧状部材2aと、1対の半円弧状部材2aを結合するボルト2bおよびナット2cとからなる。なお、カップリング部材2を用いずに、軸受ハウジング8とタービンハウジング9とをボルトなどにより結合してもよい。
FIG. 1A is a configuration diagram of a
As shown in FIG. 1A, the
Reference numeral 2 denotes a coupling member that couples the bearing
図2は、本発明の実施形態による回転機械支持装置10の構成図である。図2は、過給機1が回転機械支持装置10に取り付けられた状態を示す。図3は、図2のA−A線矢視図である(図2は、図3のB−B線矢視図でもある)。図4は、回転機械支持装置10の詳細斜視図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of the rotating
回転機械支持装置10は、回転機械(この例では過給機1)の回転アンバランス検査を行うために回転機械1を支持する。図2の例では、回転機械支持装置10が支持する回転機械は、図1(A)に示す過給機1である。回転機械支持装置10は、検査用のタービンハウジング6、支持体15、および押付部材11を備える。
The rotating
検査用のタービンハウジング6は、タービン翼3を内部に収容するが、タービンハウジング9の代わりに設けられる。即ち、完成品の過給機1からタービンハウジング9(と図示しない前記コンプレッサハウジング)を取り外し、このタービンハウジング9の代わりとなるタービンハウジング6を設ける。タービンハウジング6と完成品用タービンハウジング9とは、形状および寸法の少なくともいずれかが異なる。タービンハウジング6は、流路形成体14と支持力伝達体13とからなっている。流路形成体14には、回転アンバランス検査のためにタービン翼3を回転駆動する流体を流す流路14aが形成されている。支持力伝達体13には、流路は形成されていない。支持力伝達体13は、図2において、回転体4の軸方向から見た場合、少なくとも部分的に流路形成体14と重なり、軸方向に関し、流路形成体14と静止側部材8との間に設けられる。図2の例では、流路形成体14と支持力伝達体13とは、互いに分割されている別個の部材同士であるが、好ましくは、支持力伝達体13と支持体15とを一体構造にする。例えば、支持力伝達体13と支持体15とを一体成型する。なお、流路14aは、タービン翼3よりも上流側にあるスクロール21と、タービン翼3よりも下流にある排気口23とを有する。
The
支持体15は回転機械(この例では過給機1)を支持するための土台である。支持体15の内部には、流路形成体14が取り付けられる。また、支持体15には、前記軸方向に関し、静止側部材8の側に支持力伝達体13が結合され、静止側部材8と反対側に取出穴15aが形成される。この取出穴15aは、前記軸方向から見た場合、例えば円形であってよい。該取出穴15aを通して、流路形成体14を、支持体15の内部から外部へ前記軸方向に取り出せる。また、取出穴15aを塞ぐ取出穴閉塞体18が設けられる。この取出穴閉塞体18は支持体15に対し着脱可能である。図5は、取出穴閉塞体18を支持体15から取り外した状態を示す。図6は、図5のA−A線矢視図である。図5、図6の例では、取出穴閉塞体18には、タービン翼3からの流体が通過する排出穴18aが形成されている。
なお、ボルト17などの結合手段により、取出穴閉塞体18が流路形成体14に結合される。また、ボルト25などの結合手段により、取出穴閉塞体18が支持体15に結合される。なお、図2において、符号19は、ボルト17が挿入されるボルト孔を示し、符号27は、ボルト25が挿入されるボルト孔を示す。
また、過給機1の回転アンバランス検査時に、支持体15の外部から流路14aへ流体(圧縮ガス)を通す通路(図示せず)が支持体15に形成されてよい。この圧縮ガスは、図2において、スクロール21からタービン翼3を通過することで、タービン翼3を回転駆動し、その後、排気口23を通って過給機1の外部へ出て行く。図2の例では、タービン翼3を通過した前記圧縮ガスは、排気口23から排出穴18aへ流入することで、支持体15の外部へ出て行く。代わりに、タービン翼3を通過した前記圧縮ガスは、排気口23から、支持体15の側面(図2の紙面と垂直な方向を向く面)に形成された排出穴(図示せず)を通過することで、支持体15の外部へ出て行ってもよいし、支持体15の上面または下面(図2の上方または下方を向く面)に形成された排出穴(図示せず)を通過することで、支持体15の外部へ出て行ってもよい。
