JP2002090138A - 回転軸の軸伸び量計測方法及び計測装置 - Google Patents
回転軸の軸伸び量計測方法及び計測装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 伸びの大きさに関わらず、精度よく回転軸の
軸伸び量を計測可能な軸伸び量計測方法と装置を提供す
ること。 【解決手段】 軸伸び量を計測する回転軸１の回転面
に、軸心に対し互いに反対方向に傾斜した溝１０，１２
が設けられている。回転軸１の回転面に対向させてセン
サ１４が配置されている。回転軸１の回転に伴い、セン
サ１４は溝１０，１２が通過する度にパルスを発生す
る。溝１０と１２の周方向の間隔は、回転軸１の軸方向
位置で異っているので、軸伸びによってセンサ１４の位
置における溝１０，１２の位置が変化するとセンサ１４
によって発生されるパルス間隔は変化する。そのパルス
発生間隔の変化から軸伸び量を求める。
軸伸び量を計測可能な軸伸び量計測方法と装置を提供す
ること。 【解決手段】 軸伸び量を計測する回転軸１の回転面
に、軸心に対し互いに反対方向に傾斜した溝１０，１２
が設けられている。回転軸１の回転面に対向させてセン
サ１４が配置されている。回転軸１の回転に伴い、セン
サ１４は溝１０，１２が通過する度にパルスを発生す
る。溝１０と１２の周方向の間隔は、回転軸１の軸方向
位置で異っているので、軸伸びによってセンサ１４の位
置における溝１０，１２の位置が変化するとセンサ１４
によって発生されるパルス間隔は変化する。そのパルス
発生間隔の変化から軸伸び量を求める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービンや蒸
気タービンの回転軸などのように軸方向に伸びる回転軸
の軸伸び量を計測する方法及び装置に関する。
気タービンの回転軸などのように軸方向に伸びる回転軸
の軸伸び量を計測する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービンや蒸気タービンの回転軸は
温度変化によって軸伸びを生じ、その伸び量が所定範囲
内に収まっているか否かを精度良く把握し、動翼と静翼
の接触などを起こさないようにすることが必要である。
このような目的で回転軸の軸伸び量を計測する従来のや
り方は、図７に示すように軸伸びによって生ずる隙間を
ギャップセンサで検出するものであった。図７において
１は回転軸で、この回転軸１には軸伸び量を計測するた
めのターゲット面２が設けられ、このターゲット面２に
対向してギャップセンサ４が配置される。ギャップセン
サ４は静止系６に取り付けられる。ギャップセンサ４
は、ターゲット面２とセンサ４の間の隙間８を計測し、
この隙間８の変化によって回転軸１の軸伸び量を計測す
る。
温度変化によって軸伸びを生じ、その伸び量が所定範囲
内に収まっているか否かを精度良く把握し、動翼と静翼
の接触などを起こさないようにすることが必要である。
このような目的で回転軸の軸伸び量を計測する従来のや
り方は、図７に示すように軸伸びによって生ずる隙間を
ギャップセンサで検出するものであった。図７において
１は回転軸で、この回転軸１には軸伸び量を計測するた
めのターゲット面２が設けられ、このターゲット面２に
対向してギャップセンサ４が配置される。ギャップセン
サ４は静止系６に取り付けられる。ギャップセンサ４
は、ターゲット面２とセンサ４の間の隙間８を計測し、
この隙間８の変化によって回転軸１の軸伸び量を計測す
る。
【０００３】このように、従来の軸伸び量の計測装置で
はギャップセンサ４によって静止系６から回転軸１の伸
び量を直接計測するものであった。従って、回転軸１の
軸伸び量が大きい場合、広いレンジに亘って隙間８を計
測する必要があるが、ギャップセンサ４によって、広い
レンジの隙間８を計測することは精度が落ちるものであ
った。また、隙間８を計測する回転軸１の軸方向にギャ
ップセンサ４を設置するので、回転軸１の軸方向にギャ
ップセンサ４設置のための所要のスペースを必要とする
ものであった。
はギャップセンサ４によって静止系６から回転軸１の伸
び量を直接計測するものであった。従って、回転軸１の
軸伸び量が大きい場合、広いレンジに亘って隙間８を計
測する必要があるが、ギャップセンサ４によって、広い
レンジの隙間８を計測することは精度が落ちるものであ
った。また、隙間８を計測する回転軸１の軸方向にギャ
ップセンサ４を設置するので、回転軸１の軸方向にギャ
ップセンサ４設置のための所要のスペースを必要とする
ものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の回転軸の軸伸び
量計測装置が前記した問題点を有していた点に鑑み、本
発明はこれらの問題点がなく、軸伸びの大きさに関わら
ず、精度よく回転軸の軸伸び量を計測可能な軸伸び量計
測方法及び計測装置を提供することを課題としている。
量計測装置が前記した問題点を有していた点に鑑み、本
発明はこれらの問題点がなく、軸伸びの大きさに関わら
ず、精度よく回転軸の軸伸び量を計測可能な軸伸び量計
測方法及び計測装置を提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決する回転軸の軸伸び量計測方法として、前記回転軸の
回転面に、基準マークと、前記回転軸の軸心方向と傾斜
