JP5388185B2 - 防振器用試験装置 - Google Patents

Description

本発明は、発電所や化学プラント等において、配管と構築物との間等に介設されるメカニカル防振器の作動試験に用いられる可搬型の試験装置に関するものである。

相対的に伸縮可能に結合する第１，第２の支持部材が支持体と被支持体に夫々連結され、第１の支持部材と第２の支持部材との軸線方向の低加速度的な伸縮変位を許容し、かつ高加速度的な伸縮変位を抑制する防振器がある。従来、この種の防振器の適正な防振動作を検査して性能を確認するための試験装置が特許文献１に記載されている。この試験装置は、第１の支持部材と第２の支持部材との間に装着して、一方の支持部材を往復動させて防振器を伸縮駆動する。試験装置は、取付け部材を介して防振器の第１の支持部材の大径部の側方に着脱自在に固定されるケースを備えている。取付け部材は、ケースの外側面に固定されるブロックと、支持部材の大径部をその軸方向の両端から挟み込む対向一対の押え板と、両押え板を締め付けるためにブロック及び両押え板を貫通するボルトと、これに螺合するナットとを備えている。ケース内には、第１，第２の支持部材の軸線と平行に回転軸を回転自在に支持し、その端部にエンコーダ付きのモータの軸を結合し、また回転軸にはナット体を螺合させ、このナット体に軸線方向に移動自在の摺動杆を固定し、摺動杆にロードセルを介して防振器の第２の支持部材を連結する。ロードセルに結合する引き手は、横方向に延びる接続金具を介して側方の防振器の第２の支持部材に連結される。

特開平６−９４５８２号公報

上記従来の試験装置は、試験対象の防振器に対して並列的に接続され、防振器の軸線と試験装置の駆動方向が一致していないため、防振器に曲げモーメントが発生し、引っ張り、圧縮荷重の正確な数値が得難い。
そこで、本発明は、防振器の伸縮動と試験装置の伸縮駆動との動作方向を一致させて、試験の精度を向上させる試験装置を提供することを課題としている。

本発明においては、上記課題を解決するため、防振器Ｓに用いられる試験装置１は、ケース１０内に回転自在に架設したねじ付き回転軸１３に、これを回転駆動するエンコーダ１２付きのモータ１１の軸１１ａを結合し、回転軸１３のねじ部にナット体１４を螺合し、このナット体１４に一端を結合し、他端をケース１０の外においてロードセル１６を介して、防振器Ｓの第２の支持部材Ｓ２に着脱自在に摺動杆１５を連結した本体７と、一端部に防振器Ｓが着脱自在に固定される防振器取付部２ｂを有し、他端部に防振器Ｓの伸縮方向に回転軸１３の軸線を一致させて本体７を固定する本体取付部２ａを有し、防振器Ｓと本体とを直列に配置する台枠２とを具備させ、ロードセル１６を防振器Ｓの伸縮動と同一軸線上に配置させた。
防振器取付部２ｂに取り付けた防振器Ｓの第２の支持部材Ｓ２との連結位置を調整するために、本体取付部２ａに本体７を固定するボルト８ａを挿通する複数の調整孔３ａを防振器Ｓの伸縮方向に並べて設けた。
防振器取付部２ｂは、防振器Ｓの第１の支持部材Ｓ１周りを囲むように防振器Ｓの伸縮方向に延びた４本のねじ付き支持棒２０の一端部を台枠２に固定し、枠台２に第１挟持片１９を固定し、防振器Ｓの第１の支持部材Ｓ１の大径部の一端を受けるものとし、支持棒２０が貫通する第２挟持片２１を、支持棒２０のねじ部に螺合する止めナット２３で固定して、防振器Ｓの第１の支持部材Ｓ１の大径部の他端を受けるものとした。
枠台２に枠片１８を設けて、防振器Ｓの第１の支持部材Ｓ１の径に応じて、支持棒２０の相互間隔を変更するために支持棒２０を横方向に移動させる長孔１８ａを設けた。
枠片１８に、防振器Ｓの第２の支持部材Ｓ２を貫通させる開口付き治具２４を着脱可能に固定し、この開口付き治具２４に防振器Ｓの大径部の一端を嵌合して防振器Ｓを所定の軸線上に位置決めする円弧状凹部２４ｂを設けた。
第１挟持片１９に、防振器Ｓの第１の支持部材Ｓ１の大径部の一端が嵌合して防振器Ｓを所定の軸線上に位置決めする円弧状凹部１９ａ，１９ｂを設けた。
円弧状凹部２４ｂ，１９ａ，１９ｂには、防振器Ｓの第１の支持部材Ｓ１の大径部の径に応じて、大径部周りに嵌合する互いに異なる径の開口２５ａを有する複数のリング状治具２５を択一的に嵌合させて、防振器Ｓを所定の軸線上に位置決めすることとした。
リング状治具２６に、防振器Ｓの大径部の一端面を受ける円弧状鍔２６ｂを設けた。

