特許 7503914 回転機械の防振装置、ポンプ設備、回転機械の防振装置の調整方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-13

(45)【発行日】2024-06-21

(54)【発明の名称】回転機械の防振装置、ポンプ設備、回転機械の防振装置の調整方法

(51)【国際特許分類】

   F16F 15/04 20060101AFI20240614BHJP

   F04B 53/00 20060101ALI20240614BHJP

   F04D 13/00 20060101ALN20240614BHJP

   F04D 29/42 20060101ALN20240614BHJP

   F04D 29/60 20060101ALN20240614BHJP

【ＦＩ】

F16F15/04 A

F16F15/04 G

F04B53/00 B

F04D13/00 A

F04D29/42 E

F04D29/60 D

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020029847

(22)【出願日】2020-02-25

(65)【公開番号】P2021134823

(43)【公開日】2021-09-13

【審査請求日】2022-10-25

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000000239

【氏名又は名称】株式会社荏原製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100188592

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100188891

【弁理士】

【氏名又は名称】丹野 拓人

(72)【発明者】

【氏名】川原 和之

(72)【発明者】

【氏名】中塩 雄二

(72)【発明者】

【氏名】松田 道昭

(72)【発明者】

【氏名】大垣 冬季

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 裕輔

【審査官】田村 佳孝

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－２６９５３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２２５３５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１２１０９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１４９６７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１７２７３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－００２３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０３６９１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－３１７８３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－００８５４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１５８１３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｆ １５／０４

Ｆ０４Ｂ ５３／００

Ｆ０４Ｄ １３／００

Ｆ０４Ｄ ２９／４２

Ｆ０４Ｄ ２９／６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転機械から荷重を受ける防振架台と、
前記防振架台を支持する弾性支持部と、
前記防振架台を支持し、前記弾性支持部の縦方向のたわみ量を一定量までに制限すると共に、前記防振架台の横振れに応じて横滑り可能な滑り支持部と、を備える、回転機械の防振装置であって、
前記回転機械は、鉛直方向の加振力を受けるポンプ組立体と接続された減速機であり、
前記滑り支持部は、前記弾性支持部のような弾性材を含まず、
前記滑り支持部において前記防振架台の支持高さを調整するレベル調整部と、
前記弾性支持部の縦方向の初期たわみ量を調整するたわみ量調整部と、を備える、ことを特徴とする回転機械の防振装置。

【請求項2】

前記防振架台、前記弾性支持部、前記滑り支持部のうち、少なくともいずれか一つにかかる、荷重及び振動の少なくともいずれか一方を計測する計測部を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の回転機械の防振装置。

【請求項3】

前記計測部の計測結果に基づいて、前記回転機械の異常または異常の予兆を検知する検知部を備える、ことを特徴とする請求項２に記載の回転機械の防振装置。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか一項に記載の防振装置と、
前記防振装置に支持された回転機械と、
前記回転機械に接続されたポンプ組立体と、を備える、ことを特徴とするポンプ設備。

【請求項5】

前記防振装置の設置領域を囲う縁基礎と、
前記縁基礎以上の高さに前記防振装置を配置する嵩上部と、を備える、ことを特徴とする請求項４に記載のポンプ設備。

【請求項6】

前記防振装置の設置領域を囲う縁基礎が無い基礎を備える、ことを特徴とする請求項４に記載のポンプ設備。

【請求項7】

回転機械から荷重を受ける防振架台と、
前記防振架台を支持する弾性支持部と、
前記防振架台を支持し、前記弾性支持部の縦方向のたわみ量を一定の範囲に制限すると共に、前記防振架台の横振れに応じて横滑り可能な滑り支持部と、
前記滑り支持部における前記防振架台の支持高さを調整するレベル調整部と、
前記弾性支持部の縦方向の初期たわみ量を調整するたわみ量調整部と、を備える、回転機械の防振装置の調整方法であって、
前記たわみ量調整部から前記弾性支持部に荷重がかからない状態とする第１工程と、
前記第１工程の後、前記レベル調整部によって前記滑り支持部における前記防振架台の支持高さを調整する第２工程と、
前記第２工程の後、前記たわみ量調整部によって前記弾性支持部の縦方向の初期たわみ量を調整する第３工程と、を有する、ことを特徴とする回転機械の防振装置の調整方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転機械の防振装置、ポンプ設備、回転機械の防振装置の調整方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、回転機械の防振装置が開示されている。この防振装置は、ポンプ設備の減速機（回転機械）を支持する支持架台の防振を行っている。防振装置は、ゴムなどの弾性材を使用した弾性支持部から基本的に構成されており、弾性材が持つ弾性により回転機械の振動を吸収する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第５６７０７６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上記防振装置では、鉛直方向において弾性材にへたりが生じるため、そのへたりに起因する施工性および経年変化の課題があった。へたりは、弾性材の特性であるため、根本的に解決するためには、弾性材の定期的な交換や、へたりの無い材料を使用する以外に方法が無かった。へたりが生じると、弾性支持部が変形し、防振装置の上に載る回転機械の芯合わせ作業が困難になる。このため、従来では、へたりによる芯ずれを許容できる構造を、例えば軸継手などに組み込むことによって対処していた。