させた計測マークとを設け、前記回転軸の回転面に対向
させて回転軸の回転に伴う前記マークの通過によりパル
スを発生するセンサを静置し、前記基準マークと計測マ
ークにより前記センサが発生するパルスの間隔の変化量
から前記回転軸の軸伸び量を計測するようにした回転軸
の軸伸び量計測方法を提供する。
決する回転軸の軸伸び量計測方法として、前記回転軸の
回転面に、基準マークと、前記回転軸の軸心方向と傾斜
させた計測マークとを設け、前記回転軸の回転面に対向
させて回転軸の回転に伴う前記マークの通過によりパル
スを発生するセンサを静置し、前記基準マークと計測マ
ークにより前記センサが発生するパルスの間隔の変化量
から前記回転軸の軸伸び量を計測するようにした回転軸
の軸伸び量計測方法を提供する。
【０００６】本発明の軸伸び量計測方法によれば、その
計測マークが回転軸の軸心方向と傾斜して設けられてい
るため、基準マークの位置に対する計測マーク線の周方
向位置は、軸心方向の位置によって変化する。従って、
回転軸の回転に伴い基準マークと計測マークが通過する
ことによってパルスを発生するセンサは、回転軸の軸伸
びによってセンサが対向する回転軸の軸線方向位置が変
わると異る間隔でパルスを発生する。従って、センサが
発生するこのパルス間隔の変化を計測することによって
回転軸の軸伸び量を計測することができる。
計測マークが回転軸の軸心方向と傾斜して設けられてい
るため、基準マークの位置に対する計測マーク線の周方
向位置は、軸心方向の位置によって変化する。従って、
回転軸の回転に伴い基準マークと計測マークが通過する
ことによってパルスを発生するセンサは、回転軸の軸伸
びによってセンサが対向する回転軸の軸線方向位置が変
わると異る間隔でパルスを発生する。従って、センサが
発生するこのパルス間隔の変化を計測することによって
回転軸の軸伸び量を計測することができる。
【０００７】本発明のこの軸伸び量計測方法において
は、軸伸びを計測する回転軸の回転面に基準マークと、
回転軸の軸心方向と傾斜された計測マークとを設け、か
つ、回転軸の回転面に対向させて、回転軸回転による前
記したマークの通過でパルスを発生するセンサを設置す
るだけであるから、センサとこれが対向する回転軸の回
転面との間の間隔は、回転軸の軸伸びによって実質的に
変化しないので、センサによる軸伸びの計測精度は軸伸
び量の大きさによって低下することがない。また、本発
明によれば、従来のように回転軸の軸方向にセンサを設
置しなくてよいので、回転軸の軸方向スペースの制約に
よって計測が不可能になるということもない。
は、軸伸びを計測する回転軸の回転面に基準マークと、
回転軸の軸心方向と傾斜された計測マークとを設け、か
つ、回転軸の回転面に対向させて、回転軸回転による前
記したマークの通過でパルスを発生するセンサを設置す
るだけであるから、センサとこれが対向する回転軸の回
転面との間の間隔は、回転軸の軸伸びによって実質的に
変化しないので、センサによる軸伸びの計測精度は軸伸
び量の大きさによって低下することがない。また、本発
明によれば、従来のように回転軸の軸方向にセンサを設
置しなくてよいので、回転軸の軸方向スペースの制約に
よって計測が不可能になるということもない。
【０００８】また、本発明は、前記課題を解決する回転
軸の軸伸び量計測装置として、回転軸の回転面に基準マ
ークと、前記回転軸の軸心方向に対して傾斜された計測
マークとが設けられ、前記回転軸の回転面に対向して静
置され回転軸の回転に伴う前記マークの通過によりパル
スを発生するセンサ、及び前記センサが基準マークと計
測マークにより発生するパルスの間隔の変化量から前記
回転軸の軸伸び量を計測するデータ処理部を有する回転
軸の軸伸び量計測装置を提供する。
軸の軸伸び量計測装置として、回転軸の回転面に基準マ
ークと、前記回転軸の軸心方向に対して傾斜された計測
マークとが設けられ、前記回転軸の回転面に対向して静
置され回転軸の回転に伴う前記マークの通過によりパル
スを発生するセンサ、及び前記センサが基準マークと計
測マークにより発生するパルスの間隔の変化量から前記
回転軸の軸伸び量を計測するデータ処理部を有する回転
軸の軸伸び量計測装置を提供する。
【０００９】本発明によるこの回転軸の軸伸び量計測装
置によれば、前記した本発明の軸伸び量計測方法に基づ
いて回転軸の軸伸び量を計測することができる装置が提
供される。そして本発明による軸伸び量計測装置では、
回転軸の回転面に対向して静置されたセンサにより軸伸
びデータを得る構成としているので、そのセンサと回転
面の間隔は、回転軸の軸伸び量の大きさに関わらず一定
であり、精度の良い軸伸び量検出を行なうことができ
る。また、本発明による軸伸び量計測装置では、センサ
を回転軸の回転面と所定の間隔を保って配置させればよ
いので、軸伸び量の大きさに関わらず軸伸び量計測のた
めの必要スペースは狭いものでよい。
置によれば、前記した本発明の軸伸び量計測方法に基づ
いて回転軸の軸伸び量を計測することができる装置が提
供される。そして本発明による軸伸び量計測装置では、
回転軸の回転面に対向して静置されたセンサにより軸伸
びデータを得る構成としているので、そのセンサと回転
面の間隔は、回転軸の軸伸び量の大きさに関わらず一定
であり、精度の良い軸伸び量検出を行なうことができ
る。また、本発明による軸伸び量計測装置では、センサ
を回転軸の回転面と所定の間隔を保って配置させればよ
