JPH0455255B2 - - Google Patents
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- JPH0455255B2 JPH0455255B2 JP26677585A JP26677585A JPH0455255B2 JP H0455255 B2 JPH0455255 B2 JP H0455255B2 JP 26677585 A JP26677585 A JP 26677585A JP 26677585 A JP26677585 A JP 26677585A JP H0455255 B2 JPH0455255 B2 JP H0455255B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rubbing
- signal
- output signal
- detection device
- vibration
- Prior art date
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- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、回転機械の運転中、回転部材と静止
部材とが異常にこすれ合うラビング(rubbing)
現象を音響振動にもとづいて検出するラビング検
出装置、特に回転部材の回転に同期した衝突振動
の影響を受けることがなく検出精度を向上させる
ことができる装置構成に関する。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field to Which the Invention Pertains] The present invention relates to rubbing, in which a rotating member and a stationary member abnormally rub against each other during operation of a rotating machine.
The present invention relates to a rubbing detection device that detects phenomena based on acoustic vibrations, and particularly to a device configuration that can improve detection accuracy without being affected by collision vibrations synchronized with the rotation of a rotating member.
蒸気タービンや発電機等の回転機械が運転中に
ラビング現象を生じると異常振動が発生して運転
継続が不能になつたり重大事故に発展したりする
ことがある。特に蒸気タービンのような熱機械で
は、回転部材と静止部材との間の隙間が狭いのに
温度上昇によつてケーシング等の構成部材に熱変
形が生じ易いので、ラビング現象が発生し易いき
らいがある。したがつてラビング現象を早期に検
出し、回転数を下げると注入蒸気温度や蒸流量を
低下させるなどの回転機械の運転操作によつてラ
ビング状態の進展を阻止する必要がある。ラビン
グ現象の検出はラビングによつて回転機械に生じ
る音響振動(以後この振動をラビング振動という
ことがある)を検出して行うのが通例で、このラ
ビング振動は回転部材の回転に同期して発生する
特徴がある。
If a rubbing phenomenon occurs during operation of a rotating machine such as a steam turbine or a generator, abnormal vibrations may occur, making it impossible to continue operation or leading to a serious accident. In particular, in thermal machines such as steam turbines, even though the gap between rotating and stationary members is narrow, thermal deformation is likely to occur in component parts such as the casing due to temperature rise, so rubbing phenomena are likely to occur. be. Therefore, it is necessary to detect the rubbing phenomenon at an early stage and prevent the rubbing from progressing by operating the rotating machine, such as by lowering the rotational speed, the temperature of the injected steam, and the amount of steam. The rubbing phenomenon is usually detected by detecting the acoustic vibrations generated in rotating machinery due to rubbing (hereinafter, these vibrations may be referred to as rubbing vibrations), and this rubbing vibration occurs in synchronization with the rotation of the rotating parts. There is a characteristic that
第4図は従来のラビング検出装置の構成図で、
図において1a,1b,1c,1dはそれぞれ回
転機械1の回転軸、ケーシング、軸受金、軸受カ
バー、1eは回転軸1aに固定されてケーシング
1b内を回転する回転体、2aは一端が軸受金1
cに固定され他端には音響センサ2が固定された
線状のウエーブガイドである。音響センサ2は高
い周波数領域に共振周波数を有するように形成し
た、圧電素子を用いたアコーステイツク・エミツ
シヨン(acoustic emission)用センサ(以下AE
センサと呼ぶこともある)で、ウエーブガイド2
aはその一端が固定された軸受金1cの振動を
AEセンサ2に伝達する機能を有している。AEセ
ンサ2の出力信号2bはウエーブガイド2aが取
り付けられている軸受金1cの部分に生じている
振動の加速度に対応している。ウエーブガイド2
aは、内部が高温になる軸受カバー1dの外部に
AEセンサ2を配置し、かつ該センサ2を保守し
易くするために設けられている。3は回転軸1a
の回転に同期したパルス信号3aを出力するパル
ス発生器である。4は出力信号2bを増幅する増
幅器、5は増幅器の出力信号4aが入力されこの
入力信号からラビング振動の卓越周波数成分を抽
出してS/N比を向上させるバンドパスフイル
タ、6はフイルタ5の出力信号5aの包絡線検波
を行う検波器である。7は、パルス発生器3の出
力信号3aをトリガ信号として用い、検波器6の
出力信号6aに対して所定時間の間の時間平均演
算を行つて演算結果に応じた信号7aを出力する
平均値演算器で、演算器7はこのように構成され
ているので、この演算器の出力信号7aは、検波
器の出力信号6aに含まれていてパルス信号3a
には同期していない白色雑音が除去された信号と
なつている。8は信号7aと3aとを観測する
CRT表示器である。 Figure 4 is a configuration diagram of a conventional rubbing detection device.
