JP2777715B2 - つりあい試験機の軸受偏心自動補償調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は不つりあい測定における回転軸体の軸受偏心
自動補償調整装置に関し、とくに長手方向中間部分に軸
受を有し、位相検出器がそれぞれにつながつた両端部ス
リーブ軸受により支持された回転体の軸受偏心自動補償
調整装置に関する。

［従来技術］ 回転軸体、中でもプロペラシヤフトのような回転軸体
は、第１図に示すように、回転軸体１をスリーブ２、３
を備えた不つりあい試験機６にかけ、これを回転させて
不つりあいを測定するものがあるが、かかる方式による
不つりあい試験機６によつて回転軸体１の不つりあいを
測定すると、スリーブ２、３と回転軸体１との間に偏心
がある場合、当該偏心による不つりあいを検出してしま
うことがある。即ち、例えばスリーブ軸受２による回転
軸体１支持部において、軸受部に嵌装したロータ４の回
転中心軸７と回転軸体１の回転中心軸８との間に偏心ａ
が存在し、またスリーブ軸受３の軸受部に嵌装したロー
タ５の回転中心軸９と回転軸体１の回転中心軸８との間
に偏心ｂが存在しているとすると、回転軸体１自身の不
つりあいが０であつても偏心ａ及びｂに比例する不つり
あいが検出される。このような偏心ａ、ｂに起因する不
つりあいを検出し且つ修正するための偏心補償法の例と
しては電気的偏心補償法があるが、かかる電気的偏心補
償法の従来例は例えば第５図（特公昭62−56452号公報
の第２図引用）に示されている。

これは、長手方向所定の位置に軸受部12、13、14を有
する回転軸体１の両端部をスリーブ軸受２及び３によつ
て支持すると共に、この回転軸体１の軸受部13を弾性部
材15によつて支持し且つピツクアツプ16を連結する一
方、スリーブ軸受２を弾性部材10によつて支持し且つ当
該スリーブ軸受２にピツクアツプ11を連結し、さらにス
リーブ軸受３を弾性部材17によつて支持し、且つ当該ス
リーブ軸受３にピツクアツプ18を連結し各ピツクアツプ
11、16、18によつてそれぞれの部位の振動を検出して不
つりあいを測定するようになつている。スリーブ軸受３
のロータ５は、ジヨイント部20、21を有するユニバーサ
ルジヨイント19と、このユニバーサルジヨイント19に軸
連結されたプーリ22と、このプーリ22にベルト23を介し
て連結され、且つモータ25の出力軸26に固定連結された
プーリ24とを介して上記モータ25に作動連結され、モー
タ25の駆動力を受けて回転軸体１を高速回転させる。ま
た、上記ロータ５には基準信号発生器27が接続してあ
り、スリーブ軸受３と回転軸体１との間の位相変化を検
出できるようになつている一方、各ピツクアツプ11、1
6、18は、図示外の記憶装置に電気的に接続されてい
る。

そして、つりあい試験機６に回転軸体１を装填した
後、 （Ａ）先ずモータ25の駆動により回転軸体１を回転さ
せ、その時の各ピツクアツプ11、16、18の検出値に基づ
く各軸受面での測定値を記憶回路に記憶する。

（Ｂ）次に、一方のスリーブ軸受（例えばスリーブ軸受
３）はそのままにしておき、他方のスリーブ軸受２と回
転軸体１との接続部分でその接続を180°反転して取付
けた後、当該回転軸体１を回転させ、その時の各軸受面
の測定値を記憶回路に記憶する。

（Ｃ）更に、スリーブ軸受２はそのままにしておき、ス
リーブ軸受３と回転軸体１との接続部分でその接続を18
0°反転して取付けた後、当該回転軸体１を回転させ、
その時の各軸受面の測定値を記憶回路に記憶する。

以上の三段階にわたる操作によつて得られた各測定値
を演算器に入力して演算して、この演算結果に基づいて
各スリーブ軸受上で偏心補償を行う。これ以後の同一形
状、同一重量の回転軸体の不つりあい測定時にはこの偏
心補償量を記憶しておき、この値で補償することにより
（Ａ）〜（Ｃ）の偏心補償操作を省略できる。

これとは別に、上記の操作のうち（Ｂ）、（Ｃ）のか
わりに下記の（Ｄ）の操作をして偏心補償する方法があ
る。

（Ｄ）両方の軸受の角度位置をそのままにしておき、回
転軸体１を180°反転して取付けた後、当該回転軸体１
を回転させ、その時の各軸受面の測定値を記憶回路に記
憶する。