【0005】

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、防振性能を確保しつつ、弾性材のへたりによる弾性支持部の変形および回転機械の芯ずれを防止することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係る回転機械の防振装置は、回転機械から荷重を受ける防振架台と、前記防振架台を支持する弾性支持部と、前記防振架台を支持し、前記弾性支持部の縦方向のたわみ量を一定量までに制限すると共に、前記防振架台の横振れに応じて横滑り可能な滑り支持部と、を備える。

【0007】

上記回転機械の防振装置においては、前記滑り支持部において前記防振架台の支持高さを調整するレベル調整部を備えてもよい。

【0008】

上記回転機械の防振装置においては、前記弾性支持部の縦方向の初期たわみ量を調整するたわみ量調整部を備えてもよい。

【0009】

上記回転機械の防振装置においては、前記防振架台、前記弾性支持部、前記滑り支持部のうち、少なくともいずれか一つにかかる、荷重及び振動の少なくともいずれか一方を計測する計測部を備えてもよい。

【0010】

上記回転機械の防振装置においては、前記計測部の計測結果に基づいて、前記回転機械の異常または異常の予兆を検知する検知部を備えてもよい。

【0011】

また、本発明の一態様に係るポンプ設備は、先に記載の防振装置と、前記防振装置に支持された回転機械と、前記回転機械に接続されたポンプ組立体と、を備える。

【0012】

上記ポンプ設備においては、前記防振装置の設置領域を囲う縁基礎と、前記縁基礎以上の高さに前記防振装置を配置する嵩上部と、を備えてもよい。

【0013】

上記ポンプ設備においては、前記防振装置の設置領域を囲う縁基礎が無い基礎を備えてもよい。

【0014】

また、本発明の一態様に係る回転機械の防振装置の調整方法は、回転機械から荷重を受ける防振架台と、前記防振架台を支持する弾性支持部と、前記防振架台を支持し、前記弾性支持部の縦方向のたわみ量を一定の範囲に制限すると共に、前記防振架台の横振れに応じて横滑り可能な滑り支持部と、前記滑り支持部における前記防振架台の支持高さを調整するレベル調整部と、前記弾性支持部の縦方向の初期たわみ量を調整するたわみ量調整部と、を備える、回転機械の防振装置の調整方法であって、前記たわみ量調整部から前記弾性支持部に荷重がかからない状態とする第１工程と、前記第１工程の後、前記レベル調整部によって前記滑り支持部における前記防振架台の支持高さを調整する第２工程と、前記第２工程の後、前記たわみ量調整部によって前記弾性支持部の縦方向の初期たわみ量を調整する第３工程と、を有する。

【発明の効果】

【0015】

上記本発明の態様によれば、防振性能を確保しつつ、弾性材のへたりによる弾性支持部の変形および回転機械の芯ずれを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】第１実施形態に係るポンプ設備の全体構成図である。

【図2】第１実施形態に係る防振システムの平面構成図である。

【図3】第１実施形態に係る防振装置（第１防振装置）の断面構成図である。

【図4】第１実施形態に係る防振装置の調整方法の説明図である。

【図5】第１実施形態に係る防振装置の調整方法の説明図である。

【図6】第１実施形態に係る防振装置の動作原理の説明図である。

【図7】第１実施形態に係る計測部の計測結果の一例を示すグラフである。

【図8】第１実施形態に係る防振装置（第１防振装置）の一変形例を示す断面構成図である。

【図9】第１実施形態に係る防振装置（第１防振装置）の一変形例を示す断面構成図である。

【図10】第１実施形態に係る防振装置（第１防振装置）の一変形例を示す断面構成図である。

【図11】第１実施形態に係る防振装置（第１防振装置）の一変形例を示す断面構成図である。

【図12】第１実施形態に係る防振装置（第１防振装置）の一変形例を示す断面構成図である。

【図13】第１実施形態に係る防振装置（第１防振装置）の一変形例を示す断面構成図である。

【図14】第１実施形態に係る防振装置（第１防振装置）の一変形例を示す断面構成図である。

【図15】第１実施形態に係る防振装置（第１防振装置）の一変形例を示す断面構成図である。

【図16】第１実施形態に係る防振装置（第１防振装置）の一変形例を示す断面構成図である。

【図17】第１実施形態に係る防振装置（第１防振装置）の一変形例を示す断面構成図である。

【図18】第１実施形態に係る防振装置（第１防振装置）の一変形例を示す断面構成図である。

【図19】第２実施形態に係る防振システムの平面構成図である。

【図20】第２実施形態に係る防振装置（第２防振装置）の断面構成図である。

【図21】第３実施形態に係る防振システムの平面構成図である。

【図22】第３実施形態に係る防振装置（第３防振装置）の断面構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。

【0018】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るポンプ設備１の全体構成図である。
図１に示すポンプ設備１は、駆動機１０と、減速機２０（回転機械）と、ポンプ組立体３０と、を備えている。ポンプ組立体３０は、いわゆる立軸ポンプである。駆動機１０及び減速機２０は、建屋基礎２（基礎）の第１床２Ａに設置されている。また、ポンプ組立体３０は、建屋基礎２の第２床２Ｂに設置されている。