In the figure, 1a, 1b, 1c, and 1d are respectively the rotating shaft, casing, bearing metal, and bearing cover of the rotating machine 1, 1e is a rotating body that is fixed to the rotating shaft 1a and rotates inside the casing 1b, and 2a has a bearing metal at one end. 1
It is a linear wave guide fixed to c and an acoustic sensor 2 fixed to the other end. The acoustic sensor 2 is an acoustic emission sensor (hereinafter referred to as AE) that uses a piezoelectric element and is formed to have a resonance frequency in a high frequency range.
(sometimes called a sensor), the waveguide 2
a is the vibration of the bearing metal 1c whose one end is fixed.
It has a function of transmitting information to the AE sensor 2. The output signal 2b of the AE sensor 2 corresponds to the acceleration of vibration occurring in the portion of the bearing metal 1c to which the wave guide 2a is attached. wave guide 2
a is the outside of the bearing cover 1d where the inside is high temperature.
It is provided to facilitate the placement of the AE sensor 2 and the maintenance of the sensor 2. 3 is the rotating shaft 1a
This is a pulse generator that outputs a pulse signal 3a synchronized with the rotation of the motor. 4 is an amplifier that amplifies the output signal 2b; 5 is a bandpass filter that receives the output signal 4a of the amplifier and extracts the dominant frequency component of the rubbing vibration from this input signal to improve the S/N ratio; 6 is a bandpass filter of the filter 5; This is a detector that performs envelope detection of the output signal 5a. 7 is an average value that uses the output signal 3a of the pulse generator 3 as a trigger signal, performs time average calculation for a predetermined time on the output signal 6a of the detector 6, and outputs a signal 7a according to the calculation result. Since the arithmetic unit 7 is configured in this way, the output signal 7a of this arithmetic unit is included in the output signal 6a of the detector and is the pulse signal 3a.
This is a signal from which unsynchronized white noise has been removed. 8 observes signals 7a and 3a
It is a CRT display.
第4図においては各部が上記のように構成され
ているので、回転機械1においてたとえば回転体
1eとケーシング1bとの間にラビング現象が発
生したとすると、この現象に伴うラビング振動1
00が回転体1e、回転軸1aを順次経由して軸
受金1cに伝播し、この結果要部の出力信号の波
形はたとえば第5図に示したようになる。第5図
において、各波形図の横軸は経過時間を示してお
り、また矢印Pはこの矢印で指示した時刻近傍で
ラビング振動が発生していることを示している。
第5図におけるラビング振動無しの場合は、ラビ
ング現象が生じていないためにAEセンサの出力
信号2bが白色雑音のみで構成されている場合を
示しており、ラビング振動有りの場合は、ラビン
グ現象が発生したために信号2bが白色雑音とラ
ビング振動とで構成されている場合を示してい
る。ラビング現象が発生すると、前述したように
回転部材の回転に同期したラビング振動が生じ、
第5図ではこの結果信号6aおよび7aに三角パ
ルス状のラビング振動が現れたことを示してい
る。上述したように、第4図においてはラビング
現象が発生すると信号6a,7aに三角パルス状
ラビング振動が現れるので、この振動をパルス発
生器の出力信号3aと比較して観察することによ
つてラビング現象の発生を精度よく検出すること
ができ、この検出の際信号7aを用いると、該信
号7aでは信号6aに比べて白色雑音が少なくな
つているので検出作業が容易になる。 In FIG. 4, each part is configured as described above, so if a rubbing phenomenon occurs between the rotating body 1e and the casing 1b in the rotating machine 1, for example, the rubbing vibration caused by this phenomenon 1
00 is propagated to the bearing metal 1c via the rotating body 1e and the rotating shaft 1a in order, and as a result, the waveform of the output signal of the main part becomes as shown in FIG. 5, for example. In FIG. 5, the horizontal axis of each waveform diagram indicates elapsed time, and arrow P indicates that rubbing vibration occurs near the time indicated by this arrow.