これによって得られた各測定値を演算器に入力して演
算し、この演算結果に基づいて各軸受上での偏心補償量
を記憶し、この記憶値を不つりあい測定値から差引くこ
とにより各修正面の偏心補償を行うことができる。

すなわち、第６図に示すように、各軸受に取り付けら
れたピツクアツプ11、16、18の出力は基準信号発生器27
からの基準信号と共にそれぞれ不つりあい検出回路51、
52、53に入力されて各軸受における不つりあいを出力す
る。不つりあい出力はそれぞれ偏心補償記憶制御回路57
の指令により偏心補償回路54、55、56に導入されて、偏
心補償値を加算した真の不つりあいを出力し、修正面分
離及び感度回路で構成された演算回路58に入力されて、
不つりあい修正を行うべき修正面Ａ、Ｂ、Ｃにおける不
つりあい量に換算され、それぞれ指示計59、60、61に表
示される。

［発明が解決しようとする課題］ 上記の２つの偏心補償回路の調整手順はいずれも２つ
の軸受と回転軸体とを180°反転する作業を作業者が目
視により実行している。正確に180°反転しなければ偏
心補償値に誤差が生じ、その後の不つりあいを測定し修
正された回転軸体がすべて許容値外となる危険があるた
め、その180°反転作業には注意力を要し、時間がかか
る。

本発明の目的は、このような不便を除去し、作業者は
回転軸体を軸受に取付けるだけで自動的に偏心補償回路
の調整が完了するようにした、回転軸体の軸受偏心自動
補償調整装置を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 前記した目的は、位相検出器がそれぞれにつながった
両端部がスリーブ軸受により支持された回転軸体につい
て、これらの軸受と回転軸体の軸受のそれぞれにピック
アップ、回転軸体の駆動用主モータ及び偏心補償回路を
備えたつりあい試験機の軸受偏心補償調整装置におい
て、回転軸体と一方の軸受との位相差を位相検出器によ
り読みとる位相差検出回路と、目標値が設定入力される
設定器と、クラッチを介して回転軸体を低速回転させる
位相差設定用モータに接続され、検出位相差と設定目標
値とに基づいて前者が後者と一致するよう、該クラッチ
の断続及び該位相差設定用モータの駆動、停止を制御す
るコントローラとを具備することにより、達成される。

［実施例］ 本発明の好適な実施例は、第１図、第２図及び第３図
に基づいて説明される。

第１図は判り良くするために第５図と同じ部分には同
一の番号を附した。この実施例では、回転軸体１と同期
回転する軸に、プーリ122を取り付けて、ベルト123、プ
ーリ124、電磁クラツチ125を介して位相差設定用モータ
126を接続し、これらにより位相合せのための位相差設
定装置が構成される。

不つりあい測定時は、電磁クラツチ125を開放して位
相差設定用モータ126と関連せずモータ25により回転軸
体１が高速回転される。

第２図では軸受２側にも位相差設定装置を取付けてい
る。すなわち、131は位相差設定用モータ、132は電磁ク
ラツチ、133はプーリ、134はベルト、135はプーリであ
る。

第２図に図示した実施例の制御回路例が第３図に示さ
れている。

軸受２、３のそれぞれの位相を検出する位相検出器2
8、27の各々の信号は位相差検出器（比較回路）101へ入
力され、その位相差が設定器103の設定値と同じになる
までクラツチ125又は同132が接続され、モータ126又は
同131を駆動し、同じになるとクラツチ125又は同132を
断続しモータ126又は同131も停止させる。このような制
御のためにコントローラ102が介在している。このよう
に、位相差設定用モータ126又は131が駆動後、停止する
と、主モータ25が駆動し、回転軸体１を高速回転させて
各軸受面の不つりあいを測定いて演算により各軸受上の
偏心補償量を表示させるまで自動的に行なわれる。

他の構成要素は第６図と同じものについて同一の番号
が付されている。

なお、詳しい制御手順例は次の通りである。

１）作業者が回転軸体１を図示しないチヤツクによりス
リーブ軸受２、３に取付け、図示しない制御パネル上の
ボタンを押す。

２）モータ25が駆動して、測定回転数で不つりあいがピ
ツクアツプ11、16、18により測定され、偏心補償回路5
4、55、56の各記憶部で記憶された後、そのモータは回
転停止する。