The
The take-out
Further, a passage (not shown) for passing a fluid (compressed gas) from the outside of the
押付部材11は、静止側部材8の被押付部1aを支持力伝達体13との間に挟み、支持力伝達体13に向けて被押付部1aに押付力を作用させる。前記押付力は、押付部材11から、被押付部1aと支持力伝達体13を介して支持体15に作用する。
押付部材11は、流路14aよりもコンプレッサ翼5側の位置にて過給機1の被押付部1aに押付力を作用させる。図2〜図4の例では、被押付部1aは軸受ハウジング8の一部であり、軸受ハウジング8の外周面から回転軸7の半径方向に突出した突出部である。この突出部1aは、図3のように回転軸7の軸方向から見た場合、環状となっている。
また、押付部材11を被押付部1aに押し付ける押圧力発生装置を設ける。図2〜図4の例では、油圧を用いた押圧力発生装置12を設けている。即ち、図2〜図4の例では、押付部材11は、油圧クランプのクランプロッドである。この場合、押付部材11は、油圧により旋回しながら回転軸7の軸方向に移動させられる公知のスイング式クランプロッドであってもよい。この油圧が供給される油圧室は油圧クランプ本体(押圧力発生装置)12の内部に形成され、油圧クランプ本体12は支持体15に固定される。図2の例では、このようなクランプロッド11と油圧クランプ本体12からなる油圧クランプを、回転軸7の周方向に間隔をおいて4つ設けている。
The pressing
The pressing
In addition, a pressing force generator that presses the pressing
支持力伝達体13は、流路14aよりもコンプレッサ翼5側の位置にて被押付部1aを押付部材11との間に挟むとともに、支持力伝達体13には、前記押付力により被押付部1aが押し付けられる。図4において、符号16は、支持力伝達体13を支持体15に固定するためのボルトが挿入されるボルト孔を示す(他の図では、ボルト孔16は省略している)。このように、各図の例では、支持力伝達体13は、支持体15から独立した部材であるが、好ましくは、上述のように、支持力伝達体13と支持体15とを一体構造にする。なお、支持力伝達体13は、剛性の高い材料(例えば、鉄鋼材)で形成される。
支持力伝達体13は、図2に示すように、内側部13aと延長部13bを有する。内側部13aは、前記軸方向に対する半径方向(即ち、回転軸7の半径方向)の位置が被押付部1aと同じとなり前記押付力を受ける。延長部13bは、該内側部13aから前記半径方向の外方に、前記半径方向に関して流路形成体14の外側まで延び、該外側にて支持体15にボルト16により結合され支持体15に前記押付力を作用させる。これにより、前記押圧力を流路形成体14に作用させずに、または、ほとんど作用させずに、前記押圧力を支持体15に作用させることができる。なお、支持力伝達体13は、図3の破線で囲まれた範囲Rにおいて、前記押付力を支持体15に伝達、作用させている。
図7は、図3において支持力伝達体13以外の部材を省略した図であり、支持力伝達体13を示している。図7に示すように、支持力伝達体13には、軸受ハウジング8が挿入される開口13cが形成されている。即ち、支持力伝達体13は、その開口13cに軸受ハウジング8を挿入することで、軸受ハウジング8に取り付けられる。なお、開口13cは、回転軸7の軸方向から見て円形となっている。一方、軸受ハウジング8の外周面も、開口13cの形状と整合するように前記軸方向から見て円形になっている。この構成で、軸受ハウジング8の外周面を支持力伝達体13の開口13cに挿入かつ嵌合させる。
The supporting
As shown in FIG. 2, the support
FIG. 7 is a view in which members other than the support
上述の回転機械支持装置10において、流路形成体14を交換する作業を説明する。まず、図2の状態から、ボルト17、25を外して、取出穴閉塞体18を図5のように支持体15から取り外し、次に、流路形成体14を、取出穴15aを通して、支持体15の内部から外部へ前記軸方向(図5の左側)に取り出す。その後、逆の手順で、交換用の流路形成体14を取り付ける。具体的には、まず、取出穴15aを通して、交換用の流路形成体14を支持体15の内部に取り付け、次に、取出穴閉塞体18を支持体15に取り付けて、取出穴閉塞体18と流路形成体14とをボルト17により結合するとともに、取出穴閉塞体18と支持体15とをボルト25により結合する。これにより、流路形成体14と取出穴閉塞体18が支持体15に結合される。