In Fig. 5, when there is no rubbing vibration, the output signal 2b of the AE sensor consists of only white noise because no rubbing phenomenon has occurred, and when there is rubbing vibration, the rubbing phenomenon is not occurring. This shows a case where the signal 2b is composed of white noise and rubbing vibration. When the rubbing phenomenon occurs, as mentioned above, rubbing vibrations synchronized with the rotation of the rotating member occur,
FIG. 5 shows that as a result, triangular pulse-like rubbing vibrations appeared in the signals 6a and 7a. As mentioned above, in FIG. 4, when a rubbing phenomenon occurs, a triangular pulse-like rubbing vibration appears in the signals 6a and 7a, so by comparing this vibration with the output signal 3a of the pulse generator and observing it, the rubbing The occurrence of a phenomenon can be detected with high accuracy, and when the signal 7a is used for this detection, the detection work becomes easier because the signal 7a has less white noise than the signal 6a.
第4図の検出装置では上述のようにしてラビン
グ現象の発生を検出するが、このラビング検出装
置には以下に説明するような問題がある。すなわ
ち第6図は第4図における要部の拡大斜視図で、
第6図においては軸受金1cは、上金101と下
金102とをボルト103で締着することによつ
てリング状に形成され、下金102が軸受座1f
に当接するように該座1fに載置されている。そ
して通常互いに当接する下金102の側面と軸受
座1fの面とは球面状に形成されており、またこ
の球状当接面には下金102の側面と軸受座1f
の上面とがほぼ接触し始める部分に弧状の隙間1
04が形成されているのが通例である。第6図に
おいては軸受金1cと軸受座1fとが上述のよう
に構成されているので、回転軸1aが回転する
と、軸1aを含む回転部材の残留不釣合による遠
心力をはじめとする各種の励振力が軸受金1cに
作用し、これら励振力の大きさや隙間104の形
成態様によつて軸受金1cと軸受座1fとが衝突
してこの結果衝突振動105が発生することがあ
る。 Although the detection device shown in FIG. 4 detects the occurrence of a rubbing phenomenon as described above, this rubbing detection device has the following problems. In other words, FIG. 6 is an enlarged perspective view of the main parts in FIG.
In FIG. 6, the bearing metal 1c is formed into a ring shape by tightening an upper metal 101 and a lower metal 102 with bolts 103, and the lower metal 102 is formed into a ring shape by tightening the upper metal 101 and the lower metal 102 with the bearing seat 1f.
It is placed on the seat 1f so as to be in contact with the seat 1f. The side surface of the lower metal 102 and the surface of the bearing seat 1f, which normally come into contact with each other, are formed in a spherical shape, and the side surface of the lower metal 102 and the surface of the bearing seat 1f are formed on this spherical contact surface.
There is an arc-shaped gap 1 at the part where the top surface almost starts to touch.
04 is usually formed. In FIG. 6, since the bearing metal 1c and the bearing seat 1f are constructed as described above, when the rotating shaft 1a rotates, various types of excitation such as centrifugal force due to residual unbalance of the rotating members including the shaft 1a are generated. Forces act on the bearing metal 1c, and depending on the magnitude of these excitation forces and the manner in which the gap 104 is formed, the bearing metal 1c and the bearing seat 1f may collide, resulting in collision vibration 105.
第7図はこのような衝突振動105が発生した
場合の、第4図におけるラビング検出装置の要部
の信号波形説明図で、衝突振動105は通常軸1
aの回転に同期して発生して、信号6aおよび7
aに矢印Qで示したような三角パルス状波形とな
つて現れる。したがつてこのような振動105が
生じると第4図のラビング検出装置には衝突振動
105とラビング振動とを辨別ることができない
という問題がある。 FIG. 7 is an explanatory diagram of signal waveforms of the main parts of the rubbing detection device in FIG. 4 when such a collision vibration 105 occurs.