いので、軸伸び量の大きさに関わらず軸伸び量計測のた
めの必要スペースは狭いものでよい。
【００１０】本発明による回転軸の軸伸び量計測装置に
おいて回転軸の回転面に設ける基準マークと計測マーク
としては、回転軸の周方向における互いの間隔を軸方向
の位置によって異ならせて設けられた２本のマークとす
ることができる。この２本のマークは、ハの字形に設け
た２本の溝、又は２本のワイヤ等の線状体とすることが
できる。また、本発明による軸伸び量計測装置で用いる
計測マークとしては、回転軸の回転面に設けたらせん状
の溝又はらせん状に回転面に取り付けた線状体とするこ
とができる。このように、本発明の軸伸び量計測装置は
簡単な構成であってよく、容易に、かつ安価につくるこ
とができる。
おいて回転軸の回転面に設ける基準マークと計測マーク
としては、回転軸の周方向における互いの間隔を軸方向
の位置によって異ならせて設けられた２本のマークとす
ることができる。この２本のマークは、ハの字形に設け
た２本の溝、又は２本のワイヤ等の線状体とすることが
できる。また、本発明による軸伸び量計測装置で用いる
計測マークとしては、回転軸の回転面に設けたらせん状
の溝又はらせん状に回転面に取り付けた線状体とするこ
とができる。このように、本発明の軸伸び量計測装置は
簡単な構成であってよく、容易に、かつ安価につくるこ
とができる。
【００１１】以上説明した本発明の軸伸び量計測方法及
び軸伸び量計測装置で用いるセンサとしては、静電容量
型すきまセンサ、渦電流型すきまセンサ、光電式センサ
のような通常のすきまセンサや、回転面に設けられたマ
ークの通過によってパルス状の信号が得られる光電式セ
ンサを使用できる。以上のように、本発明によれば、従
来の技術では計測スペースが取れないために軸伸び量の
計測が不可能であった回転軸に対しても、容易に設置し
て軸伸び量の計測が可能な計測装置が提供される。
び軸伸び量計測装置で用いるセンサとしては、静電容量
型すきまセンサ、渦電流型すきまセンサ、光電式センサ
のような通常のすきまセンサや、回転面に設けられたマ
ークの通過によってパルス状の信号が得られる光電式セ
ンサを使用できる。以上のように、本発明によれば、従
来の技術では計測スペースが取れないために軸伸び量の
計測が不可能であった回転軸に対しても、容易に設置し
て軸伸び量の計測が可能な計測装置が提供される。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明による回転軸の軸伸
び量計測装置を図示した実施形態に基づいて具体的に説
明する。
び量計測装置を図示した実施形態に基づいて具体的に説
明する。
【００１３】（第１実施形態）まず、図１〜図４を用い
て、本発明の第１実施形態について説明する。図１にお
いて、１０と１２は、それぞれ溝であって、回転軸１の
回転面に、互いに反対向きに傾斜してハの字形に設けら
れている。溝１０，１２はこのように互いに反対向きに
傾斜して回転軸１の軸方向に伸びているので、溝１０，
１２の間隔は、軸方向の位置によって変化するものとな
っている。
て、本発明の第１実施形態について説明する。図１にお
いて、１０と１２は、それぞれ溝であって、回転軸１の
回転面に、互いに反対向きに傾斜してハの字形に設けら
れている。溝１０，１２はこのように互いに反対向きに
傾斜して回転軸１の軸方向に伸びているので、溝１０，
１２の間隔は、軸方向の位置によって変化するものとな
っている。
【００１４】１４はセンサであって、回転軸１の回転面
に対向させて配設されている。このセンサ１４は、静電
容量型すきまセンサ、渦電流型すきまセンサ、光電式セ
ンサなど、回転軸１の回転によって溝１０，１２がセン
サ１４の下を通過すると、センサ１４との間のすきまの
変化に伴う静電容量の変化、渦電流の変化、光の反射に
よってパルスを発生するものであってよい。
に対向させて配設されている。このセンサ１４は、静電
容量型すきまセンサ、渦電流型すきまセンサ、光電式セ
ンサなど、回転軸１の回転によって溝１０，１２がセン
サ１４の下を通過すると、センサ１４との間のすきまの
変化に伴う静電容量の変化、渦電流の変化、光の反射に
よってパルスを発生するものであってよい。
【００１５】以上のように構成された図１の装置におい
て、回転軸１が回転すると、センサ１４は溝１０，１２
の通過によって図２の（ａ）に示すように、センサが溝
１０を通過してから溝１２を通過するまでの時間ｔ１と
軸１が回転するのに要する時間ｔ２に対応するパルスを
出力する。センサ１４の位置は固定されており、回転軸
１が軸方向に伸びて溝１０，１２の軸方向位置が変わる
と、センサ１４の位置における溝１０と１２の間の周方
向距離が変化する。従って、センサ１４が発生するパル
スは回転軸１の軸伸びによって図２の（ｂ）のように得
られるパルスが変化して図２の（ａ）におけるｔ１／ｔ
２から図２の（ｂ）におけるｔ１２／ｔ２２のように異
なる比をもつものとなる。こうしてセンサ１４によって
得られたパルスの間隔比ｔ１／ｔ２の変化量を計測する
ことによって回転軸１の軸伸び量が計測できる。
て、回転軸１が回転すると、センサ１４は溝１０，１２
の通過によって図２の（ａ）に示すように、センサが溝
１０を通過してから溝１２を通過するまでの時間ｔ１と
軸１が回転するのに要する時間ｔ２に対応するパルスを
出力する。センサ１４の位置は固定されており、回転軸