The operation | work which replaces the flow-
上述の回転機械支持装置10に過給機1(回転体4と静止側部材8)を着脱する作業についても説明する。この作業は、流路形成体14を交換する作業と独立して行える。静止側部材8の取付作業は次の通りである。まず、完成品の過給機1からタービンハウジング9とコンプレッサハウジングを取り外した状態にする。次いで、開口13cに回転体4(この例ではタービン翼3)を通すとともに静止側部材8(この例では軸受ハウジング8)の一部を支持力伝達体13の開口13cに挿入した状態にする。この状態で、押付部材11により、静止側部材8の被押付部1aを支持力伝達体13を介して支持体15に押し付ける。これにより、過給機1を支持体15に取り付け固定する。なお、静止側部材8の形状と寸法は、回転機械(この例では過給機1)の異なる機種間で同じであってよい。
The operation of attaching and detaching the supercharger 1 (the
上述の回転機械支持装置10を用いたアンバランス計測について説明する。アンバランス計測のために、図2のように、振動センサ45、角度センサ47、および演算器49が設けられる。振動センサ45は、支持体15に取り付けられて、支持体15の振動(即ち、加速度)を計測する。角度センサ47(例えば、磁気センサ)は、回転体4のコンプレッサ側端部に対向するように配置され、回転体4の回転角を計測する。演算器49は、計測した振動と回転角から回転体4のアンバランスデータを算出する。なお、このような振動センサ45による振動計測と、角度センサ47による回転角計測とは、回転体4を回転させた状態で行うが、回転体4の回転は、上述したように、支持体15の外部から流路形成体14の流路14aに流体を供給することで行う。これにより、当該流体によりタービン翼3が回転駆動されて回転体4が回転する。
The imbalance measurement using the above-described rotating
上述した本発明による回転機械支持装置10では、以下の効果(1)〜(5)が得られる。
In the rotary
(1)回転機械1の静止側部材8と反対側(即ち、支持力伝達体13と反対側)にある取出穴15aから流路形成体14を取り出せるので、支持力伝達体13を支持体15から外すことなく、流路形成体14を支持体15の外部へ取り出せる。従って、流路形成体14を交換する時に、支持力伝達体13を支持体15から取り外さなくて済むので、支持体15に対する支持力伝達体13の脱着による振動特性変化を防止できる。また、流路形成体14を交換する時に、支持体15に対し支持力伝達体13を脱着する作業が不要になるので、短時間で流路形成体14を交換できる。
(1) Since the flow
(2)静止側部材8の被押付部1aを支持力伝達体13との間に挟む押付部材11が、被押付部1aに押付力を作用させることで、支持力伝達体13を介して支持体15が回転機械1を支持する。これにより、剛性・固有振動数が低い流路形成体14を介さずに回転機械1を支持することが可能になる。その結果、流路形成体14が振動特性に与える影響を低減できる。
即ち、タービンハウジング6を、タービン翼3を駆動させる流体を流す流路14aを形成する部分(タービン翼3を駆動させる機能を持つ部分)である流路形成体14と、流路が形成されず回転機械1(静止側部材8)を支持する機能を持つ部分である支持力伝達体13とに分けた(例えば、分割した)ので、剛性・固有振動数が低い流路形成体14を介さずに回転機械1を支持することが可能になる。
よって、回転機械1の回転アンバランス検査において、タービンハウジング6の流路14aが回転機械1の振動特性に与える影響を低減できる。
(2) The pressing
That is, the flow
Therefore, in the rotation unbalance inspection of the
(3)さらに、押付部材11は、前記押付力を、支持力伝達体13を介して支持体15に作用させるので、前記押付力により回転機械1(静止側部材8)を支持体15に強固に固定できる。即ち、流路14aにより剛性・固有振動数が低下した流路形成体14を介さずに静止側部材8を支持体15に強固に固定できる。よって、回転機械1の回転アンバランス検査において、タービンハウジング6の固有振動数が回転機械1の振動特性に与える影響を無くしまたは大幅に低減できる。