【0019】

駆動機１０は、ディーゼルエンジン、ガスタービン、モータなどから構成されている。駆動機１０の駆動軸１１は、水平方向に延びて軸継手１２を介して減速機２０と接続されている。減速機２０は、いわゆる直交減速機であり、ポンプ組立体３０のポンプケーシング３１の直上に、第１床２Ａに設置された防振システム５０（後述）によって支持され、駆動機１０の回転力を鉛直下方のポンプ回転軸３２に減速して伝える出力軸２１を備えている。

【0020】

ポンプ回転軸３２は、ポンプケーシング３１の上部の軸貫通部３３からポンプケーシング３１の外部上方に延び、減速機２０の出力軸２１と軸継手２２を介して接続されている。軸貫通部３３においては、ポンプ回転軸３２は回転自在でありながら、ポンプケーシング３１の内部の揚水または排水がポンプケーシング３１の外部に漏洩することが無いようにシールされている。

【0021】

ポンプケーシング３１は、略円筒形状でその円筒軸を鉛直にして配置された吊下ケーシング３４と、吊下ケーシング３４の上方に接続され、流れ方向を水平方向に曲げる吐出エルボ３５と、吊下ケーシング３４の下方に接続され、案内羽根３６ａを内部に備えた吐出ボウル３６と、さらに吐出ボウル３６の下方に接続され、水流のポンプケーシング３１内への吸込口３７ａを形成する吸込ベル３７と、を備えている。

【0022】

ポンプケーシング３１は、ポンプベース３１ａにより第２床２Ｂに固定されている。ポンプケーシング３１の内部には、ポンプ回転軸３２が吊下ケーシング３４の中心軸に沿って延び、案内羽根３６ａの下方に羽根車３８を備えている。また、吐出エルボ３５の下流側には、水流の吐出口（不図示）を形成する吐出管３９が水平方向に接続されている。吸込ベル３７の吸込口３７ａは、吸込水槽６に水没している。

【0023】

ポンプ回転軸３２は、水中軸受４０、４１、中間軸受４２、および外軸受４３により回転自在に支持されている。水中軸受４０は、吸込ベル３７の内部で、ポンプ回転軸３２の下端を支持している。水中軸受４１は、吐出ボウル３６の内部で、ポンプ回転軸３２の下部を支持している。中間軸受４２は、吊下ケーシング３４の内部で、ポンプ回転軸３２の中間部を支持している。

【0024】

水中軸受４０，４１および中間軸受４２は、ポンプ回転軸３２に滑り接触する滑り軸受である。外軸受４３は、吐出エルボ３５の上部に設けられ、ポンプ回転軸３２の上部を支持している。外軸受４３は、ポンプ回転軸３２のスラスト荷重を受けるスラスト軸受である。つまり、ポンプ回転軸３２のスラスト荷重は、外軸受４３を介してポンプケーシング３１側が受けている。

【0025】

上記構成のポンプ設備１においては、駆動機１０の運転を開始すると、減速機２０を介してポンプ回転軸３２および羽根車３８が回転する。これにより、吸込水槽６の液体は、吸込口３７ａからポンプケーシング３１内に吸い込まれ、ポンプケーシング３１内を鉛直上方に揚水された後、水平方向に曲がって吐出管３９内を通り、図示しない吐出水槽に吐出される。

【0026】

図１に示すように、減速機２０は、支持架台５１に支持されると共に、支持架台５１を介して複数の防振装置６０に支持されている。これら支持架台５１及び複数の防振装置６０を含む防振システム５０は、建屋基礎２の第１床２Ａに設置されている。第１床２Ａには、防振システム５０（防振装置６０）の設置領域を平面視で囲う縁基礎３が立設している。縁基礎３の内側には、第１床２Ａの床面よりも低い段差４が形成されている。

【0027】

段差４には、縁基礎３以上の高さに防振システム５０（防振装置６０）を配置する嵩上部５が設置されている。嵩上部５は、例えば、建屋基礎２と同様のコンクリート製のブロック体などから構成されている。これにより、防振システム５０（防振装置６０）が、縁基礎３の下に隠れることがなく、防振装置６０の調整作業（後述）などが容易になる。なお、減速機２０の位置が高くなるため、踏み台などを設置してもよい。

【0028】

図２は、第１実施形態に係る防振システム５０の平面構成図である。
図２に示すように、防振システム５０は、減速機２０を支持する支持架台５１と、支持架台５１を支持する複数の防振装置６０と、を備えている。支持架台５１は、井桁構造体５２と、井桁構造体５２に固定され、減速機２０を支持する天板５３と、を備えている。

【0029】

井桁構造体５２は、平面視で縦横２本ずつ計４本の梁材で構成され、周囲８箇所の張り出し部５２ａ～５２ｈを備えている。防振装置６０は、張り出し部５２ａ～５２ｈと同数で設けられ、張り出し部５２ａ～５２ｈのそれぞれを支持している。これら複数の防振装置６０は、後述する弾性支持部７０及び滑り支持部８０の両方を備える第１防振装置６０Ａによって構成されている。

【0030】

図３は、第１実施形態に係る防振装置６０（第１防振装置６０Ａ）の断面構成図である。
図３に示すように、防振装置６０は、支持架台５１を介して減速機２０から荷重を受ける防振架台６１と、防振架台６１を支持する弾性支持部７０と、防振架台６１を支持し、弾性支持部７０の縦方向のたわみ量を一定量までに制限すると共に、防振架台６１の横振れに応じて横滑り可能な滑り支持部８０と、を備える。