１が軸方向に伸びて溝１０，１２の軸方向位置が変わる
と、センサ１４の位置における溝１０と１２の間の周方
向距離が変化する。従って、センサ１４が発生するパル
スは回転軸１の軸伸びによって図２の（ｂ）のように得
られるパルスが変化して図２の（ａ）におけるｔ１／ｔ
２から図２の（ｂ）におけるｔ１２／ｔ２２のように異
なる比をもつものとなる。こうしてセンサ１４によって
得られたパルスの間隔比ｔ１／ｔ２の変化量を計測する
ことによって回転軸１の軸伸び量が計測できる。
【００１６】図３は、軸伸び量計測装置の全体構成を示
すブロック線図であり、センサ１４によって検出された
パルスの間隔比はデータ処理部１６に送られ、データ処
理部１６で得られた軸伸び量は表示部１８に表示され
る。回転軸１に設ける溝１０，１２は、図１の（ｂ）図
に示すように、回転軸１の周の１／２以下の範囲に設け
ることによって、ｔ１／ｔ２＞０．５のときに１−ｔ１
／ｔ２として軸伸び量とｔ１／ｔ２を一意的に決定でき
るのでデータ処理が簡素化できる。
すブロック線図であり、センサ１４によって検出された
パルスの間隔比はデータ処理部１６に送られ、データ処
理部１６で得られた軸伸び量は表示部１８に表示され
る。回転軸１に設ける溝１０，１２は、図１の（ｂ）図
に示すように、回転軸１の周の１／２以下の範囲に設け
ることによって、ｔ１／ｔ２＞０．５のときに１−ｔ１
／ｔ２として軸伸び量とｔ１／ｔ２を一意的に決定でき
るのでデータ処理が簡素化できる。
【００１７】以上説明したように、センサ１４を回転軸
１の回転面に対向させて回転面に設けたマークの間隔変
化を計測するやり方によると、センサ１４と計測対象の
ある回転面との間の間隔は回転軸１の軸伸びに関わらず
一定のままなので、計測精度を一定に保つことができ
る。これを図４が示しており、図４のが本発明による
場合の精度を示し、は図７に示したやり方のようにセ
ンサと計測対象の間の間隔が軸伸び量によって大きくな
ってゆくため計測結果が低下してゆく状態を示してい
る。
１の回転面に対向させて回転面に設けたマークの間隔変
化を計測するやり方によると、センサ１４と計測対象の
ある回転面との間の間隔は回転軸１の軸伸びに関わらず
一定のままなので、計測精度を一定に保つことができ
る。これを図４が示しており、図４のが本発明による
場合の精度を示し、は図７に示したやり方のようにセ
ンサと計測対象の間の間隔が軸伸び量によって大きくな
ってゆくため計測結果が低下してゆく状態を示してい
る。
【００１８】（第２実施形態）次に、図５，図６により
本発明の第２実施形態について説明する。図５におい
て、２０はらせん溝で、回転軸１の軸伸びを計測する範
囲に亘って回転面に設けられている。２２は基準マーク
を構成する溝で、回転軸１の回転面上に軸方向に伸びて
設けられている。らせん溝２０が設けられた位置には、
回転軸１の回転面に対向させてセンサ１４−１が配置さ
れ、また基準マークとしての溝２２が設けられた位置に
は回転面に対向させてセンサ１４−２が配置されてい
る。
本発明の第２実施形態について説明する。図５におい
て、２０はらせん溝で、回転軸１の軸伸びを計測する範
囲に亘って回転面に設けられている。２２は基準マーク
を構成する溝で、回転軸１の回転面上に軸方向に伸びて
設けられている。らせん溝２０が設けられた位置には、
回転軸１の回転面に対向させてセンサ１４−１が配置さ
れ、また基準マークとしての溝２２が設けられた位置に
は回転面に対向させてセンサ１４−２が配置されてい
る。
【００１９】以上説明した図５の装置によると、回転軸
１が回転して溝２０と２２が、それぞれ、センサ１４−
１と１４−２の下を通過すると、センサ１４−１と１４
−２はそれぞれパルスを発生する。図６にそのパルスの
発生状態を示してあり、図６のは基準マークとしての
溝２２によってセンサ１４−２が発生するパルスであっ
て、回転軸１の回転速度に応じた時間間隔ｔ３で発生さ
れる。一方、図６のは、らせん溝２０がセンサ１４−
１の下を通過することによってセンサ１４−１が発生す
るパルスで回転軸１の回転毎に１つ発生する。
１が回転して溝２０と２２が、それぞれ、センサ１４−
１と１４−２の下を通過すると、センサ１４−１と１４
−２はそれぞれパルスを発生する。図６にそのパルスの
発生状態を示してあり、図６のは基準マークとしての
溝２２によってセンサ１４−２が発生するパルスであっ
て、回転軸１の回転速度に応じた時間間隔ｔ３で発生さ
れる。一方、図６のは、らせん溝２０がセンサ１４−
１の下を通過することによってセンサ１４−１が発生す
るパルスで回転軸１の回転毎に１つ発生する。
【００２０】らせん溝２０は捩れていて回転軸１の軸伸
び量に応じてセンサ１４−１の下を通過する溝の位置が
変わるため、図６のｔ４は軸伸び量に応じて変化する。
従って、ｔ４／ｔ３の変化量を求めることにより、第１
実施形態の場合と同様に回転軸１の軸伸び量を知ること
ができる。
び量に応じてセンサ１４−１の下を通過する溝の位置が
変わるため、図６のｔ４は軸伸び量に応じて変化する。
従って、ｔ４／ｔ３の変化量を求めることにより、第１
実施形態の場合と同様に回転軸１の軸伸び量を知ること
ができる。
【００２１】以上、本発明を図示した実施形態に基づい
て具体的に説明したが、本発明がこれらの実施形態に限
定されず特許請求の範囲に示す本発明の範囲内で、その
具体的構造、構成に種々の変更を加えてよいことはいう