(3) Further, since the pressing
(4)支持力伝達体13は、前記半径方向の位置が被押付部1aと同じとなり前記押付力を受ける内側部13aと、該内側部13aから前記半径方向の外方に、前記半径方向に関して流路形成体14の外側まで延び、該外側にて支持体15に結合される延長部13bと、を有するので、流路形成体14を支持体15に取り付ける場合に、流路形成体14を回避する経路で、過給機1の荷重を支持体15に伝達できる。また、延長部13bは、流路形成体14の外側にて支持体15に前記押付力を作用させるので、流路形成体14を回避する経路で前記押付力を被押付部1aから支持体15に伝達できる。
(4) The supporting
(5)さらに、支持力伝達体13と支持体15とを一体構造(例えば、一体成型)にすれば、押付力の伝達経路が安定する。即ち、押付力が、被押付部1aと支持力伝達体13を通って、押付部材11から支持体15へ安定して伝達する。これにより、回転アンバランス検査の精度が向上する。図8は、支持力伝達体13と支持体15とを一体構造にした場合を示す。
(5) Furthermore, if the support
本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、以下で述べる各変更内容を、単独であるいは組み合わせて採用してもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the scope of the present invention. For example, each change described below may be adopted alone or in combination.
上述の実施形態では、押付部材11は、油圧クランプのクランプロッドであったが、押付部材11は、被押付部1aに押付力を作用させ、この押付力を支持力伝達体13を介して支持体15に作用させる他の適切な押圧部材であってもよい。この場合、押付部材11を被押付部1aに押し付ける押圧力発生装置を設け、これにより、押圧部材11は、被押付部1aに押付力を作用させ、この押付力を支持力伝達体13を介して支持体15に作用させてよい。
なお、本発明では、押付部材11として、被押付部1aに押付力を作用させるが、この押付力を支持力伝達体13を介して支持体15に作用させないものであってもよい。例えば、押付部材11は、図9のように被押付部1aを支持力伝達体13に押圧して結合させるボルトであってもよい。図9において、ボルト11の頭11aが被押付部1aを支持力伝達体13に押圧して結合させている。ボルト11の先端部(ネジ部)は、支持力伝達体13に設けられているネジ孔に螺合されている。また、ボルト11を回転軸7の周方向に複数設けてよい。図9において、ボルト11以外の構成は、図2〜図7または図8の構成と同様であってよい。図9の場合でも、上述のようにタービンハウジング6(流路形成体14)の振動特性が過給機1の振動特性に与える影響を低減できる。
In the above-described embodiment, the pressing
In the present invention, as the pressing
また、本発明の回転機械支持装置は、過給機以外にターボ圧縮機やガスタービンなどの他の回転機械にも適用可能である。即ち、タービン翼に流体を供給することで回転駆動される回転機械であれば、本発明の回転機械支持装置を適用することができる。 Moreover, the rotating machine support device of the present invention can be applied to other rotating machines such as a turbo compressor and a gas turbine in addition to the supercharger. That is, the rotating machine support device of the present invention can be applied to any rotating machine that is driven to rotate by supplying fluid to the turbine blades.