【0031】

防振架台６１は、井桁構造体５２が載る水平プレートである。防振架台６１は、弾性支持部７０及び滑り支持部８０を介して、ソールプレート６４（基台）に連結されている。ソールプレート６４は、アンカーボルト６５を介して建屋基礎２（本実施形態では嵩上部５）に固定されている。防振装置６０は、防振架台６１の縦揺れストッパ６２及び横揺れストッパ６３を備えている。

【0032】

縦揺れストッパ６２は、ソールプレート６４から縦方向（鉛直方向）に立設するロッド６２ａを備えている。ロッド６２ａは、防振架台６１を縦方向で貫通している。ロッド６２ａには、上限ストッパ６２ｂ及び下限ストッパ６２ｃが固定されている。上限ストッパ６２ｂは、防振架台６１より上方に配置されている。下限ストッパ６２ｃは、防振架台６１より下方に配置されている。

【0033】

上限ストッパ６２ｂ及び下限ストッパ６２ｃは、防振架台６１の厚みよりも大きな隙間をあけて配置されている。これら上限ストッパ６２ｂ及び下限ストッパ６２ｃは、防振架台６１の縦方向の許容揺れ幅を設定している。つまり、上限ストッパ６２ｂと防振架台６１との間、及び、下限ストッパ６２ｃと防振架台６１との間の少なくともいずれか一方には、隙間が形成されている。

【0034】

横揺れストッパ６３は、ソールプレート６４から立設する側壁部材６３ａを備えている。側壁部材６３ａは、防振架台６１の側面に対向する水平ストッパ６３ｂを支持している。水平ストッパ６３ｂは、防振架台６１の横方向の許容揺れ幅を設定している。なお、符号６３ｃは、弾性材であっても構わない。また、符号６３ｃは、防振架台６１と水平ストッパ６３ｂとの接触を検知するセンサであっても構わない。また、符号６３ｃと防振架台６１との間に隙間を形成しても構わない。

【0035】

弾性支持部７０は、防振架台６１とソールプレート６４との間に配置され、防振架台６１を弾性的に支持している。弾性支持部７０は、後述する滑り支持部８０を挟んで一対で配置されている。なお、弾性支持部７０は、防振架台６１をバランス良く支持できる配置であれば、その数は限定されない。弾性支持部７０は、弾性材７１（防振材）と、弾性材７１の上面に固定されたプレート７２と、を備えている。

【0036】

弾性材７１は、ゴムなどの吸振性を持つ材料が使用される。なお、弾性材７１の材料は、支持する回転機械の大きさや振動特性などに基づいて選択するとよい。プレート７２は、後述するたわみ量調整部９１と接触し離れないよう固定されている。つまり、弾性支持部７０は、弾性材７１、プレート７２、及び、たわみ量調整部９１を介して、防振架台６１を弾性的に支持している。

【0037】

弾性支持部７０の下部には、弾性支持部７０にかかる荷重及び振動の少なくともいずれか一方を計測する計測部１００が配置されている。この計測部１００は、例えば、ロードセル（三軸直交計測型）が好ましい。計測部１００の計測結果は、検知部１０１に出力される。検知部１０１は、計測部１００の計測結果に基づいて、減速機２０の異常または異常の予兆を検知する（後述）。検知部１０１は、ＣＰＵなどを含む演算装置などから構成されている。

【0038】

たわみ量調整部９１は、弾性支持部７０の縦方向の初期たわみ量を調整する。このたわみ量調整部９１は、ボルト及びナットから構成されている。たわみ量調整部９１は、防振架台６１側に設けられ、防振架台６１の下面から下方への突出量を調整することで、弾性支持部７０（弾性材７１）の縦方向の初期たわみ量を調整する。

【0039】

滑り支持部８０は、防振架台６１とソールプレート６４との間に配置され、防振架台６１を支持している。滑り支持部８０は、上述した一対の弾性支持部７０の間に配置されている。なお、滑り支持部８０の数は限定されず、滑り支持部８０と弾性支持部７０の配置も逆であっても構わない。滑り支持部８０は、第１部材８１と、滑り部８２と、第２部材８３と、を備えている。なお、第１部材８１及び第２部材８３は、弾性材７１とは異なり弾性変形しない硬性部材から形成されている。

【0040】

第１部材８１は、ソールプレート６４に固定されている。滑り部８２は、第１部材８１の上面に設けられている。滑り部８２は、第１部材８１に対する第２部材８３の横揺れ（横滑り）を許容する。この滑り部８２は、ポリテトラフルオロエチレン系の低摩擦材料、または、金属製のスラストワッシャーなどから構成されている。第２部材８３は、後述するレベル調整部９２と接触し離れないよう固定されている。つまり、滑り支持部８０は、第１部材８１、滑り部８２、第２部材８３、及び、レベル調整部９２を介して、防振架台６１を滑り支承している。