The signals 6a and 7 are generated in synchronization with the rotation of
It appears as a triangular pulse-like waveform as shown by arrow Q in a. Therefore, when such vibration 105 occurs, the rubbing detection device shown in FIG. 4 has a problem in that it cannot distinguish between the collision vibration 105 and the rubbing vibration.
本発明は、上述したような従来のラビング検出
装置における問題を解消して、回転に同期して発
生する衝突振動の影響を受けることなく確実に検
出動作を行うことのできるラビング検出装置を提
供することを目的とする。
The present invention solves the problems of conventional rubbing detection devices as described above, and provides a rubbing detection device that can reliably perform detection operations without being affected by collision vibrations that occur in synchronization with rotation. The purpose is to
本発明は、上記目的達成のため、互いに当接す
る軸受金と軸受座のそれぞれの振動を検出する第
1および第2音響センサと、前記第1および第2
音響センサの各出力信号のそれぞれを増幅する増
幅器と、該増幅器からの各出力信号のノイズを低
減するバンドパスフイルタと、該バンドパスフイ
ルタからの各出力信号の包絡線検波を行う検波器
と、該検波器から各出力信号の演算処理を行う信
号処理部とでラビング検出装置を構成し、信号処
理部の出力信号によつてラビング現象の検出を行
うようにしたもので、このように構成することに
よつて、第1部分と第2部分との間に回転機械の
回転に同期した衝突が発生した際両音響センサか
ら出力される衝突振動信号が信号処理部で相殺、
消去されるようにして、もつてこのような衝突振
動の影響を受けることなく確実に検出動作を行う
ことのできるラビング検出装置が得られるように
したものである。
In order to achieve the above object, the present invention includes first and second acoustic sensors that detect vibrations of a bearing metal and a bearing seat that are in contact with each other, and the first and second acoustic sensors.
an amplifier that amplifies each output signal of the acoustic sensor; a bandpass filter that reduces noise in each output signal from the amplifier; and a detector that performs envelope detection of each output signal from the bandpass filter; A rubbing detection device is configured with a signal processing unit that performs arithmetic processing on each output signal from the detector, and a rubbing phenomenon is detected based on the output signal of the signal processing unit. In this way, when a collision occurs between the first part and the second part in synchronization with the rotation of the rotating machine, the collision vibration signals output from both acoustic sensors are canceled out by the signal processing unit.
In this way, it is possible to obtain a rubbing detection device that can reliably perform a detection operation without being affected by such collision vibrations.
第1図は本発明の第1実施例の構成図で、本図
においてはケーシング等を含む回転機械1の本体
部は省略している。第1図において10,11は
いずれも第4図に示したのと同様なAEセンサで、
AEセンサ10,11はそれぞれ第4図における
ウエーブガイド2aと同様なウエーブガイド10
a,11aを介して下金102、軸受座1fに取
り付けられ、軸受カバー1dの外部に設置されて
いる。両AEセンサ10,11はほぼ等しい振動
感度特性をもつたセンサで、この場合AEセンサ
10の出力信号は増幅器4に入力されている。1
2はAEセンサ11の出力信号が入力され該信号
を増幅して出力信号12aとして出力する増幅
器、13は信号12aが入力され出力信号を検波
器14に入力する、バンドパスフイルタ5と同じ
機能を有するバンドパスフイルタで、検波器14
は検波器6と同様に入力信号に対して包絡線検波
を行つて出力信号14aを出力する検波器であ
る。両検波器の出力信号6a,14aはいずれも
差動増幅器15に入力され、ここで両信号の差に
応じた信号15aが形成されて平均値演算器7に
入力されている。21は回転軸1aと軸受金1c
と軸受カバー1dと軸受座1fとを除く図示の各
部からなるラビング検出装置である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of the present invention, and the main body of a rotating machine 1 including a casing and the like is omitted in this figure. In Fig. 1, 10 and 11 are both AE sensors similar to those shown in Fig. 4.
The AE sensors 10 and 11 each have a waveguide 10 similar to the waveguide 2a in FIG.
