[发明专利]涡轮机控制装置、涡轮机以及涡轮机轴的振动值降低方法

说明书

技术领域

本发明涉及涡轮机控制装置、涡轮机以及涡轮机轴的振动值降低方法。

背景技术

在作为船舶的发动机(主机)而使用蒸气涡轮机的船舶中，具有在进行发动机的运转开始准备的状态(转向偏移、向蒸气涡轮机的蒸气的流入准备完成等状态)下发挥作用的，所谓自动旋转模式(AUTO SPIN MODE)。

自动旋转模式的功能如下：利用涡轮机遥控器，通过使前进控制器以及后退控制器自动地交替开闭而使主轴微速旋转，由此，防止涡轮机轴停止(专利文献1、2)。此外，自动旋转模式的功能以防止涡轮机轴停止为目的，因此主轴以低转速(例如1～2rpm)旋转。

如上所述，自动旋转模式设定为，在发动机的运转开始条件齐备，并且主轴停止的情况下自动开始。此外，主轴的停止是指，例如主轴的转速为规定转速(例如0.1rpm，以下称为“主轴停止转速”)以下，并且从成为主轴停止转速之后经过规定的时间(例如20秒，以下称为“主轴停止确认时间”)后。

并且，在自动旋转模式中，在经过主轴停止确认时间后，通过将前进控制器打开微小量而将蒸气投入前进用的蒸气涡轮机，从而使主轴的转速上升，在转速超过主轴停止转速的情况下，关闭前进控制器。

由于即便关闭前进控制器，在主轴上也作用有惯性力，因此主轴的转速在一定程度的时间内而下降。然后，主轴的转速再次成为主轴停止转速以下，并且在经过主轴停止确认时间的情况下，这次通过将后退控制器打开微小量而使蒸气流入后退用的蒸气涡轮机，从而使主轴的转速上升。并且，在主轴的转速超过主轴停止转速的情况下，关闭后退控制器，再次打开前进控制器，自动反复上述过程。

如上所述的自动旋转模式大多在船舶离岸后的准备出航时等进行，向蒸气涡轮机投入大量的蒸气会产生涡轮机轴过旋转、船体移动，因此在自动旋转模式下，投入到蒸气涡轮机的蒸气量设为极少。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4446992号公报

专利文献2：日本特开昭58-25843号公报

发明要解决的技术课题

这样，在自动旋转模式下，由于仅有极少量的蒸气被投入到蒸气涡轮机，因此在长时间进行自动旋转模式的情况下，有时对于完成供暖的蒸气涡轮机可能具有冷却效果。

另外，由于自动旋转模式下主轴反复进行如上所述的低转速的微速旋转，因此在进行涡轮机轴的初始弯曲(自重挠曲)的消除时，转速不足。并且，存在保持涡轮机轴的挠曲未被消除的状态而使蒸气涡轮机增速的情况。其结果是，由于保持涡轮机轴的挠曲未被消除的状态而到达蒸气涡轮机的增速，因此涡轮机轴的振动放大并扩散，最终可能导致与蒸气涡轮机的静止部(迷宫汽封疏齿等)接触。

此外，在相对于涡轮机一边进行供暖保持一边维持准备出航状态的情况下，需要使更高的热量投入到涡轮机内部，以一定程度高的转速持续而使涡轮机轴旋转。因此，操纵者通过手动操作反复进行前进控制器与后退控制器的开闭操作，以比自动旋转模式更高的转速进行使主轴向前进侧、后退侧旋转的手动旋转。

通过继续该手动旋转，促进因对流而产生的热扩散，使涡轮机轴以及舱室内部热均匀。进一步地，利用伴随旋转上升而使转子轴的偏心靠近同轴上的中心点的陀螺效应，来消除涡轮机轴的不平衡，消除涡轮机轴的挠曲。

这样一来，如果能够使手动旋转持续较长时间，能够克服热不均匀，并且能够消除涡轮机轴的挠曲。然而，在热不均匀的情况下，存在涡轮机轴本身由于该温度不均匀分布而弯曲的情况。根据相对于船舶的出航时的港湾指示而进行紧急疏散的要求等，会有无法进行消除涡轮机轴的挠曲那么长时间的手动旋转的情况。

并且，若不消除涡轮机轴的挠曲等，会有蒸气涡轮机产生振动的情况发生。在此，蒸气涡轮机具有振动传感器，在蒸气涡轮机的振动超过规定的设定值的情况下，警报器发出警报，引起操纵者的注意。进一步地，在蒸气涡轮机的振动上升的情况下，有时具有使蒸气涡轮机停止的断开功能。

然而，在上述自动旋转模式中，为了使主轴微速旋转，仅发挥使前进控制器以及后退控制器交替开闭的功能，以往，并不一边监视蒸气涡轮机的振动一边运用。