【0041】

レベル調整部９２は、滑り支持部８０における防振架台６１の支持高さを調整する。レベル調整部９２は、ボルト及びナットから構成されている。レベル調整部９２は、防振架台６１側に設けられており、防振架台６１の下面から下方への突出量を調整することで、滑り支持部８０における防振架台６１の支持高さを調整する。なお、本実施形態では、支持架台５１（井桁構造体５２）との配置の関係上、滑り支持部８０をバランスよく押圧できるように、レベル調整部９２を複数個所に設置しているが、単数であっても構わない。

【0042】

次に、上記構成の防振装置６０における調整方法（特に据付作業時の調整方法）について、図４及び図５を参照して説明する。

【0043】

図４及び図５は、第１実施形態に係る防振装置６０の調整方法の説明図である。
防振装置６０の調整を行う場合、先ず、図４に示すように、たわみ量調整部９１から弾性支持部７０に荷重がかからない状態とする（第１工程）。つまり、この状態では、防振架台６１が滑り支持部８０のみで支持されている。
次に、レベル調整部９２によって滑り支持部８０における防振架台６１の支持高さを調整する（第２工程）。この状態において、防振架台６１と弾性支持部７０との隙間は、初期隙間ｄとなる。

【0044】

次に、図５に示すように、たわみ量調整部９１によって弾性支持部７０の縦方向の初期たわみ量を調整する（第３工程）。具体的には、たわみ量調整部９１を螺入し、弾性材７１に荷重をかけ、弾性材７１のたわみ量を調整する。弾性材７１のたわみ量を調整することで、減速機２０の振動特性に合わせた弾性材７１の固有振動数の調整をすることができ、防振性能の最適化が可能となる。

【0045】

上記調整によって、防振架台６１と弾性支持部７０との隙間は、初期隙間ｄに初期たわみ量ｘを加えた寸法になる。
最後に、滑り支持部８０において、第２部材８３（摺動材）が滑り部８２（滑り材）に接触している状態（支持されている状態）であることを確認する。
以上により、防振装置６０の調整が完了する。

【0046】

次に、上記構成の防振装置６０の動作原理について、図６を参照して説明する。

【0047】

図６は、第１実施形態に係る防振装置６０の動作原理の説明図である。
先ず、弾性材７１のたわみ量と、固有振動数との関係について説明する。図６に示すように、防振架台６１が受ける荷重をＷ、弾性材７１に係る荷重（反力）をＭ、弾性材７１のばね定数（鉛直方向）をｋ、弾性材７１のたわみ量（鉛直方向）をｘとした場合、滑り支持部８０にかかる荷重であるＦは、下式（１）で示される。
Ｆ ＝ Ｗ－２・Ｍ …（１）

【0048】

次に、滑り部８２が接触している条件は、Ｆ＞０になることから、下式（２）、（３）の関係が成り立つ。
Ｆ ＝ Ｗ－２・Ｍ ＞ ０ …（２）
Ｍ ＜ Ｗ／２ …（３）

【0049】

次に、防振の設計条件は、Ｍ＞０、Ｍ＝ｋ・ｘであることから、下式（４）～（６）の関係が成り立つ。
０ ＜ Ｍ ＜ Ｗ／２ …（４）
０ ＜ ｋ・ｘ ＜Ｗ／２ …（５）
０ ＜ ｘ ＜ Ｗ／２ｋ …（６）

【0050】

ここで、弾性材７１の固有振動数ｆ_０は、下式（７）で示される。なお、ｋ_ｄは、弾性材７１の動的ばね定数である。下式（７）で示されるように、固有振動数ｆ_０は、弾性材７１のたわみ量であるｘで調整可能である。

【0051】

【数1】

【0052】

次に、滑り部８２の滑る条件について説明する。上述したように、滑り支持部８０にかかる荷重であるＦは、下式（８）で示される。
Ｆ ＝ Ｗ－２・ｋ・ｘ …（８）

【0053】

次に、滑り部８２の摩擦力をＦ_０、滑り部８２の摩擦係数をμ_０とした場合、下式（９）、（１０）の関係が成り立つ。
Ｆ_０ ＝ μ_０Ｆ …（９）
Ｆ_０ ＝ μ_０（Ｗ－２・ｋ・ｘ） …（１０）

【0054】

次に、防振架台６１が受ける水平方向の加振力をＰとした場合、滑り部８２が滑る加振力の条件は、Ｐ－Ｆ_０＞０になることから、下式（１１）、（１２）の関係が成り立つ。
Ｐ ＞ Ｆ_０ …（１１）
Ｐ ＞ μ_０（Ｗ－２・ｋ・ｘ） …（１２）

【0055】

ここで、ｘ＞０であることから、Ｐ＞μ_０・Ｗとなる条件では、ｘの値によらず滑る条件となる。対して、Ｐ≦μ_０・Ｗとなる条件では、下式（１３）、（１４）の関係が成り立つときに、滑る条件となる。つまり、下式（１３）、（１４）を満たすように、ｘを調整するとよい。
２μ_０・ｋ・ｘ ＞ μ_０・Ｗ－Ｐ …（１３）