上述の実施形態では、検査用のタービンハウジング6と完成品用タービンハウジング9とは、形状および寸法の少なくともいずれかが異なっていたが、本発明によると、タービンハウジング6と完成品用タービンハウジング9とは、形状および寸法が同じであってもよい。即ち、完成品用タービンハウジング9が、上述のタービンハウジング6として支持体15の内部に取り付けられてもよい。
In the above-described embodiment, the
上述の実施形態では、支持体15は、支持力伝達体13を介して静止側部材8を支持したが、支持力伝達体13を省略してもよい。この場合、支持体15は、静止側部材8を、直接、支持する。例えば、押付部材11が、静止側部材8を、直接、支持体15に押し付けられるように支持体15の形状と寸法が適宜変更されてよい。
In the above-described embodiment, the
回転機械支持装置10に使用される静止側部材8は、完成品の回転機械(過給機1)の静止側部材であってもよいし、完成品の回転機械の静止側部材と異なっていてもよい。このように、静止側部材8が、完成品の回転機械の静止側部材と異なる場合には、回転機械支持装置10に使用される静止側部材8は、回転機械支持装置10に適合する形状と寸法を有してよい。
The
1 過給機、1a 被押付部(突出部)、3 タービン翼、
4 回転体、5 コンプレッサ翼、
6 検査用のタービンハウジング、7 回転軸、
8 静止側部材(軸受ハウジング)、8a,8b 軸受、
9 タービンハウジング,9a 流路、10 回転機械支持装置、
11 押付部材、12 油圧クランプ本体(押圧力発生装置)、
13 支持力伝達体、13a 内側部、13b 延長部、13c 開口、
14 流路形成体、14a 流路、15 支持体、15a 取出穴、
16 ボルト孔、17 ボルト、18 取出穴閉塞体、18a 排出穴
19 ボルト孔、21 スクロール、23 排気口、
1 turbocharger, 1a pressed part (protruding part), 3 turbine blade,
4 rotating bodies, 5 compressor blades,
6 Turbine housing for inspection, 7 rotating shaft,
8 Static side member (bearing housing), 8a, 8b bearing,
9 turbine housing, 9a flow path, 10 rotating machine support device,
11 pressing member, 12 hydraulic clamp body (pressing force generator),
13 support force transmission body, 13a inner side part, 13b extension part, 13c opening,
14 channel formation body, 14a channel, 15 support body, 15a extraction hole,
16 bolt hole, 17 bolt, 18 take-out hole closing body,
Claims (7)
前記回転機械は、回転駆動されるタービン翼を有する回転体を備え、
前記回転機械支持装置は、前記タービン翼を内部に収容するタービンハウジングと、前記回転体を回転可能に支持する静止側部材を支持する支持体と、を備え、
前記タービンハウジングは、前記タービン翼を回転駆動する流体を流す流路が形成された流路形成体を有し、該流路形成体は、前記支持体の内部に取り付けられ、
前記支持体の内部から前記流路形成体を取り出すための取出穴が、前記静止側部材と反対側にて、前記支持体に形成されている、ことを特徴とする回転機械支持装置。 A rotating machine support device for supporting a rotating machine to perform a rotation unbalance inspection of the rotating machine,
The rotating machine includes a rotating body having turbine blades that are driven to rotate.
The rotating machine support device includes a turbine housing that accommodates the turbine blades therein, and a support that supports a stationary member that rotatably supports the rotating body,
The turbine housing has a flow path forming body in which a flow path for flowing a fluid for rotationally driving the turbine blades is formed, and the flow path forming body is attached to the inside of the support body,
A rotary machine support device, wherein an extraction hole for taking out the flow path forming body from the inside of the support is formed in the support on the side opposite to the stationary member.
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