本発明においては、試験対象の防振器に対して直列的に接続するので、防振器の伸縮動と試験装置の伸縮駆動とロードセルとが同軸線上に一致するため、防振器に曲げモーメントが発生せず、引っ張り、圧縮荷重を正確に測定することができるという効果を有する。

本発明に係る試験装置の平面図である。 本体の正面図である。 図１のIII−III線断面図である。 本体の縦断面図である。 防振器取付部の斜視図である。 リング状治具の横断面図である。

図について本発明の実施の一形態を説明する。
図１，図２において、試験装置１に取り付けられる試験対象の防振器Ｓは、直線的に相対変位して伸縮可能な第１の支持部材Ｓ１と第２の支持部材Ｓ２とを備え、何れか一方の支持部材を構築物のような支持体に、他方を配管のような被支持体に夫々連結して用いる。第１の支持部材Ｓ１には、第２の支持部材の軸線方向の低加速度的な相対的直線運動を許容するが、高加速度的な直線運動を抑制する公知の緩衝機構（図示せず）が内蔵されている。

試験装置１には、一端部に本体ユニット５が取り付けられる本体取付部２ａと、他端部に防振器Ｓが装着される防振器取付部２ｂとを有する台枠２を備えている。台枠２は、並行する一対の長尺のチャンネル材からなる側板３の一端部を結合板４及び後記する枠片１８で結合して構成される。

本体取付部２ａに取り付けられる本体ユニット５は、側板３，３の一端部間に取り付けられるユニット枠６と、ユニット枠６に固定された本体７とを具備する。ユニット枠６は、図３に示すように、台枠２に固定される縦断面Π型のブラケット８と、ブラケット８の内側に枢着され、本体７を固定する固定枠９とを備えている。ブラケット８は、本体取付部２ａの側板３，３の上面に長手方向に並んでそれぞれ設けられた複数の調整孔３ａにボルト８ａ及びナット８ｂにより取付位置を変更可能に固定される。固定枠９は、対向する一対の長尺鋼板からなる側板９ａ，９ａと、側板９ａ，９ａの一端部間を結合する前板９ｂと、側板９ａ，９ａの他端部間及び中間部を結合すると共にケース１０を固定する嵌合ブロック９ｃ，９ｄとを具備する。嵌合ブロック９ｃ，９ｄには、本体７のケース１０が嵌合する開口を有する。

図４に示すように、本体７の円筒状のケース１０の一端部内にはエンコーダ１２付きのモータ１１が固定されている。ケース１０の他端部内には、一端がモータ１１の軸１１ａに接続された回転軸１３が回転自在に支持される。回転軸１３にはナット体１４が螺合する。ナット体１４には、ケース１０の他端側の蓋１０ａを軸線方向に摺動自在に貫通した上下二本の摺動杆１５の一端が固定されている。ナット体１４は、回転軸１３の回転により摺動杆１５と共にケース４内を軸線方向に移動自在である。摺動杆１５の他端部は、ケース１０の外に突出して、ロードセル１６に結合される。ロードセル１６には防振器Ｓの第２の支持部材Ｓ２に連結される引き手１７が接続される。なお、台枠２に本体ユニット５を固定すると、回転軸１３、ロードセル１６及び引き手１７は、同一軸線上に配置される。

エンコーダ１２及びロードセル１６は、図示しない制御装置に電気的に接続される。第１の支持部材Ｓ１と第２の支持部材Ｓ２との伸縮距離及び速度はモータ１１に付設されたエンコーダ１２により、また伸縮のストローク端は本体に付設されたリミットスイッチ７ａにより、さらに伸縮動に伴う荷重の大きさはロードセル１６によって夫々検知することができる。

防振器Ｓが装着される防振器取付部２ｂは、側板３，３の端部間に渡って固着された上下一対の枠片１８，１８と、台枠２の側板３，３を終結する左右一対の第１挟持片１９と、枠片１８を台枠２の長手方向に貫通して並行して延びる４本のねじ付きの支持棒２０と、この支持棒２０の他端部が貫通する左右一対の第２挟持片２１と、支持棒２０のねじ部に螺合する止めナット２３と、四本の支持棒２０周りに巻かれる結束バンド２２とを具備する。