【0056】

【数2】

【0057】

次に、上記構成の防振装置６０の検知部１０１による異常の有無の判定について、図７を参照して説明する。

【0058】

図７は、第１実施形態に係る計測部１００の計測結果の一例を示すグラフである。なお、図７において、縦軸は検知レベル（しきい値に対する％）であり、横軸は日にちである。また、しきい値（１００％）は、点線で示している。
図７に示すように、減速機２０（ポンプ設備１）は、運転と停止を繰り返している。１３日目の検知レベルの第１ピークＰ１は、停止中に地震が発生したものである。第１ピークＰ１は、しきい値以下のため、検知部１０１は健全であると判定した。

【0059】

２０日目の検知レベルの第２ピークＰ２は、運転中に地震が発生したものである。第２ピークＰ２は、しきい値を超えたため、検知部１０１は、機器損傷の可能性があると判定し（異常有りの判定）、警報やメーカー点検の依頼などの通知を行った。このように、運転中の荷重や振動変化をモニターすることが可能となることで、異常値に対してどの程度余裕があるかを把握することができ、変化量の傾向を管理することで、異常振動に達する（故障する）までの期間をある程度予知することも可能となる。

【0060】

上記構成の防振装置６０によれば、図３に示すように、弾性支持部７０と共に、滑り支持部８０を設置することにより、弾性材７１の鉛直方向のへたりによる変形を防止することができる。これにより従来発生していた防振架台６１特有の追加作業（弾性材７１の初期へたり除去、シム調整による芯出し作業）を無くすことができ、施工性改善、施工工程の短縮が可能となる。また、弾性材７１の経年変化（へたり）による減速機２０の芯ずれも防止することが可能となる。また、流体継手付き減速機などの重心の偏りが大きい回転機械の場合、支持架台５１の水平度を出すのが困難であったが、この滑り支持部８０により施工が改善される。

【0061】

したがって、上述した本実施形態によれば、減速機２０から荷重を受ける防振架台６１と、防振架台６１を支持する弾性支持部７０と、防振架台６１を支持し、弾性支持部７０の縦方向のたわみ量を一定量までに制限すると共に、防振架台６１の横振れに応じて横滑り可能な滑り支持部８０と、を備える、という構成を採用することによって、防振装置６０の防振性能を確保しつつ、弾性材７１のへたりによる弾性支持部７０の変形および減速機２０の芯ずれを防止することができる。

【0062】

なお、本実施形態で例示した減速機２０は、直交減速機であって、ポンプ組立体３０側でスラスト荷重を受けており、スラスト荷重（鉛直方向の加振力）は作用しないため、直交減速機の加振力は水平方向のみ考慮すればよい。したがって、上述の防振装置６０の動作原理（図６参照）で示したように、水平方向の防振性能を確保しつつ、鉛直方向のへたりによる弾性材７１の変形および減速機２０の芯ずれを防止することができる。

【0063】

また、本実施形態においては、図３に示すように、滑り支持部８０において防振架台６１の支持高さを調整するレベル調整部９２を備えているため、減速機２０の芯出し作業が容易となる。これにより、減速機２０の新設時の芯出し作業および、滑り部８２および弾性材７１などの交換による再芯出し作業の施工性を改善することが可能となる。

【0064】

また、本実施形態においては、弾性支持部７０の縦方向の初期たわみ量を調整するたわみ量調整部９１を備えているため、回転機械の振動特性に合わせた弾性材７１の固有振動数の調整をすることができ、防振性能の最適化が可能となる。

【0065】

また、本実施形態においては、弾性支持部７０にかかる、荷重及び振動の少なくともいずれか一方を計測する計測部１００を備えているため、運転中の荷重や振動変化をモニターすることが可能となる。また、施工時に荷重量を確認することで、弾性材７１の固有振動数の調整をより厳密に行うことができる。

【0066】

また、本実施形態においては、計測部１００の計測結果に基づいて、減速機２０の異常または異常の予兆を検知する検知部１０１を備えているため、運転中の荷重や振動変化から対象機器の異常を検知でき、また、異常値に対してどの程度余裕があるかを把握することができ、その変化量の傾向を管理することで、異常振動に達する（故障する）までの期間をある程度予知することも可能となる。

【0067】

また、本実施形態に係るポンプ設備１は、上述した防振装置６０（防振システム５０）と、防振装置６０に支持された減速機２０と、減速機２０に接続されたポンプ組立体３０と、を備えるため、防振性能を確保しつつ、弾性材７１のへたりによる弾性支持部７０の変形および減速機２０の芯ずれを防止することができ、ポンプ設備１の健全性を確保できる。

【0068】

また、本実施形態においては、図１に示すように、防振装置６０（防振システム５０）の設置領域を囲う縁基礎３と、縁基礎３以上の高さに防振装置６０を配置する嵩上部５と、を備えているため、支持架台５１を落とし込まずに第１床２Ａのフロアレベルより上に防振装置６０が設置されるレベルにすることができ、防振装置６０の施工性および弾性材７１の交換などの維持管理性が向上する。

【0069】

また、本実施形態の防振システム５０は、図２に示すように、減速機２０を支持する支持架台５１と、支持架台５１を支持する複数の防振装置６０と、を備え、複数の防振装置６０の各装置が、弾性支持部７０及び滑り支持部８０の両方を備える第１防振装置６０Ａによって構成されている。この構成によれば、防振装置６０の全部に防振と滑り支持があり、たわみ量調整が可能であるため、防振性能が極めて高くなる。