３）軸受３はそのままにしておき、他方の軸受２と回転
軸体１との接続を前記チヤツクにより弛める。

４）位相差設定用モータ126の回転力がクラツチ125、プ
ーリ124、ベルト123、プーリ122を介して回転軸体１を
低速に回動する。

このとき軸受２側の位相検出器28の信号は固定してお
り、軸受３側の位相検出器27の信号だけが変化して、両
検出信号の位相差を前記の取付時より設定値の180°位
相差を持つ位置でモータ126は自動停止する。

５）軸受２と回転軸体１とを同様に接続する。

６）上記２）と同じ行程により測定回転数で不つりあい
が測定、記憶され、モータ25が停止する。

７）軸受２はそのままにしておき、軸受３と回転軸体１
との接続を同様に弛める。

８）位相差設定用モータ131を起動し、クラツチ132、プ
ーリ133、ベルト134、プーリ135を介して回転軸体１が
低速に回動する。

このとき軸受３側の位相検出器27の信号は固定してお
り、軸受２側の位相検出器28の信号だけが変化し、両検
出信号の位相差を前記の取付時より設定値の180°位相
差を持つ位置でモータ131は自動停止する。

９）軸受３と回転軸体１とを接続する。

10）上記２）と同じ行程で測定回転数で測定、記憶さ
れ、モータ25が回転停止する。

11）上記の不つりあい記憶値を演算して偏心補償量を表
示する。

このような制御手順により第３図の制御回路が自動的
に動作する。

上記手順例では軸受２と３を個別に180°反転してい
るが、同時に180°反転する方法では、上記の６）の行
程を省略した手順で動作させればよい。

なお、上記の構成例及び手順例は軸受２、３と回転軸
体１との接続を弛めたとき、軸受２、３が回転できない
ことを前提としている。

しかしながら、特殊なチヤツクを使つて、軸受２、３
と回転軸体１との接続を弛めたとき、軸受2,3が回転で
きる場合は、第１図の構成により上記の行程８）を以下
に変える。

８′）位相差設定用モータ126を起動し、クラツチ125、
プーリ124、ベルト123、プーリー122を介して軸受３を
回動する。位相検出器27、28間の位相差が前記取付時よ
り設定値の180°である位置でモータ126を停止させる。

この構成によれば、モータ131、クラツチ132、プーリ
133、ベルト134、プーリ135が省略できる。

このようにして、同様の効果が得られる。

また、理解し易いために180°反転する手順を説明し
たが、例えば30°、60°あるいは123.5°のような半端
な角度であつても設定値さえはつきりしておれば偏心補
償値は算出できる。

さらに、前示した実施例では、不つりあい測定用モー
タ25と位相差設定用モータ126又は131を使つているが、
モータ25をDCモータとするか或いはACモータとしてVVVF
インバータを用いれば、他のモータを使う必要がない。

［効果］ 回転軸体の軸受間の偏心補償において、面倒な回転軸
体と２つの軸受の一方との断・接続の切換え、いずれか
の位相差設定用モータの駆動・停止の切換え及び不つり
あい測定のため主モータの駆動・停止の切換えが、いず
れもシーケンス制御を適用して自動的に行なわれるの
で、誤りがなく正確でまた時間が節約できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示した構成ブロツク図、第
２図は他の実施例を示した同様図、第３図は第２図実施
例の制御系ブロツク図、第４図は回転軸体と軸受間の偏
心発生説明図、第５図と第６図は従来例装置のブロツク
図である。 １は回転軸体、２と３はスリーブ軸受、11と16と18はピ
ツクアツプ、25は主モータ、27と28は位相検出器、101
は位相差検出器、102はコントローラ、103は設定器、12
6と131は位相差設定用モータである。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】位相検出器（27、28）がそれぞれにつなが
   った両端部がスリーブ軸受（３、２）により支持された
   回転軸体（１）について、これらの軸受（３、２）と回
   転軸体の軸受（13）のそれぞれにピックアップ（18、1
   1、16）、回転軸体の駆動用主モータ（25）及び偏心補
   償回路（54、55、56）を備えたつりあい試験機の軸受偏
   心補償調整装置において、回転軸体（１）と一方の軸受
   （３又は２）との位相差を位相検出器（27又は28）によ
   り読みとる位相差検出回路（101）と、目標値が設定入
   力される設定器（103）と、クラッチ（125又は132）を
   介して回転軸体（１）を低速回転させる位相差設定用モ
   ータ（126又は131）に接続され、検出位相差と設定目標
   値とに基づいて前者が後者と一致するよう、該クラッチ
   の断続及び該位相差設定用モータの駆動、停止を制御す
   るコントローラ（102）とを具備していることを特徴と
   する、つりあい試験機の軸受偏心自動補償調整装置。