までもない。
て具体的に説明したが、本発明がこれらの実施形態に限
定されず特許請求の範囲に示す本発明の範囲内で、その
具体的構造、構成に種々の変更を加えてよいことはいう
までもない。
【００２２】例えば、上記実施形態では、回転軸１の回
転面に設ける基準マークと計測マークとして共に溝を形
成しているが、回転面上に凸部を形成するようにアルミ
ニウム製やステンレススチール製のワイヤ等の線状体を
スポット溶接などで取り付けてマークとしてよい。ま
た、第１実施形態では、互いに反対方向に傾斜させてハ
の字形にした２本のマークとしているが、一方のマーク
を回転軸１の軸と平行に形成させ、他方を軸心方向と傾
斜させてマークの設置を容易にしてもよい。
転面に設ける基準マークと計測マークとして共に溝を形
成しているが、回転面上に凸部を形成するようにアルミ
ニウム製やステンレススチール製のワイヤ等の線状体を
スポット溶接などで取り付けてマークとしてよい。ま
た、第１実施形態では、互いに反対方向に傾斜させてハ
の字形にした２本のマークとしているが、一方のマーク
を回転軸１の軸と平行に形成させ、他方を軸心方向と傾
斜させてマークの設置を容易にしてもよい。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、回転軸
の回転面に、基準マークと、前記回転軸の軸心方向と傾
斜させた計測マークとを設け、前記回転軸の回転面に対
向させて回転軸の回転に伴う前記マークの通過によりパ
ルスを発生するセンサを静置し、前記基準マークと計測
マークにより前記センサが発生するパルスの間隔の変化
量から前記回転軸の軸伸び量を計測するようにした回転
軸の軸伸び量計測方法を提供する。
の回転面に、基準マークと、前記回転軸の軸心方向と傾
斜させた計測マークとを設け、前記回転軸の回転面に対
向させて回転軸の回転に伴う前記マークの通過によりパ
ルスを発生するセンサを静置し、前記基準マークと計測
マークにより前記センサが発生するパルスの間隔の変化
量から前記回転軸の軸伸び量を計測するようにした回転
軸の軸伸び量計測方法を提供する。
【００２４】本発明のこの軸伸び量計測方法において
は、軸伸びを計測する回転軸の回転面に基準マークと、
回転軸の軸心方向と傾斜された計測マークとを設け、か
つ、回転軸の回転面に対向させて、回転軸回転による前
記したマークの通過でパルスを発生するセンサを設置す
るだけであるから、センサとこれが対向する回転軸の回
転面との間の間隔は、回転軸の軸伸びによって実質的に
変化せず、センサによる軸伸びの計測精度は軸伸び量の
大きさによって低下することがない。また、本発明によ
れば、従来のように回転軸の軸方向にセンサを設置しな
くてよいので、回転軸の軸方向スペースの制約によって
計測が不可能になるということもない。
は、軸伸びを計測する回転軸の回転面に基準マークと、
回転軸の軸心方向と傾斜された計測マークとを設け、か
つ、回転軸の回転面に対向させて、回転軸回転による前
記したマークの通過でパルスを発生するセンサを設置す
るだけであるから、センサとこれが対向する回転軸の回
転面との間の間隔は、回転軸の軸伸びによって実質的に
変化せず、センサによる軸伸びの計測精度は軸伸び量の
大きさによって低下することがない。また、本発明によ
れば、従来のように回転軸の軸方向にセンサを設置しな
くてよいので、回転軸の軸方向スペースの制約によって
計測が不可能になるということもない。
【００２５】また、本発明は、回転軸の回転面に基準マ
ークと、前記回転軸の軸心方向に対して傾斜された計測
マークとが設けられ、前記回転軸の回転面に対向して静
置され回転軸の回転に伴う前記マークの通過によりパル
スを発生するセンサ、及び前記センサが基準マークと計
測マークにより発生するパルスの間隔の変化量から前記
回転軸の軸伸び量を計測するデータ処理部を有する回転
軸の軸伸び量計測装置を提供する。
ークと、前記回転軸の軸心方向に対して傾斜された計測
マークとが設けられ、前記回転軸の回転面に対向して静
置され回転軸の回転に伴う前記マークの通過によりパル
スを発生するセンサ、及び前記センサが基準マークと計
測マークにより発生するパルスの間隔の変化量から前記
回転軸の軸伸び量を計測するデータ処理部を有する回転
軸の軸伸び量計測装置を提供する。
【００２６】本発明によるこの回転軸の軸伸び量計測装
置によれば、前記した特長を持つ本発明の軸伸び量計測
方法に基づいて回転軸の軸伸び量を計測することができ
る装置が提供される。
置によれば、前記した特長を持つ本発明の軸伸び量計測
方法に基づいて回転軸の軸伸び量を計測することができ
る装置が提供される。
【００２７】本発明による回転軸の軸伸び量計測装置に
おいて回転軸の回転面に設ける基準マークと計測マーク
としては、回転軸の周方向における互いの間隔を軸方向
の位置によって異ならせて設けられた２本のマーク、例
えば、ハの字形に設けた２本の溝、又は２本のワイヤな
どの線状体など、簡単な構成のものとすることができ
る。また、本発明による軸伸び量計測装置で用いる計測
マークとしては、回転軸の回転面に設けたらせん状の溝
又はらせん状に回転面に取り付けた線状体など、簡単な
構成であってよく、容易に、かつ安価につくることがで
きる。
おいて回転軸の回転面に設ける基準マークと計測マーク
としては、回転軸の周方向における互いの間隔を軸方向
の位置によって異ならせて設けられた２本のマーク、例