It is attached to the lower metal part 102 and the bearing seat 1f via a and 11a, and is installed outside the bearing cover 1d. Both AE sensors 10 and 11 have substantially equal vibration sensitivity characteristics, and in this case, the output signal of the AE sensor 10 is input to the amplifier 4. 1
2 is an amplifier that receives the output signal of the AE sensor 11, amplifies the signal, and outputs it as an output signal 12a; 13 has the same function as the bandpass filter 5, which receives the signal 12a and inputs the output signal to the detector 14; The detector 14 is a bandpass filter having
Similarly to the wave detector 6, the wave detector performs envelope detection on the input signal and outputs an output signal 14a. The output signals 6a and 14a from both detectors are both input to a differential amplifier 15, where a signal 15a corresponding to the difference between the two signals is formed and input to an average value calculator 7. 21 is the rotating shaft 1a and the bearing metal 1c
This is a rubbing detection device consisting of the parts shown in the figure except for the bearing cover 1d and the bearing seat 1f.
次にラビング検出装置21における要部の作用
を第2図の波形説明図を参照して説明する。第2
図において、まずラビング現象が生じていなくて
下金102と軸受座1fとの衝突にもとづく衝突
振動のみが存在していたとすると、AEセンサ1
0,11の各出力信号、したがつて増幅器の出力
信号4a,12aはいずれも回転機械1の回転に
同期した衝突振動信号と白色雑音とで構成され、
この場合センサ10,11はそれぞれ下金10
2、軸受座1fの各振動を検出するように取り付
けられているので両信号4a,12aにおける衝
突振動信号の各レベルはほぼ同一となるが、白色
雑音は殆ど回転軸1aを介して伝達されてくる雑
音でありまた回転軸1aの回転に伴う雑音である
ので、この雑音は軸受座1fに伝達される時下金
102と軸受座1fとの当接部で減衰し、したが
つて信号4a,12aにおける各白色雑音のレベ
ルは通常前者の方が大きくなる。検波器出力信号
6a,14aの波形中Qで示した三角パルス状波
形がこの場合の衝突振動を示しており、この場合
上述した所から明らかなように信号6a,14a
における衝突振動パルスのレベルはほぼ等しいの
で、差動増幅器の出力信号15aはパルス状波形
を有しない白色雑音状信号となる。 Next, the operation of the main parts of the rubbing detection device 21 will be explained with reference to the waveform explanatory diagram of FIG. Second
In the figure, first of all, assuming that no rubbing phenomenon occurs and only collision vibration exists due to the collision between the lower ring 102 and the bearing seat 1f, the AE sensor 1
Each of the output signals 0 and 11, and therefore the output signals 4a and 12a of the amplifier, are each composed of a collision vibration signal synchronized with the rotation of the rotating machine 1 and white noise,
In this case, the sensors 10 and 11 each have a lower metal 10
2. Since it is installed to detect each vibration of the bearing seat 1f, the levels of the collision vibration signals in both signals 4a and 12a are almost the same, but most of the white noise is transmitted through the rotating shaft 1a. This is a noise accompanying the rotation of the rotating shaft 1a, so when this noise is transmitted to the bearing seat 1f, it is attenuated at the contact portion between the lower metal part 102 and the bearing seat 1f, and therefore the signals 4a, The level of each white noise in 12a is usually higher in the former. The triangular pulse-like waveform indicated by Q in the waveforms of the detector output signals 6a and 14a indicates the collision vibration in this case, and in this case, as is clear from the above, the signals 6a and 14a
Since the levels of the collision vibration pulses at are almost equal, the output signal 15a of the differential amplifier becomes a white noise-like signal without a pulse-like waveform.