図５に示すように、枠片１８は、支持棒２０を横方向に移動可能な長孔１８ａを備えている。第２挟持片２１，２１の相互間隔は、支持棒２０が長孔１８ａ内を移動すると伸縮するので、大小各種の径を有する防振器Ｓを内側に配置することができる。支持棒２０は、ねじ頭により第１挟持片１９から抜け止めされ、螺合する止めナット２３により第２挟持片２１を抜け止めする。一対の第２挟持片２１，２１は、防振器Ｓの第１の支持部材Ｓ１の一端を受けるように支持棒２０上の長手方向同一位置に配置される。

枠片１８には、防振器Ｓの大径部の径が小さい場合に、開口付き治具２４を相互間に渡してボルト１８ｂで固定することにより、第２の挟持片２１，２１に一端が受けられた防振器Ｓの大径部の他端を受けることができる。開口付き治具２４は、防振器Ｓの第２の支持部材Ｓ２を貫通させる開口２４ａを有すると共に、防振器Ｓの第１の支持部材Ｓ１の大径部の一端を嵌合させて防振器Ｓを試験装置本体７の軸線上に配置する円弧状凹部２４ｂを有する。

第１挟持片１９は、枠片１８に嵌合させることができないより大きい径の防振器Ｓの大径部を受けるものである。第１挟持片１９には、防振器Ｓの第１の支持部材Ｓ１の大径部の一端を嵌合させて防振器Ｓを試験装置本体７の軸線上に配置する円弧状凹部１９ａ，１９ｂを有する。

図６（ａ）に示すように、開口付き治具２４及び第１挟持片１９の円弧状凹部２４ｂ，１９ａ，１９ｂには、これらに合致しない径の防振器Ｓを固定する場合に、径を調整しつつ防振器Ｓを試験装置本体７の軸線上に配置するリング状治具２５を嵌合させることができる。リング状治具２５は、防振器Ｓの大径部周りに嵌合するように、大径部に応じて互いに径の異なる円形開口２５ａをそれぞれ備えた複数のものが用意されている。従って、径の合致するリング状治具２５を円弧状凹部２４ｂ，１９ａ，１９ｂに嵌合させて防振器Ｓの大径部を嵌合させると、防振器Ｓを試験装置本体７の軸線上に配置することができる。

リング状治具２５を介して円弧状凹部２４ｂ，１９ａ，１９ｂに防振器Ｓの大径部を嵌合させると、開口付き治具２４又は第１挟持片１９で大径部の端面を受けることとなるが、開口付き治具２４又は第１挟持片１９の当接面が狭い場合には、図６（ｂ）に示すように、防振器Ｓの大径部の端部に嵌合するリング状治具２６を用いる。リング状治具２６は、防振器Ｓの大径部の端部周りに嵌合する開口２６ａを備えたリング部２６ｂと、半径方向に張り出して防振器Ｓの大径部の端面に当接して荷重を受ける円弧状鍔部２６ｃとを備えている。

この試験装置１は、防振器取付部２ｂに防振器Ｓの第１の支持部材Ｓ１を固定し、引き手１７を防振器Ｓの第２の支持部材Ｓ２に連結して使用する。防振器取付部２ｂは、枠片１８の長孔１８ａ内で支持棒２０を移動させて、防振器Ｓの大径部を四本の支持棒２０内に配置し、支持棒２０周りに結束バンド２２を巻き付け結束し、防振器Ｓの大径部を第１挟持片１９の凹部１９ａに嵌合させると共に、止めナット２３を締め込み第２挟持片２１と第１挟持片１９とで防振器Ｓの大径部を挟み込んで固定する。防振器Ｓは、大径部の一端を第１挟持片１９の凹部１９ａに嵌合させれば、試験装置本体７の軸線上に配置される。防振器Ｓの径がより小さい場合には、第１挟持片１９の他方の凹部１９ｂを使用したり、複数種類のリング状治具２５，２６から合致するものを一つ選択して凹部１９ａ，１９ｂに嵌め込んだり、枠片１８に固定した開口付き治具２４を使用したり、複数種類のリング状治具２５，２６から合致するものを一つ選択して凹部２４ｂに嵌め込んで、防振器Ｓの大径部を受けることとする。

本体ユニット５は、防振器取付部４に固定された防振器Ｓのストロークのほぼ中間位置に引き出した第２の支持部材Ｓ２に引き手１７を連結するように、ブラケット８の取付位置を調整孔３ａにより調整してボルト８ａ及びナット８ｂで固定する。