えば、ハの字形に設けた２本の溝、又は２本のワイヤな
どの線状体など、簡単な構成のものとすることができ
る。また、本発明による軸伸び量計測装置で用いる計測
マークとしては、回転軸の回転面に設けたらせん状の溝
又はらせん状に回転面に取り付けた線状体など、簡単な
構成であってよく、容易に、かつ安価につくることがで
きる。
【００２８】以上のように、本発明によれば、従来の技
術では計測スペースが取れないために軸伸び量の計測が
不可能であった回転軸に対しても、容易に設置して軸伸
び量の計測が可能な計測装置が提供され、軸伸びの大き
さに関わらず常に精度よく回転軸の軸伸びを計測可能な
軸伸び量計測方法及び装置が提供される。
術では計測スペースが取れないために軸伸び量の計測が
不可能であった回転軸に対しても、容易に設置して軸伸
び量の計測が可能な計測装置が提供され、軸伸びの大き
さに関わらず常に精度よく回転軸の軸伸びを計測可能な
軸伸び量計測方法及び装置が提供される。
【図１】本発明の第１実施形態に用いる回転軸を示し、
（ａ）は側面図、（ｂ）は端面図。
（ａ）は側面図、（ｂ）は端面図。
【図２】図１に示した回転軸の回転によりセンサが発生
するパルスが、軸伸びにより（ａ）から（ｂ）へ変化す
る様子を示す説明図。
するパルスが、軸伸びにより（ａ）から（ｂ）へ変化す
る様子を示す説明図。
【図３】本発明の第１実施形態による軸伸び量計測装置
の全体構成を示すブロック線図。
の全体構成を示すブロック線図。
【図４】本発明による軸伸び量計測における精度を従来
技術との関係で示す説明図。
技術との関係で示す説明図。
【図５】本発明の第２実施形態に用いる回転軸を示す側
面図。
面図。
【図６】図５に示した回転軸の回転によりセンサが発生
するパルスの軸伸びによる変化を示す説明図。
するパルスの軸伸びによる変化を示す説明図。
【図７】従来の軸伸び量計測装置の構成を示す側面図。
１ 回転軸 １０ 溝 １２ 溝 １４ センサ １４−１ センサ １４−２ センサ １６ データ処理部 １８ 表示部 ２０ らせん溝 ２２ 溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F063 AA26 BA30 BC04 BD06 BD11 DA01 DA05 DD02 GA08 HA04 KA02 LA19 LA25 2F065 AA22 AA65 BB06 BB16 BB27 CC00 FF32 QQ04 QQ26 2F069 AA68 BB40 CC05 DD19 DD20 DD27 GG06 GG07 GG31 GG45 HH07 HH09 JJ17 NN00
Claims (8)
- 【請求項１】 回転軸の軸伸び量を計測する軸伸び量計
測方法であって、前記回転軸の回転面に、基準マーク
と、前記回転軸の軸心方向と傾斜させた計測マークとを
設け、前記回転軸の回転に伴う前記マークの通過により
パルスを発生するセンサを前記回転軸の回転面に対向さ
せて静置し、前記基準マークと計測マークにより前記セ
ンサが発生するパルスの間隔の変化量から前記回転軸の
軸伸び量を計測することを特徴とする回転軸の軸伸び量
計測方法。 - 【請求項２】 回転軸の軸伸び量を計測する軸伸び量計
測装置であって、前記回転軸の回転面に基準マークと、
前記回転軸の軸心方向に対して傾斜された計測マークと
が設けられ、前記回転軸の回転面に対向して静置され同
回転軸の回転に伴う前記マークの通過によりパルスを発
生するセンサ、及び前記センサが基準マークと計測マー
クにより発生するパルスの間隔の変化量から前記回転軸
の軸伸び量を計測するデータ処理部を有することを特徴
とする回転軸の軸伸び量計測装置。 - 【請求項３】 前記基準マークと計測マークが、前記回
転軸の周方向における互いの間隔を軸方向の位置によっ
て異ならせて設けられた２本のマークであることを特徴
とする請求項２に記載の回転軸の軸伸び量計測装置。 - 【請求項４】 前記２本のマークがハの字形に設けられ
た２本の溝であることを特徴とする請求項３に記載の回
転軸の軸伸び量計測装置。 - 【請求項５】 前記２本のマークがハの字形に取り付け
た２本の線状体であることを特徴とする請求項３に記載
の回転軸の軸伸び量計測装置。 - 【請求項６】 前記計測マークがらせん形に設けられた
溝であることを特徴とする請求項２に記載の回転軸の軸
伸び量計測装置。 - 【請求項７】 前記計測マークがらせん形に取り付けた
線状体であることを特徴とする請求項２に記載の回転軸
の軸伸び量計測装置。 - 【請求項８】 前記センサが静電容量型すきまセンサ、
渦電流型すきまセンサ、光電式センサのいずれかである
ことを特徴とする請求項２〜７の１つに記載の回転軸の
軸伸び量計測装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000281826A JP2002090138A (ja) | 2000-09-18 | 2000-09-18 | 回転軸の軸伸び量計測方法及び計測装置 |
| DE60123899T DE60123899D1 (de) | 2000-09-18 | 2001-08-09 | Verfahren und Vorrichtung zur Messung der axialen Dehnung von rotierenden Wellen |
