回転機械支持装置
【課題】流体により回転駆動される回転機械の回転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であって、回転バランス検査時に、タービンハウジングの流路が回転機械の回転系の振動特性に与える影響を低減できる回転機械支持装置を提供する。
【解決手段】回転機械支持装置１０は、タービン翼３を内部に収容するタービンハウジング６を備え、該タービンハウジング６は、流路部分１４と支持部分１３とからなっており、流路部分１４には、回転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が形成される。回転機械支持装置１０は、さらに押付部材１１と支持体１５を備える。押付部材１１は、回転機械１の被押付部１ａに押付力を作用させ、支持部分１３は、被押付部１ａを押付部材１１との間に挟むとともに、支持部分１３には押付力により被支持部１ａが押し付けられる。支持体１５に支持部分１３が固定されることで、支持体１５が支持部分１３を介して回転機械１を支持する。
【解決手段】回転機械支持装置１０は、タービン翼３を内部に収容するタービンハウジング６を備え、該タービンハウジング６は、流路部分１４と支持部分１３とからなっており、流路部分１４には、回転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が形成される。回転機械支持装置１０は、さらに押付部材１１と支持体１５を備える。押付部材１１は、回転機械１の被押付部１ａに押付力を作用させ、支持部分１３は、被押付部１ａを押付部材１１との間に挟むとともに、支持部分１３には押付力により被支持部１ａが押し付けられる。支持体１５に支持部分１３が固定されることで、支持体１５が支持部分１３を介して回転機械１を支持する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体により回転駆動される回転機械の回転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。
【背景技術】
【０００２】
流体により回転駆動される回転機械においては、回転バランスを修正することが行われている。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、従来における回転バランス修正について説明する。
【０００３】
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けが内部に組み込まれる軸受けハウジングと、を備える。
【０００４】
過給機の回転バランス検査は、過給機を製品として出荷する前に行われる。
回転バランス検査は、例えば図９に示す装置により行われる。図９に示すように、全構成部品の組み立てが完成した過給機２１からコンプレッサハウジング（図示せず）を取り外す。次いで、この過給機２１のタービンハウジング２３をボルト２５などで支持体２７に取り付ける。その後、エンジンの排ガスと同じ程度の圧力を有する圧縮ガスをタービン翼２９に供給することで、タービン翼２９、コンプレッサ翼３１および回転軸３３からなる回転体を回転駆動する。回転体が所定の回転速度に達したら、加速度ピックアップ３５で回転体の加速度（即ち、振動）を検出しつつ、回転角検出器３７により回転体の回転角を検出する。これにより、例えば、演算器３８が、所定の回転速度において、どの回転角でどの程度の加速度（振動）が生じているかを検出する。この検出データに基づいてアンバランス量を求める。このアンバランス量を無くすように回転体の一部（例えば、ナット３９の一部）を除去加工することでバランス修正を行う。このような過給機２１の回転バランス検査および回転バランス修正は、例えば下記の特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００２−３９９０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来においては、過給機２１の回転バランス検査を精度よく行えないおそれがある。
【０００６】
その主な理由は次の通りである。タービンハウジング２３の内部には、エンジンからの排ガスを最適な給気流量および流速でタービン翼２９に案内するために、複雑な３次元形状を持つ流路（スクロール）が形成されている。そのため、タービンハウジング２３には、肉厚が薄い箇所、厚い箇所がある。このことがタービンハウジング２３の剛性と固有振動数を低下させている。即ち、タービンハウジング２３の固有振動数が、上述の回転体（回転系）の検査回転速度範囲内となる。このようなタービンハウジング２３を、図９のように支持体２７に固定することで過給機２１を支持体２７に固定しているので、タービンハウジング２３の振動特性が、過給機２１の回転系の振動特性を計測する際に混在するおそれがある。これによって、過給機２１の回転バランス検査の精度が悪化するおそれがある。
【０００７】
別の理由は次の通りである。タービンハウジング２３の形状、即ち、固有振動数は、過給機２１の機種毎に異なるため、タービンハウジング２３の固有振動数が回転系の振動特性に与える影響も機種毎に異なる。そのため、過給機２１の回転系の計測振動特性が機種毎に大きく異なるおそれがある。これによって、過給機２１の回転バランス検査の精度が悪化するおそれがある。
【０００８】
このように、従来において、流体により回転駆動される過給機などの回転機械を支持してその回転バランス検査を行う場合に、タービンハウジングの振動特性が回転機械の回転系の振動特性計測値に混在するおそれがあるとともに、タービンハウジングの振動特性が回転系の振動特性に与える影響も機種毎に異なるので、精度よく検査を行えないおそれがあった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、流体により回転駆動される過給機やターボ圧縮機やガスタービンなどの回転機械の回転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であって、回転バランス検査時に、タービンハウジングの流路が回転機械の回転系の振動特性に与える影響を低減できる回転機械支持装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明によると、流体により回転駆動される回転機械の回転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、タービン翼と、前記タービン翼が固定される回転軸と、を有するものであり、
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を備え、該タービンハウジングは、流路部分と支持部分とからなっており、前記流路部分には、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、