次に下金102と軸受座1fとの衝突にもとづ
く衝突振動と、回転軸1aを介して伝播するラビ
ング振動とが同時に存在したとすると、この場合
信号4a,12aまたは6a,14aにおける白
色雑音波形、衝突振動波形の各態様は前述したラ
ビング振動がなくて衝突振動のみが存在した場合
と同様であるが、信号6a,14aには共にラビ
ング振動にもとづく三角パルス状波形がP矢印で
示す時刻に現れる。しかしながらこの場合、本発
明者は、下金102と軸受座1fとの当接部にお
ける振動減衰作用のために、信号14aにおける
ラビング振動パルスのレベルがこのパルスに対応
する信号6aにおけるラビング振動パルスのレベ
ルに比べて大幅に低下することを見出しており、
この結果信号14aは衝突振動が支配的な波形と
なる。したがつて差動増幅器の出力信号15aに
はラビング振動にもとづく三角状パルスのみがパ
ルス発生器の出力信号3aに同期して現れ、衝突
振動にもとづく三角状パルスは現れないので、表
示器8によりラビング現象の発生を確認できるこ
とになる。 Next, if the collision vibration caused by the collision between the lower metal 102 and the bearing seat 1f and the rubbing vibration propagated via the rotating shaft 1a exist simultaneously, in this case, the white noise waveform in the signals 4a, 12a or 6a, 14a , each aspect of the collision vibration waveform is the same as in the case where there is no rubbing vibration and only collision vibration is present, but signals 6a and 14a both have a triangular pulse-like waveform based on the rubbing vibration at the time indicated by the P arrow. appear. However, in this case, the inventor discovered that due to the vibration damping effect at the abutting portion between the lower metal 102 and the bearing seat 1f, the level of the rubbing vibration pulse in the signal 14a is lower than that of the rubbing vibration pulse in the signal 6a corresponding to this pulse. We have found that the level is significantly lower than that of
As a result, the signal 14a has a waveform dominated by collision vibration. Therefore, only the triangular pulse based on the rubbing vibration appears in the output signal 15a of the differential amplifier in synchronization with the output signal 3a of the pulse generator, and the triangular pulse based on the collision vibration does not appear. This allows confirmation of the occurrence of the rubbing phenomenon.
第1図に示したラビング検出装置21では上述
のようにしてラビング検出が行れる。故にこのよ
うな検出装置21は、軸受金1cと軸受座1fと
の周期的衝突にもとづく振動の影響を受けること
なく確実にラビング現象を検出することのできる
ラビング検出装置である。 The rubbing detection device 21 shown in FIG. 1 can perform rubbing detection as described above. Therefore, such a detection device 21 is a rubbing detection device that can reliably detect a rubbing phenomenon without being affected by vibrations caused by periodic collisions between the bearing metal 1c and the bearing seat 1f.
第3図は本発明の第2実施例の構成図で、本図
の第1図と異なる主な点はパルス発生器3が設け
られていない点と、検波器6,14以降の信号処
理態様が異なる点とである。第3図において、1
6,17は検波器の出力信号6a,14aがそれ
ぞれ入力されこれら入力信号の直流分すなわち白
色雑音相当分を除去してそれぞれ出力信号16
a,17aを出力するハイパスフイルタで、これ
ら両フイルタ16,17の特性はほぼ等しく形成
されている。18は信号16aと17aとが入力
され両信号のレベル比に応じた信号18aを出力
する割算器で、信号18aは比較器19に入力さ
れ、ここで信号18aの値が所定値以上であると
信号が比較器19から出力されて警報器20が動
作するように構成されている。第3図においては
フイルタ16,17および割算器18が上述のよ
うに構成されているので、この場合割算器18は
検波器出力信号6a,14aに含まれる変動成分
のレベルの比を演算することになり、また本発明
者は信号16a,17aの各レベルをそれぞれ
A,Bとした場合(A/B)3であるとラビン
グ現象が発生しているとみなせることを実験的に
見出しているので、第3図においては比較器19
における前記所定値を3に対応した値に設定する
ことによつてラビング現象の自動検出ができるこ
とになる。第3図の場合、第1図で説明したよう
な衝突振動が発生しても、信号16a,17aに
含まれる衝突振動パルスの各レベルは前述したよ
うにほぼ等しいので、このような衝突振動が比較
器19の動作に影響を与えないことは明らかで、
したがつて第3図の第2実施例は、軸受金と軸受
座との衝突によつて回転機械の回転に同期して発
生する衝突振動の影響を受けることなく確実にラ
ビング現象を検出することのできるラビング検出
装置である。 FIG. 3 is a block diagram of a second embodiment of the present invention, and the main differences from FIG. 1 are that the pulse generator 3 is not provided and the signal processing mode after the detectors 6 and 14. The difference is that In Figure 3, 1
The output signals 6a and 14a of the detector are inputted to 6 and 17, respectively, and the DC component of these input signals, that is, the white noise equivalent component is removed to produce an output signal 16.