【0070】

なお、上述した第１実施形態に係る第１防振装置６０Ａは、以下のような変形例を採用し得る。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

【0071】

図８は、第１実施形態に係る防振装置６０（第１防振装置６０Ａ）の一変形例を示す断面構成図である。
図８に示す変形例は、滑り部８２に転動体を使用している。この変形例によれば、滑り部８２が転がり構造になるため、水平方向の摩擦が小さくなり、第１部材８１に伝達する振動を小さくすることが可能となる。また、ポリテトラフルオロエチレン系などの滑り材に比べて摩耗の影響が少なくなる。

【0072】

図９は、第１実施形態に係る防振装置６０（第１防振装置６０Ａ）の一変形例を示す断面構成図である。
図９に示す変形例は、弾性支持部７０を水平方向に配置している。この変形例によれば、鉛直方向の荷重は全て滑り支持部８０で受け持つため、弾性支持部７０との荷重配分はない。したがって、弾性材７１のへたりによる影響（芯ずれ）は殆ど無い。また、弾性支持部７０を上述した横揺れストッパ６３と兼用することで構造を簡素にすることができる。

【0073】

図１０は、第１実施形態に係る防振装置６０（第１防振装置６０Ａ）の一変形例を示す断面構成図である。
図１０に示す変形例は、レベル調整部９２を滑り支持部８０の一部として組み込み、滑り部８２の下に配置している。この変形例においても、上述した第１実施形態の基本形態（図３参照）と性能は同等である。

【0074】

図１１は、第１実施形態に係る防振装置６０（第１防振装置６０Ａ）の一変形例を示す断面構成図である。
図１１に示す変形例は、レベル調整部９２が、たわみ量調整部９１の機能を兼ねている。この変形例によれば、レベル調整とたわみ量調整を同時に行う必要があるため、上述した第１実施形態の基本形態と比べて作業性は落ちる。しかしながら、レベル調整とたわみ量調整を兼用しているため、構造を簡素にすることができる。

【0075】

図１２は、第１実施形態に係る防振装置６０（第１防振装置６０Ａ）の一変形例を示す断面構成図である。
図１２に示す変形例は、レベル調整部９２が、たわみ量調整部９１の機能を兼ねている、もう一つの例である。この変形例では、図１０と同様に、レベル調整部９２が滑り支持部８０の一部として組み込まれている。この変形例においても、レベル調整とたわみ量調整を同時に行う必要があるため、上述した第１実施形態の基本形態と比べて作業性は落ちる。しかしながら、レベル調整とたわみ量調整を兼用しているため、構造を簡素にすることができる。

【0076】

図１３は、第１実施形態に係る防振装置６０（第１防振装置６０Ａ）の一変形例を示す断面構成図である。
図１３に示す変形例は、レベル調整部９２を省略している。この変形例によれば、レベル調整は、ソールプレート６４の下もしくは減速機２０側で調整する必要があり、上述した第１実施形態の基本形態と比べて作業性は落ちる。しかしながら、レベル調整部９２を省略しているため、構造を簡素にすることができる。

【0077】

図１４は、第１実施形態に係る防振装置６０（第１防振装置６０Ａ）の一変形例を示す断面構成図である。
図１４に示す変形例は、レベル調整部９２を省略している、もう一つの例である。この変形例では、たわみ量調整部９１が弾性支持部７０の一部として組み込まれ、弾性材７１の下に配置されている。この変形例によれば、図１３と同様に、レベル調整は、ソールプレート６４の下もしくは減速機２０側で調整する必要があり、上述した第１実施形態の基本形態と比べて作業性は落ちる。しかしながら、レベル調整部９２を省略しているため、構造を簡素にすることができる。

【0078】

図１５は、第１実施形態に係る防振装置６０（第１防振装置６０Ａ）の一変形例を示す断面構成図である。
図１５に示す変形例は、たわみ量調整部９１及びレベル調整部９２を省略している。この変形例によれば、弾性材７１のたわみ量は、滑り支持部８０などの部品の製作精度と組立精度の影響を受ける。また、たわみ量調整部９１が無いため、防振性能（固有振動数）の調整はできない。しかしながら、たわみ量調整部９１及びレベル調整部９２を省略しているため、構造を簡素にすることができる。

【0079】

図１６は、第１実施形態に係る防振装置６０（第１防振装置６０Ａ）の一変形例を示す断面構成図である。
図１６に示す変形例は、弾性支持部７０と防振架台６１（たわみ量調整部９１）との間に計測部１００を設置している。この変形例によれば、計測部１００が減速機２０側に近い配置となり、機器の状態変化をより確認し易くすることができる。

【0080】

図１７は、第１実施形態に係る防振装置６０（第１防振装置６０Ａ）の一変形例を示す断面構成図である。
図１７に示す変形例は、滑り支持部８０の下部に計測部１００を設置している。変位量の小さい計測部１００であれば、このように滑り支持部８０の下部に計測部１００を設置することも可能である。