前記回転機械支持装置は、さらに押付部材と支持体を備え、
前記押付部材は、前記回転機械の被押付部に押付力を作用させ、
前記支持部分と前記押付部材との間に前記被押付部を挟むとともに、前記支持部分には前記押付力により前記被支持部が押し付けられ、
前記支持体に前記支持部分が固定されることで、前記支持体が前記支持部分を介して前記回転機械を支持する、ことを特徴とする回転機械支持装が提供される。
【００１１】
上述の本発明の構成では、押付部材と支持部分との間に回転機械の被押付部を挟むとともに、押付部材が被押付部に押付力を作用させ、この押付力を受ける支持部分が支持体に固定されることで支持体が該支持部分を介して回転機械を支持する。これにより、剛性・固有振動数が低い流路が形成された流路部分を介さずに回転機械を支持することが可能になる。
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）である流路部分と、前記流路が形成されず回転機械を支持する機能を持つ部分である支持部分とに分けた（例えば、分割した）ので、剛性・固有振動数が低い流路部分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回転系の振動特性に与える影響を低減できる。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態によると、完成品の前記回転機械には、完成品用タービンハウジングが設けられ、該完成品用タービンハウジングには、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、
前記回転機械支持装置の前記タービンハウジングは、前記完成品用タービンハウジングの代わりに設けられ、
前記タービンハウジングと前記完成品用タービンハウジングとは、形状および寸法の少なくともいずれかが異なる。
【００１３】
形状や寸法などの制限から完成品用タービンハウジングを前記流路部分と前記支持部分とに分けることができない場合などには、上記のように、完成品用タービンハウジングと形状や寸法の異なるバランス検査用の前記タービンハウジングを用意する。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態によると、前記押付部材は、前記押付力を前記支持部分を介して前記支持体に作用させる。
【００１５】
上記構成では、前記押付部材は、前記押付力を前記支持部分を介して前記支持体に作用させるので、前記押付力により回転機械を支持体に強固に固定できる。また、この場合でも、上述と同様にタービンハウジングの形状により剛性・固有振動数が低下した部分を介さずに回転機械を支持体に強固に固定できる。よって、回転機械の回転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回転系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。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態によると、前記支持体には前記流路部分が取り付けられ、
前記支持部分は、
前記回転軸の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部分の外側まで延び、該外側にて前記支持体に結合される延長部と、を有する。
【００１７】
上記構成では、前記支持部分は、前記回転軸の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部分の外側まで延び、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、前記流路部分を前記支持体に取り付ける場合に、前記流路部分を回避する経路で、回転機械の荷重を支持体に伝達できる。
【００１８】
また、本発明の好ましい実施形態によると、前記延長部は、前記半径方向に関して前記流路部分の前記外側にて前記支持体に前記押付力を作用させる。
【００１９】
上記構成では、前記延長部は、前記半径方向に関して前記流路部分の前記外側にて前記支持体に前記押付力を作用させるので、前記流路部分を前記支持体に取り付ける場合に、前記流路部分を回避する経路で前記押付力を前記被押付部から支持体に伝達できる。
【発明の効果】
【００２０】
上述した本発明によると、回転機械の回転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回転系の振動特性に与える影響を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明を実施するための最良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。
【００２２】
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、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、回転軸７を支持する軸受け８ａ，８ｂが内部に組み込まれる軸受けハウジング８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、軸受けハウジング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、軸受けハウジング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。
【００２３】
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。図２では、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している。図３は図２のＡ−Ａ線矢視図であり、図２は図３のＢ−Ｂ線矢視図である。また、図４は、回転機械支持装置１０の詳細斜視図である。
【００２４】
回転機械支持装置１０は、流体により回転駆動される回転機械（この例では、過給機１）の回転バランス検査を行うために過給機１を支持する装置である。
回転機械支持装置１０は、タービンハウジング９の代わりに設けられるバランス検査用のタービンハウジング６を備える。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、流路部分１４と支持部分１３とからなっている。流路部分１４には、回転バランス検査のためにタービン翼を回転駆動する流体を流す流路１４ａが形成されている。支持部分１３には、流路１４ａは形成されていない。本実施形態では、流路部分１４と支持部分１３とは、互いに分割されている別個の部材同士である。