この状態でモータ１１を正逆回転させて回転軸１３を回転させると、回転軸１３に螺合するナット体１４が軸線方向に相対移動し、ケース１０に対して摺動杆１５を伸縮変位させる。これに伴う第１の支持部材Ｓ１と第２の支持部材Ｓ２との伸縮速度はモータ１１に付設されたエンコーダ１２により、また伸縮のストローク端はリミットスイッチ７ａにより、さらに伸縮動に伴う荷重の大きさはロードセル１６によって夫々検知され、図示しない出力装置に記録、出力される。本体７と防振器Ｓとの軸線は一致しており、その軸線上にロードセル１６が位置するため、モーメントが作用することなく防振器Ｓにかかる荷重を正確に測定できる。

本発明は、防振器の伸縮動の軸線上にロードセルを配置して、作動試験の測定精度を高める試験装置である。

１ 試験装置
２ａ 本体取付部
２ｂ 防振器取付部
２ 台枠
３ 側板
３ａ 調整孔
５ 本体ユニット
７ 本体
８ ブラケット
８ａ ボルト
８ｂ ナット
１０ ケース
１１ モータ
１３ 回転軸
１４ ナット体
１５ 摺動杆
１６ ロードセル
１８ 枠片
１８ａ 長孔
１８ｂ ボルト
１９ 第１挟持片
１９ａ 円弧状凹部
１９ｂ 円弧状凹部
２０ 支持棒
２１ 第２挟持片
２３ 止めナット
２４ 開口付き治具
２４ａ 開口
２４ｂ 円弧状凹部
２５ リング状治具
２５ａ 開口
２６ リング状治具
２６ａ 開口
２６ｃ 円弧状鍔
Ｓ 防振器
Ｓ１ 第１の支持部材
Ｓ２ 第２の支持部材

Claims (7)

1. 支持体と被支持体との間に連結され、両者間の相対的な変位態様に応じて軸線方向の伸縮動作を制御して変位を許容・抑制する防振器の動作確認を行うための試験装置であって、
   ケース内に回転自在に架設したねじ付き回転軸と、この回転軸を回転駆動するエンコーダ付きモータと、前記回転軸のねじ部に螺合するナット体と、このナット体に一端が結合され、他端が前記ケースの外においてロードセルを介して、前記防振器の第２の支持部材に着脱自在に連結する摺動杆とを具備する本体と、
   一端部に前記防振器が着脱自在に固定される防振器取付部を有し、他端部に防振器の伸縮方向に前記回転軸の軸線を一致させて前記本体を固定する本体取付部を有し、防振器と本体とを前記ロードセルを介して防振器の伸縮動と同一軸線上に直列に配置する台枠とを具備し、
   前記本体取付部には、前記防振器取付部に取り付けられた防振器の第２の支持部材との連結位置を調整するために、前記本体を固定するボルトを挿通する複数の調整孔が防振器の伸縮方向に並んで設けられていることを特徴とする防振器用試験装置。
2. 前記防振器取付部は、一端部が前記台枠に固定され、前記防振器の第１の支持部材周りを囲むように防振器の伸縮方向に延びた４本のねじ付き支持棒と、
   前記台枠に固定され、前記防振器の第１の支持部材の大径部の一端を受ける第１挟持片と、
   前記支持棒に貫通され、ねじ部に螺合する止めナットで固定され、前記防振器の第１の支持部材の大径部の他端を受ける第２挟持片とを具備することを特徴とする請求項１に記載の防振器用試験装置。
3. 前記枠台には、前記防振器の第１の支持部材の径に応じて前記支持棒の相互間隔を変更するために支持棒を横方向に移動可能な長孔を備えた枠片を具備することを特徴とする請求項２に記載の防振器用試験装置。
4. 前記防振器の第１の支持部材の大径部の一端に嵌合し、防振器を所定の軸線上に位置決めする円弧状凹部を有し、第２の支持部材を貫通させつつ前記枠片に着脱可能に固定される開口付き治具を具備することを特徴とする請求項３に記載の防振器用試験装置。
5. 前記第１挟持片には、前記防振器の第１の支持部材の大径部の一端に嵌合し、防振器を所定の軸線上に位置決めする円弧状凹部を有することを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の防振器用試験装置。
6. 前記円弧状凹部に択一的に嵌合し、前記防振器の第１の支持部材の大径部の径に応じて、大径部周りに嵌合する互いに異なる径の開口を有し、防振器を所定の軸線上に位置決めする複数のリング状治具を具備することを特徴とする請求項５に記載の防振器用試験装置。
7. 前記リング状治具には、前記防振器の第１の支持部材の大径部の一端面を受ける円弧状鍔を有することを特徴とする請求項６に記載の防振器用試験装置。

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