The filters 16 and 17 are high-pass filters that output signals a and 17a, and have substantially the same characteristics. 18 is a divider which receives signals 16a and 17a and outputs a signal 18a according to the level ratio of both signals, and the signal 18a is inputted to a comparator 19, where the value of the signal 18a is equal to or higher than a predetermined value. This signal is output from the comparator 19, and the alarm 20 is activated. In FIG. 3, the filters 16, 17 and the divider 18 are configured as described above, so in this case the divider 18 calculates the ratio of the levels of the fluctuating components contained in the detector output signals 6a, 14a. Furthermore, the inventor has experimentally found that when the levels of the signals 16a and 17a are A and B, respectively (A/B), it can be considered that a rubbing phenomenon occurs. Therefore, in Fig. 3, the comparator 19
By setting the predetermined value in , to a value corresponding to 3, the rubbing phenomenon can be automatically detected. In the case of FIG. 3, even if the collision vibration described in FIG. It is clear that the operation of the comparator 19 is not affected.
Therefore, the second embodiment shown in FIG. 3 is capable of reliably detecting the rubbing phenomenon without being affected by the collision vibration that occurs in synchronization with the rotation of the rotating machine due to the collision between the bearing metal and the bearing seat. This is a rubbing detection device that can perform
上述の各実施例においては、AEセンサ10,
11をそれぞれ軸受金1c、軸受座1fの各振動
を検出するように配置して軸受金、軸受座間に生
じる衝突振動の影響を受けることなくラビング検
出を行うようにしたが、本発明はこのような実施
態様に限定されるものではなく、本発明において
は、センサ10,11は互いに当接して衝突振動
を発生する恐れのある回転機械の第1部分と第2
部分とのそれぞれから振動を検出するように配設
されて差し支えないものである。 In each of the above embodiments, the AE sensor 10,
11 are arranged to detect each vibration of the bearing metal 1c and the bearing seat 1f, respectively, so that rubbing detection can be performed without being affected by the collision vibration generated between the bearing metal and the bearing seat. However, in the present invention, the sensors 10 and 11 are connected to the first and second parts of a rotating machine, which are likely to come into contact with each other and generate collision vibrations.
The device may be arranged to detect vibrations from each of the parts.
上述したように、本発明においては、互いに当
接して衝突振動を発生する恐れのある回転機械の
軸受金と軸受座のそれぞれの振動を検出する第1
および第2音響センサと、これらの両音響センサ
の各出力信号のそれぞれを増幅する増幅器と、該
増幅器からの各出力信号のノイズを低減するバン
ドパスフイルタと、該バンドパスフイルタからの
各出力信号の包絡線検波を行う検波器と、該検波
器からの各出力信号の演算処理を行う信号処理部
とでラビング検出装置を構成し、信号処理部の出
力信号によつてラビング現象の検出を行うように
したので、このように構成することによつて、軸
受金と軸受座との間に回転機械の回転に同期した
衝突が発生した際両音響センサから出力される衝
突振動信号が信号処理部で相殺、消去されるよう
にすることができる結果、前記衝突にもとづく振
動の影響を受けることなく確実に検出動作を行う
ことのできるラビング検出装置が得られる効果が
ある。
As described above, in the present invention, the first sensor detects the vibrations of the bearing ring and the bearing seat of the rotating machine, which may come into contact with each other and generate collision vibrations.
and a second acoustic sensor, an amplifier that amplifies each output signal of both of these acoustic sensors, a bandpass filter that reduces noise in each output signal from the amplifier, and each output signal from the bandpass filter. A rubbing detection device is composed of a detector that performs envelope detection of the detector and a signal processing unit that performs arithmetic processing on each output signal from the detector, and detects a rubbing phenomenon based on the output signal of the signal processing unit. With this configuration, when a collision occurs between the bearing metal and the bearing seat in synchronization with the rotation of the rotating machine, the collision vibration signals output from both acoustic sensors are transmitted to the signal processing section. As a result, it is possible to obtain a rubbing detection device that can reliably perform a detection operation without being affected by vibrations caused by the collision.