【００２５】
また、図２に示すように、回転機械支持装置１０は、さらに押付部材１１と支持体１５を備える。
【００２６】
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は軸受けハウジング８の一部であり、軸受けハウジング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。
【００２７】
支持部分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、支持部分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、支持部分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。なお、他の図では、ボルト孔１６は省略している。
支持部分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、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部分１４の外側まで延び、該外側にて支持体１５に前記ボルト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、前記押圧力をタービンハウジングに９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、支持部分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２〜図４に示す例では、支持部分１３は、回転機械支持装置１０の他の構成部材から独立した部材である。また、支持部分１３は、剛性の高い材料（例えば、鉄）で形成される。
図５は、図３において支持部分１３以外の部材を省略した図であり、支持部分１３を示している。図５に示すように、支持部分１３には、軸受けハウジング８が挿入される開口１３ｃ（図５を参照）が形成されている。即ち、支持部分１３は、その開口１３ｃに軸受けハウジング８を挿入することで、軸受けハウジング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、軸受けハウジング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、軸受けハウジング８の外周面を支持部分１３の開口１３ｃに挿入かつ嵌合させる。
【００２８】
支持体１５は過給機１を支持するための土台である。支持体１５には、上述のように支持部分１３がボルト（図４のボルト孔１６を参照）などの結合手段により固定される。これにより、支持体１５は支持部分１３を介して過給機１を支持する。好ましくは、支持体１５には、押付部材１１による前記押付力が支持部分１３を介して作用させられる。また、図２の例では、支持体１５には、流路部分１４がボルト１７などの結合手段により取り付け固定される。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す。また、図示しないが、支持体１５には、過給機１の回転バランス検査時に、流路３ａおよびタービン翼３に圧縮ガスを通すための通路が内部に形成されてよい。この通路は、例えば支持体１５の下面に開口してよい。
【００２９】
上述の回転機械支持装置１０に過給機１を取り付ける手順を説明する。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。一方、支持体１５には、流路部分１４と支持部分１３とをこの順で取り付ける（固定する）。次いで、開口１３ｃにタービン翼３を通すとともに軸受けハウジング８の一部を支持部分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、軸受けハウジング８の被押付部１ａを支持部分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、流路部分１４および支持部分１３の支持体１５への取り付け（固定）は、上述したようにボルトなどの結合手段により行う。
【００３０】
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。
【００３１】
（１）押付部材１１と支持部分１３との間に過給機１の被押付部１ａを挟むとともに、押付部材１１が被押付部１ａに押付力を作用させ、この押付力を受ける支持部分１３が支持体１５に固定されることで支持体１５が該支持部分１３を介して過給機１を支持する。これにより、剛性・固有振動数が低い流路部分１４を介さずに過給機１を支持することが可能になる。
即ち、タービンハウジング６を、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）である流路部分１４と、回転機械を支持する機能を持つ部分である支持部分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部分１４を介さずに過給機１を支持することが可能になる。
よって、過給機１の回転バランス検査において、タービンハウジング９の流路９ａ（流路部分１４の流路１４ａ）が回転機械の回転系の振動特性に与える影響を低減できる。
【００３２】
（２）さらに、上述した本発明の実施形態では、押付部材１１は、前記押付力を支持部分１３を介して支持体１５に作用させるので、前記押付力により過給機１を支持体１５に強固に固定できる。また、この場合でも、上述と同様に剛性・固有振動数が低下した流路部分１４を介さずに過給機１を支持体１５に強固に固定できる。よって、過給機１の回転バランス検査において、流路部分１４の流路１４ａが過給機１の回転系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。
図６は、図２〜図５の構成による回転機械支持装置１０に各機種の過給機１を支持させて得られた過給機１の振動特性を示す。図７は、従来において、生じていた振動特性を示す比較図であり、図７（Ａ）は図６（Ａ）に対応し、図７（Ｂ）は図６（Ｂ）に対応する。図６、図７において、過給機１の機種毎に折れ線グラフが描かれている。即ち、図６、図７において、複数の折れ線グラフは、それぞれ過給機１の互いに異なる機種の場合を示している。
図６（Ａ）、図７（Ａ）において、横軸はタービンの回転数［Ｋｒｐｍ］を示し、縦軸は影響係数α［ｍ／ｓ２・ｇ］を示す。影響係数αは、α＝Ｇ／Ｕで求められる値である。ここで、Ｇはタービンが回転駆動されている時に、過給機１の軸受け８ｂが回転軸７から受ける加速度振幅［ｍ／ｓ２］であり、Ｕはタービン翼３、回転軸７およびコンプレッサ翼５からなる回転体のアンバランス量［ｇ］である。このような影響係数αは、回転時の回転体にける振動に影響を及ぼす度合いを示す。