| EP01119223A EP1189015B1 (en) | 2000-09-18 | 2001-08-09 | Rotary shaft axial elongation measuring method and device |
| US09/928,449 US6807870B2 (en) | 2000-09-18 | 2001-08-14 | Rotary shaft axial elongation measuring method and device |
| CA002355496A CA2355496C (en) | 2000-09-18 | 2001-08-17 | Rotary shaft axial elongation measuring method and device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000281826A JP2002090138A (ja) | 2000-09-18 | 2000-09-18 | 回転軸の軸伸び量計測方法及び計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002090138A true JP2002090138A (ja) | 2002-03-27 |
Family
ID=18766428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000281826A Pending JP2002090138A (ja) | 2000-09-18 | 2000-09-18 | 回転軸の軸伸び量計測方法及び計測装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
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| US (1) | US6807870B2 (ja) |
| EP (1) | EP1189015B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002090138A (ja) |
| CA (1) | CA2355496C (ja) |
| DE (1) | DE60123899D1 (ja) |
Families Citing this family (16)
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| US7121012B2 (en) * | 1999-12-14 | 2006-10-17 | Voecks Larry A | Apparatus and method for measuring and controlling pendulum motion |
| DE102006059439B4 (de) * | 2006-12-15 | 2018-01-25 | Prüftechnik Dieter Busch AG | Verfahren und Vorrichtung zur dynamischen Messung der axialen Deformation einer rotierenden Hohlwelle |
| US8248060B2 (en) * | 2007-10-09 | 2012-08-21 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Power angle monitor |
| US8042412B2 (en) * | 2008-06-25 | 2011-10-25 | General Electric Company | Turbomachinery system fiberoptic multi-parameter sensing system and method |
| FR2994262B1 (fr) * | 2012-08-02 | 2014-08-29 | Turbomeca | Mesure du fluage d'une pale de turbine |
| US8912792B2 (en) | 2012-08-24 | 2014-12-16 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Systems and methods for rotor angle measurement in an electrical generator |
| US10125682B2 (en) | 2013-02-26 | 2018-11-13 | Rolls-Royce Corporation | Methods and apparatus for measuring axial shaft displacement within gas turbine engines |
| DE102014205291A1 (de) * | 2014-03-21 | 2015-09-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Ermitteln der axialen Position des Sensorkopfes eines magnetoelastischen Sensors in Bezug auf eine rotierende Welle |