第1図および第3図はそれぞれ本発明の第1お
よび第2実施例の構成図、第2図は第1図におけ
る要部の信号波形説明図、第4図は従来のラビン
グ検出装置の構成図、第5図は第4図における要
部の信号波形説明図、第6図は第4図における要
部の拡大斜視図、第7図は第4図における要部の
信号波形説明図で第5図とは異なる波形説明図で
ある。
1……回転機械、1c……軸受金、1f……軸
受座、10,11……AEセンサ。
1 and 3 are configuration diagrams of the first and second embodiments of the present invention, respectively, FIG. 2 is an explanatory diagram of signal waveforms of the main parts in FIG. 1, and FIG. 4 is the configuration of a conventional rubbing detection device. Fig. 5 is an explanatory diagram of signal waveforms of the main parts in Fig. 4, Fig. 6 is an enlarged perspective view of the main parts in Fig. 4, and Fig. 7 is an explanatory diagram of signal waveforms of the main parts in Fig. 4. 5 is a waveform explanatory diagram different from FIG. 5. FIG. 1... Rotating machine, 1c... Bearing metal, 1f... Bearing seat, 10, 11... AE sensor.
Claims (1)
ける互いに当接する軸受金と軸受座のそれぞれの
振動を検出する第1および第2音響センサと、前
記第1および第2音響センサの各出力信号のそれ
ぞれを増幅する増幅器と、該増幅器からの各出力
信号のノイズを低減するバンドパスフイルタと、
該バンドパスフイルタからの各出力信号の包絡線
検波を行う検波器と、該検波器からの各出力信号
の演算処理を行う信号処理部とからなり、前記信
号処理部の出力信号により前記回転機械のラビン
グ現象を検出することを特徴とするラビング検出
装置。 2 特許請求の範囲第1項記載の検出装置におい
て、信号処理部は第1および第2音響センサに対
応するそれぞれの検波器からの各出力信号の差に
応じた信号を出力する平均値演算器からなること
を特徴とするラビング検出装置。 3 特許請求の範囲の第1項記載の検出装置にお
いて、信号処理部は第1および第2音響センサに
対応するそれぞれの検波器からの各出力信号の比
に応じた信号を出力する割算器からなることを特
徴とするラビング検出装置。[Claims] 1. First and second acoustic sensors that have substantially equal vibration sensitivity characteristics and detect vibrations of a bearing ring and a bearing seat that abut each other in a rotating machine, and the first and second acoustic sensors. an amplifier that amplifies each output signal of the amplifier, and a bandpass filter that reduces noise of each output signal from the amplifier;
It consists of a detector that performs envelope detection of each output signal from the bandpass filter, and a signal processing unit that performs arithmetic processing of each output signal from the detector, and the output signal of the signal processing unit is used to detect the rotating machine. A rubbing detection device characterized by detecting a rubbing phenomenon. 2. In the detection device according to claim 1, the signal processing section includes an average value calculator that outputs a signal according to the difference between the respective output signals from the respective detectors corresponding to the first and second acoustic sensors. A rubbing detection device comprising: 3. In the detection device according to claim 1, the signal processing section includes a divider that outputs a signal according to the ratio of each output signal from the respective detectors corresponding to the first and second acoustic sensors. A rubbing detection device comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26677585A JPS62126320A (en) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | Apparatus for detecting rubbing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26677585A JPS62126320A (en) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | Apparatus for detecting rubbing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62126320A JPS62126320A (en) | 1987-06-08 |
| JPH0455255B2 true JPH0455255B2 (en) | 1992-09-02 |
Family
ID=17435524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26677585A Granted JPS62126320A (en) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | Apparatus for detecting rubbing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62126320A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4613755B2 (en) * | 2005-08-31 | 2011-01-19 | オムロン株式会社 | Inspection apparatus and inspection method |
| JP7545927B2 (en) | 2021-04-08 | 2024-09-05 | 三菱重工業株式会社 | Rubbing position identification device and rubbing position identification method for rotating machines |
-
1985
- 1985-11-27 JP JP26677585A patent/JPS62126320A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62126320A (en) | 1987-06-08 |
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