図６（Ｂ）、図７（Ｂ）において、横軸はタービンの回転数［Ｋｒｐｍ］を示し、縦軸は影響係数αの位相（即ち、回転体の回転角）[ｄｅｇ]を示す。
図６と図７に基づいて本実施形態と従来の場合を対比する。従来のように剛性・固有振動数が低いタービンハウジング９を介して過給機１を支持した状態で回転体を回転駆動させた場合には、タービンハウジング９の流路９ａが回転体の振動に影響を及ぼす。しかも、タービンハウジング９の流路９ａは，過給機１の機種毎に形状が異なるので、タービンハウジング９の振動特性は、過給機１の機種毎に異なる。従って、このような場合には、図７のように、過給機の各機種の振動特性をそれぞれ示す複数の折れ線グラフが重ならない。言い換えると、従来では、図７の複数の折れ線グラフが示すように、影響係数αが過給機１の機種間で大きくばらついている。これに対し、本実施形態では、図６（Ａ）、図６（Ｂ）のように、複数の折れ線グラフが重なる。言い換えると、本実施形態では、過給機１の各機種の影響係数がほとんど一致している。このことは、本実施形態の場合には、流路部分１４の流路１４ａが過給機１の回転系の振動特性に与える影響を無くしていることを示している。
【００３３】
（３）支持部分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部分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、流路部分１４を支持体１５に取り付ける場合に、流路部分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。
【００３４】
（４）支持部分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部分１４の外側まで延び、該外側にて支持体１５に前記押付力を作用させる延長部１３ｂと、を有するので、流路部分１４を支持体１５に取り付ける場合に、流路部分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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、この押付力を支持部分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、この押付力を支持部分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、この押付力を支持部分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８のように被押付部１ａを支持部分１３に押圧して結合させるボルトであってもよい。図８において、ボルト１１の頭１１ａが被押付部１ａを支持部分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、支持部分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を回転軸の周方向に複数設けてよい。図８において、ボルト１１以外の構成は、図２〜図５の構成と同様であってよい。図８の場合でも、上述のようにタービンハウジング９（流路部分１４）の振動特性が過給機１の回転系の振動特性に与える影響を低減できる。
【００３７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明が適用可能な過給機の構成図である。
【図２】本発明の実施形態による回転機械支持装置の構成図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線矢視図である。
【図４】本発明の実施形態による回転機械支持装置の詳細斜視図である。
【図５】本発明の実施形態による回転機械支持装置の支持部分を示す図である。
【図６】本発明の実施形態による回転機械支持装置で得られる過給機の振動特性を示す。
【図７】従来における過給機の振動特性を示す。
【図８】別の押付部材を用いた場合における回転機械支持装置の構成図である。
【図９】従来における過給機の回転バランス検査を行うための構成図である。
【符号の説明】
【００３９】
１・・・過給機、１ａ・・・被押付部（突出部）、３・・・タービン翼、５・・・コンプレッサ翼、６・・・代替部材、７・・・回転軸、８・・・軸受けハウジング、８ａ，８ｂ・・・軸受け、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・・・支持部分、１３ａ・・・内側部、１３ｂ・・・延長部、１３ｃ・・・開口、１４・・・流路部分、１４ａ・・・流路、１５・・・支持体、１６・・・ボルト孔、１７・・・ボルト、１９・・・ボルト孔、２１・・・過給機、２３・・・タービンハウジング、２５・・・ボルト、２７・・・支持体、２９・・・タービン翼、３１・・・コンプレッサ翼、３３・・・回転軸、３５・・・加速度ピックアップ、３７・・・回転角検出器、３８・・・演算器、３９・・・ナット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体により回転駆動される回転機械の回転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。
【背景技術】
【０００２】
流体により回転駆動される回転機械においては、回転バランスを修正することが行われている。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、従来における回転バランス修正について説明する。
【０００３】
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けが内部に組み込まれる軸受けハウジングと、を備える。
【０００４】
過給機の回転バランス検査は、過給機を製品として出荷する前に行われる。
回転バランス検査は、例えば図９に示す装置により行われる。図９に示すように、全構成部品の組み立てが完成した過給機２１からコンプレッサハウジング（図示せず）を取り外す。次いで、この過給機２１のタービンハウジング２３をボルト２５などで支持体２７に取り付ける。その後、エンジンの排ガスと同じ程度の圧力を有する圧縮ガスをタービン翼２９に供給することで、タービン翼２９、コンプレッサ翼３１および回転軸３３からなる回転体を回転駆動する。回転体が所定の回転速度に達したら、加速度ピックアップ３５で回転体の加速度（即ち、振動）を検出しつつ、回転角検出器３７により回転体の回転角を検出する。これにより、例えば、演算器３８が、所定の回転速度において、どの回転角でどの程度の加速度（振動）が生じているかを検出する。この検出データに基づいてアンバランス量を求める。このアンバランス量を無くすように回転体の一部（例えば、ナット３９の一部）を除去加工することでバランス修正を行う。このような過給機２１の回転バランス検査および回転バランス修正は、例えば下記の特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００２−３９９０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来においては、過給機２１の回転バランス検査を精度よく行えないおそれがある。