| US10317467B2 (en) | 2014-05-19 | 2019-06-11 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Synchronous machine monitoring and determination of a loss-of-field event using time stamped electrical and mechanical data |
| US10063124B2 (en) | 2015-12-10 | 2018-08-28 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Shaft mounted monitor for rotating machinery |
| US9835440B2 (en) | 2015-12-17 | 2017-12-05 | General Electric Company | Methods for monitoring turbine components |
| US10024760B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-07-17 | General Electric Company | Methods for monitoring turbine components |
| US9800055B2 (en) | 2016-01-21 | 2017-10-24 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Synchronization of generators using a common time reference |
| US10523150B2 (en) | 2016-09-15 | 2019-12-31 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Systems and methods for motor slip calculation using shaft-mounted sensors |
| CN113154016B (zh) * | 2020-01-07 | 2022-10-14 | 黄国轩 | 轴转设备的冷却*** |
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|---|---|---|---|---|
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| US4166383A (en) * | 1978-03-20 | 1979-09-04 | The Laitram Corporation | Optical shaft torque meter |
| JPS5913906A (ja) * | 1982-07-14 | 1984-01-24 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 回転体の回転軸方向変位測定装置 |
| US4712432A (en) * | 1984-11-30 | 1987-12-15 | Al Sin Seiki Kabushiki Kaisha | Torque sensor |
| JPS61181904A (ja) * | 1985-02-08 | 1986-08-14 | Hitachi Ltd | 回転体の軸方向変位を非接触で測定ないし監視するための装置 |
| JPH0697161B2 (ja) * | 1985-08-23 | 1994-11-30 | 株式会社エスジ− | アブソリユ−ト直線位置検出装置 |
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| JPH05133201A (ja) | 1991-11-07 | 1993-05-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 回転機械の伸び差調整装置 |
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-
2000
- 2000-09-18 JP JP2000281826A patent/JP2002090138A/ja active Pending
-
2001
- 2001-08-09 DE DE60123899T patent/DE60123899D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-08-09 EP EP01119223A patent/EP1189015B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-08-14 US US09/928,449 patent/US6807870B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-08-17 CA CA002355496A patent/CA2355496C/en not_active Expired - Fee Related
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