【０００６】
その主な理由は次の通りである。タービンハウジング２３の内部には、エンジンからの排ガスを最適な給気流量および流速でタービン翼２９に案内するために、複雑な３次元形状を持つ流路（スクロール）が形成されている。そのため、タービンハウジング２３には、肉厚が薄い箇所、厚い箇所がある。このことがタービンハウジング２３の剛性と固有振動数を低下させている。即ち、タービンハウジング２３の固有振動数が、上述の回転体（回転系）の検査回転速度範囲内となる。このようなタービンハウジング２３を、図９のように支持体２７に固定することで過給機２１を支持体２７に固定しているので、タービンハウジング２３の振動特性が、過給機２１の回転系の振動特性を計測する際に混在するおそれがある。これによって、過給機２１の回転バランス検査の精度が悪化するおそれがある。
【０００７】
別の理由は次の通りである。タービンハウジング２３の形状、即ち、固有振動数は、過給機２１の機種毎に異なるため、タービンハウジング２３の固有振動数が回転系の振動特性に与える影響も機種毎に異なる。そのため、過給機２１の回転系の計測振動特性が機種毎に大きく異なるおそれがある。これによって、過給機２１の回転バランス検査の精度が悪化するおそれがある。
【０００８】
このように、従来において、流体により回転駆動される過給機などの回転機械を支持してその回転バランス検査を行う場合に、タービンハウジングの振動特性が回転機械の回転系の振動特性計測値に混在するおそれがあるとともに、タービンハウジングの振動特性が回転系の振動特性に与える影響も機種毎に異なるので、精度よく検査を行えないおそれがあった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、流体により回転駆動される過給機やターボ圧縮機やガスタービンなどの回転機械の回転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であって、回転バランス検査時に、タービンハウジングの流路が回転機械の回転系の振動特性に与える影響を低減できる回転機械支持装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明によると、流体により回転駆動される回転機械の回転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、タービン翼と、前記タービン翼が固定される回転軸と、を有するものであり、
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を備え、該タービンハウジングは、流路部分と支持部分とからなっており、前記流路部分には、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、
前記回転機械支持装置は、さらに押付部材と支持体を備え、
前記押付部材は、前記回転機械の被押付部に押付力を作用させ、
前記支持部分と前記押付部材との間に前記被押付部を挟むとともに、前記支持部分には前記押付力により前記被支持部が押し付けられ、
前記支持体に前記支持部分が固定されることで、前記支持体が前記支持部分を介して前記回転機械を支持する、ことを特徴とする回転機械支持装が提供される。
【００１１】
上述の本発明の構成では、押付部材と支持部分との間に回転機械の被押付部を挟むとともに、押付部材が被押付部に押付力を作用させ、この押付力を受ける支持部分が支持体に固定されることで支持体が該支持部分を介して回転機械を支持する。これにより、剛性・固有振動数が低い流路が形成された流路部分を介さずに回転機械を支持することが可能になる。
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）である流路部分と、前記流路が形成されず回転機械を支持する機能を持つ部分である支持部分とに分けた（例えば、分割した）ので、剛性・固有振動数が低い流路部分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回転系の振動特性に与える影響を低減できる。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態によると、完成品の前記回転機械には、完成品用タービンハウジングが設けられ、該完成品用タービンハウジングには、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、
前記回転機械支持装置の前記タービンハウジングは、前記完成品用タービンハウジングの代わりに設けられ、
前記タービンハウジングと前記完成品用タービンハウジングとは、形状および寸法の少なくともいずれかが異なる。
【００１３】
形状や寸法などの制限から完成品用タービンハウジングを前記流路部分と前記支持部分とに分けることができない場合などには、上記のように、完成品用タービンハウジングと形状や寸法の異なるバランス検査用の前記タービンハウジングを用意する。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態によると、前記押付部材は、前記押付力を前記支持部分を介して前記支持体に作用させる。
【００１５】
上記構成では、前記押付部材は、前記押付力を前記支持部分を介して前記支持体に作用させるので、前記押付力により回転機械を支持体に強固に固定できる。また、この場合でも、上述と同様にタービンハウジングの形状により剛性・固有振動数が低下した部分を介さずに回転機械を支持体に強固に固定できる。よって、回転機械の回転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回転系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。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態によると、前記支持体には前記流路部分が取り付けられ、
前記支持部分は、
前記回転軸の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部分の外側まで延び、該外側にて前記支持体に結合される延長部と、を有する。
【００１７】
上記構成では、前記支持部分は、前記回転軸の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部分の外側まで延び、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、前記流路部分を前記支持体に取り付ける場合に、前記流路部分を回避する経路で、回転機械の荷重を支持体に伝達できる。
【００１８】
また、本発明の好ましい実施形態によると、前記延長部は、前記半径方向に関して前記流路部分の前記外側にて前記支持体に前記押付力を作用させる。
【００１９】
上記構成では、前記延長部は、前記半径方向に関して前記流路部分の前記外側にて前記支持体に前記押付力を作用させるので、前記流路部分を前記支持体に取り付ける場合に、前記流路部分を回避する経路で前記押付力を前記被押付部から支持体に伝達できる。
【発明の効果】
【００２０】
上述した本発明によると、回転機械の回転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回転系の振動特性に与える影響を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明を実施するための最良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。
【００２２】
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、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、回転軸７を支持する軸受け８ａ，８ｂが内部に組み込まれる軸受けハウジング８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、軸受けハウジング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、軸受けハウジング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。
【００２３】
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。図２では、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している。図３は図２のＡ−Ａ線矢視図であり、図２は図３のＢ−Ｂ線矢視図である。また、図４は、回転機械支持装置１０の詳細斜視図である。
【００２４】
回転機械支持装置１０は、流体により回転駆動される回転機械（この例では、過給機１）の回転バランス検査を行うために過給機１を支持する装置である。
回転機械支持装置１０は、タービンハウジング９の代わりに設けられるバランス検査用のタービンハウジング６を備える。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、流路部分１４と支持部分１３とからなっている。流路部分１４には、回転バランス検査のためにタービン翼を回転駆動する流体を流す流路１４ａが形成されている。支持部分１３には、流路１４ａは形成されていない。本実施形態では、流路部分１４と支持部分１３とは、互いに分割されている別個の部材同士である。
【００２５】
また、図２に示すように、回転機械支持装置１０は、さらに押付部材１１と支持体１５を備える。
【００２６】
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は軸受けハウジング８の一部であり、軸受けハウジング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。
【００２７】
支持部分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、支持部分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、支持部分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。なお、他の図では、ボルト孔１６は省略している。
支持部分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、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部分１４の外側まで延び、該外側にて支持体１５に前記ボルト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、前記押圧力をタービンハウジングに９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、支持部分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２〜図４に示す例では、支持部分１３は、回転機械支持装置１０の他の構成部材から独立した部材である。また、支持部分１３は、剛性の高い材料（例えば、鉄）で形成される。
図５は、図３において支持部分１３以外の部材を省略した図であり、支持部分１３を示している。図５に示すように、支持部分１３には、軸受けハウジング８が挿入される開口１３ｃ（図５を参照）が形成されている。即ち、支持部分１３は、その開口１３ｃに軸受けハウジング８を挿入することで、軸受けハウジング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、軸受けハウジング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、軸受けハウジング８の外周面を支持部分１３の開口１３ｃに挿入かつ嵌合させる。
【００２８】
支持体１５は過給機１を支持するための土台である。支持体１５には、上述のように支持部分１３がボルト（図４のボルト孔１６を参照）などの結合手段により固定される。これにより、支持体１５は支持部分１３を介して過給機１を支持する。好ましくは、支持体１５には、押付部材１１による前記押付力が支持部分１３を介して作用させられる。また、図２の例では、支持体１５には、流路部分１４がボルト１７などの結合手段により取り付け固定される。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す。また、図示しないが、支持体１５には、過給機１の回転バランス検査時に、流路３ａおよびタービン翼３に圧縮ガスを通すための通路が内部に形成されてよい。この通路は、例えば支持体１５の下面に開口してよい。
【００２９】
上述の回転機械支持装置１０に過給機１を取り付ける手順を説明する。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。一方、支持体１５には、流路部分１４と支持部分１３とをこの順で取り付ける（固定する）。次いで、開口１３ｃにタービン翼３を通すとともに軸受けハウジング８の一部を支持部分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、軸受けハウジング８の被押付部１ａを支持部分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、流路部分１４および支持部分１３の支持体１５への取り付け（固定）は、上述したようにボルトなどの結合手段により行う。
【００３０】
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。
【００３１】
（１）押付部材１１と支持部分１３との間に過給機１の被押付部１ａを挟むとともに、押付部材１１が被押付部１ａに押付力を作用させ、この押付力を受ける支持部分１３が支持体１５に固定されることで支持体１５が該支持部分１３を介して過給機１を支持する。これにより、剛性・固有振動数が低い流路部分１４を介さずに過給機１を支持することが可能になる。
即ち、タービンハウジング６を、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）である流路部分１４と、回転機械を支持する機能を持つ部分である支持部分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部分１４を介さずに過給機１を支持することが可能になる。
よって、過給機１の回転バランス検査において、タービンハウジング９の流路９ａ（流路部分１４の流路１４ａ）が回転機械の回転系の振動特性に与える影響を低減できる。
【００３２】
（２）さらに、上述した本発明の実施形態では、押付部材１１は、前記押付力を支持部分１３を介して支持体１５に作用させるので、前記押付力により過給機１を支持体１５に強固に固定できる。また、この場合でも、上述と同様に剛性・固有振動数が低下した流路部分１４を介さずに過給機１を支持体１５に強固に固定できる。よって、過給機１の回転バランス検査において、流路部分１４の流路１４ａが過給機１の回転系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。
図６は、図２〜図５の構成による回転機械支持装置１０に各機種の過給機１を支持させて得られた過給機１の振動特性を示す。図７は、従来において、生じていた振動特性を示す比較図であり、図７（Ａ）は図６（Ａ）に対応し、図７（Ｂ）は図６（Ｂ）に対応する。図６、図７において、過給機１の機種毎に折れ線グラフが描かれている。即ち、図６、図７において、複数の折れ線グラフは、それぞれ過給機１の互いに異なる機種の場合を示している。
図６（Ａ）、図７（Ａ）において、横軸はタービンの回転数［Ｋｒｐｍ］を示し、縦軸は影響係数α［ｍ／ｓ２・ｇ］を示す。影響係数αは、α＝Ｇ／Ｕで求められる値である。ここで、Ｇはタービンが回転駆動されている時に、過給機１の軸受け８ｂが回転軸７から受ける加速度振幅［ｍ／ｓ２］であり、Ｕはタービン翼３、回転軸７およびコンプレッサ翼５からなる回転体のアンバランス量［ｇ］である。このような影響係数αは、回転時の回転体にける振動に影響を及ぼす度合いを示す。
図６（Ｂ）、図７（Ｂ）において、横軸はタービンの回転数［Ｋｒｐｍ］を示し、縦軸は影響係数αの位相（即ち、回転体の回転角）[ｄｅｇ]を示す。
図６と図７に基づいて本実施形態と従来の場合を対比する。従来のように剛性・固有振動数が低いタービンハウジング９を介して過給機１を支持した状態で回転体を回転駆動させた場合には、タービンハウジング９の流路９ａが回転体の振動に影響を及ぼす。しかも、タービンハウジング９の流路９ａは，過給機１の機種毎に形状が異なるので、タービンハウジング９の振動特性は、過給機１の機種毎に異なる。従って、このような場合には、図７のように、過給機の各機種の振動特性をそれぞれ示す複数の折れ線グラフが重ならない。言い換えると、従来では、図７の複数の折れ線グラフが示すように、影響係数αが過給機１の機種間で大きくばらついている。これに対し、本実施形態では、図６（Ａ）、図６（Ｂ）のように、複数の折れ線グラフが重なる。言い換えると、本実施形態では、過給機１の各機種の影響係数がほとんど一致している。このことは、本実施形態の場合には、流路部分１４の流路１４ａが過給機１の回転系の振動特性に与える影響を無くしていることを示している。
【００３３】
（３）支持部分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部分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、流路部分１４を支持体１５に取り付ける場合に、流路部分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。
【００３４】
（４）支持部分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部分１４の外側まで延び、該外側にて支持体１５に前記押付力を作用させる延長部１３ｂと、を有するので、流路部分１４を支持体１５に取り付ける場合に、流路部分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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、この押付力を支持部分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、この押付力を支持部分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、この押付力を支持部分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８のように被押付部１ａを支持部分１３に押圧して結合させるボルトであってもよい。図８において、ボルト１１の頭１１ａが被押付部１ａを支持部分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、支持部分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を回転軸の周方向に複数設けてよい。図８において、ボルト１１以外の構成は、図２〜図５の構成と同様であってよい。図８の場合でも、上述のようにタービンハウジング９（流路部分１４）の振動特性が過給機１の回転系の振動特性に与える影響を低減できる。
【００３７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明が適用可能な過給機の構成図である。
【図２】本発明の実施形態による回転機械支持装置の構成図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線矢視図である。
【図４】本発明の実施形態による回転機械支持装置の詳細斜視図である。
【図５】本発明の実施形態による回転機械支持装置の支持部分を示す図である。
【図６】本発明の実施形態による回転機械支持装置で得られる過給機の振動特性を示す。
【図７】従来における過給機の振動特性を示す。
【図８】別の押付部材を用いた場合における回転機械支持装置の構成図である。
【図９】従来における過給機の回転バランス検査を行うための構成図である。
【符号の説明】
【００３９】
１・・・過給機、１ａ・・・被押付部（突出部）、３・・・タービン翼、５・・・コンプレッサ翼、６・・・代替部材、７・・・回転軸、８・・・軸受けハウジング、８ａ，８ｂ・・・軸受け、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・・・支持部分、１３ａ・・・内側部、１３ｂ・・・延長部、１３ｃ・・・開口、１４・・・流路部分、１４ａ・・・流路、１５・・・支持体、１６・・・ボルト孔、１７・・・ボルト、１９・・・ボルト孔、２１・・・過給機、２３・・・タービンハウジング、２５・・・ボルト、２７・・・支持体、２９・・・タービン翼、３１・・・コンプレッサ翼、３３・・・回転軸、３５・・・加速度ピックアップ、３７・・・回転角検出器、３８・・・演算器、３９・・・ナット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体により回転駆動される回転機械の回転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、タービン翼と、前記タービン翼が固定される回転軸と、を有するものであり、
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を備え、該タービンハウジングは、流路部分と支持部分とからなっており、前記流路部分には、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、
前記回転機械支持装置は、さらに押付部材と支持体を備え、
前記押付部材は、前記回転機械の被押付部に押付力を作用させ、
前記支持部分と前記押付部材との間に前記被押付部を挟むとともに、前記支持部分には前記押付力により前記被支持部が押し付けられ、
前記支持体に前記支持部分が固定されることで、前記支持体が前記支持部分を介して前記回転機械を支持する、ことを特徴とする回転機械支持装置。
【請求項２】
完成品の前記回転機械には、完成品用タービンハウジングが設けられ、該完成品用タービンハウジングには、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、
前記回転機械支持装置の前記タービンハウジングは、前記完成品用タービンハウジングの代わりに設けられ、
前記タービンハウジングと前記完成品用タービンハウジングとは、形状および寸法の少なくともいずれかが異なる、ことを特徴とする請求項１に記載の回転機械支持装置。
【請求項３】
前記押付部材は、前記押付力を前記支持部分を介して前記支持体に作用させる、ことを特徴とする請求項１または２に記載の回転機械支持装置。
【請求項４】
前記支持体には前記流路部分が取り付けられ、
前記支持部分は、
前記回転軸の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部分の外側まで延び、該外側にて前記支持体に結合される延長部と、を有する、ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の回転機械支持装置。
【請求項５】
前記延長部は、前記半径方向に関して前記流路部分の前記外側にて前記支持体に前記押付力を作用させる、ことを特徴とする請求項４に記載の回転機械支持装置。
【請求項１】
流体により回転駆動される回転機械の回転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、タービン翼と、前記タービン翼が固定される回転軸と、を有するものであり、
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を備え、該タービンハウジングは、流路部分と支持部分とからなっており、前記流路部分には、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、
前記回転機械支持装置は、さらに押付部材と支持体を備え、
前記押付部材は、前記回転機械の被押付部に押付力を作用させ、
前記支持部分と前記押付部材との間に前記被押付部を挟むとともに、前記支持部分には前記押付力により前記被支持部が押し付けられ、
前記支持体に前記支持部分が固定されることで、前記支持体が前記支持部分を介して前記回転機械を支持する、ことを特徴とする回転機械支持装置。
【請求項２】
完成品の前記回転機械には、完成品用タービンハウジングが設けられ、該完成品用タービンハウジングには、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、
前記回転機械支持装置の前記タービンハウジングは、前記完成品用タービンハウジングの代わりに設けられ、
前記タービンハウジングと前記完成品用タービンハウジングとは、形状および寸法の少なくともいずれかが異なる、ことを特徴とする請求項１に記載の回転機械支持装置。
【請求項３】
前記押付部材は、前記押付力を前記支持部分を介して前記支持体に作用させる、ことを特徴とする請求項１または２に記載の回転機械支持装置。
【請求項４】
前記支持体には前記流路部分が取り付けられ、
前記支持部分は、
前記回転軸の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部分の外側まで延び、該外側にて前記支持体に結合される延長部と、を有する、ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の回転機械支持装置。
【請求項５】
前記延長部は、前記半径方向に関して前記流路部分の前記外側にて前記支持体に前記押付力を作用させる、ことを特徴とする請求項４に記載の回転機械支持装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−２１６５２７（Ｐ２００９−２１６５２７Ａ）
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−６０３９２（Ｐ２００８−６０３９２）
【出願日】平成２０年３月１１日（２００８．３．１１）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１１日（２００８．３．１１）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]