【0081】

図１８は、第１実施形態に係る防振装置６０（第１防振装置６０Ａ）の一変形例を示す断面構成図である。
図１８に示す変形例は、計測部１００がロードセルではなく加速度センサから構成されている。計測部１００が加速度センサの場合、弾性支持部７０とソールプレート６４で挟み込む必要は無く、ソールプレート６４の任意の位置に設置しても良い。また、上部の防振架台６１に第１計測部１００ａを設けると共に、下部のソールプレート６４に第２計測部１００ｂを設けることで、防振装置６０の減速機２０側と建屋基礎２側の振動から防振性能を確認することができる。また、加速度センサは、支持架台５１及びソールプレート６４に接続されている部品に設置しても構わない。

【0082】

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

【0083】

図１９は、第２実施形態に係る防振システム５０の平面構成図である。
図１９に示すように、第２実施形態の防振システム５０では、複数の防振装置６０が、弾性支持部７０及び滑り支持部８０の両方を備える第１防振装置６０Ａと、弾性支持部７０及び滑り支持部８０のうち、弾性支持部７０のみを備える第２防振装置６０Ｂによって構成されている。

【0084】

図２０は、第２実施形態に係る防振装置６０（第２防振装置６０Ｂ）の断面構成図である。
図２０に示すように、第２防振装置６０Ｂは、弾性支持部７０及び滑り支持部８０のうち、弾性支持部７０のみを備えている。つまり、第２防振装置６０Ｂは、上述した滑り支持部８０及びレベル調整部９２を備えていない。

【0085】

図１９に戻り、第１防振装置６０Ａと第２防振装置６０Ｂの配置を説明すると、平面視で駆動軸１１から時計回り配置された支持架台５１の張り出し部５２ａ～５２ｈにおいて、張り出し部５２ａ，５２ｄ，５２ｅ，５２ｈが第１防振装置６０Ａに支持され、張り出し部５２ｂ，５２ｃ，５２ｆ，５２ｇが第２防振装置６０Ｂに支持されている。第１防振装置６０Ａ及び第２防振装置６０Ｂの平面視における配置は、駆動軸１１を通る仮想線を中心線とする線対称の配置とされている。

【0086】

上記構成の第２実施形態によれば、第２防振装置６０Ｂにおいて滑り支持部８０が無くレベル調整が不要になるため、防振システム５０全体の調整部が少なくなり、調整作業の施工性が向上する。なお、第２防振装置６０Ｂにおける弾性材７１のへたりは、隣接する第１防振装置６０Ａの滑り支持部８０によって防止することができる。

【0087】

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

【0088】

図２１は、第３実施形態に係る防振システム５０の平面構成図である。
図２１に示すように、第３実施形態の防振システム５０では、複数の防振装置６０が、弾性支持部７０及び滑り支持部８０の両方を備える第１防振装置６０Ａと、弾性支持部７０及び滑り支持部８０のうち、弾性支持部７０のみを備える第２防振装置６０Ｂと、さらに、弾性支持部７０及び滑り支持部８０のうち、滑り支持部８０のみを備える第３防振装置６０Ｃによって構成されている。

【0089】

図２２は、第３実施形態に係る防振装置６０（第３防振装置６０Ｃ）の断面構成図である。
図２２に示すように、第３防振装置６０Ｃは、弾性支持部７０及び滑り支持部８０のうち、滑り支持部８０のみを備えている。つまり、第３防振装置６０Ｃは、上述した弾性支持部７０及びたわみ量調整部９１を備えていない。

【0090】

図２１に戻り、第１防振装置６０Ａと第２防振装置６０Ｂと第３防振装置６０Ｃの配置を説明すると、平面視で駆動軸１１から時計回り配置された支持架台５１の張り出し部５２ａ～５２ｈにおいて、張り出し部５２ａ，５２ｄ，５２ｅ，５２ｈが第１防振装置６０Ａに支持され、張り出し部５２ｂ，５２ｇが第２防振装置６０Ｂに支持され、張り出し部５２ｃ，５２ｆが第３防振装置６０Ｃに支持されている。第１防振装置６０Ａ、第２防振装置６０Ｂ及び第３防振装置６０Ｃの平面視における配置は、駆動軸１１を通る仮想線を中心線とする線対称の配置とされている。

【0091】

上記構成の第３実施形態によれば、第２防振装置６０Ｂにおいて滑り支持部８０が無く、レベル調整が不要になり、また、第３防振装置６０Ｃにおいて弾性支持部７０が無く、たわみ量調整が不要になるため、防振システム５０全体の調整部が少なくなり、調整作業の施工性が向上する。なお、第２防振装置６０Ｂにおける弾性材７１のへたりは、隣接する第１防振装置６０Ａないし第３防振装置６０Ｃの滑り支持部８０によって防止することができる。

【0092】

以上、本発明の好ましい実施形態を記載し説明してきたが、これらは本発明の例示的なものであり、限定するものとして考慮されるべきではないことを理解すべきである。追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。従って、本発明は、前述の説明によって限定されていると見なされるべきではなく、特許請求の範囲によって制限されている。

【0093】

例えば、上記実施形態では、図１に示すように、ポンプ組立体３０として立軸ポンプを例示したが、特開２０１１－２１５８６号公報に開示されているような回転軸が傾斜したスクリューポンプであっても構わない。例えば、特開２０１１－２１５８６号公報の符号１６で示す部分に、上述した防振装置６０（防振システム５０）を適用することができる。なお、この場合、防振装置６０は、傾斜して配置されることとなるが、滑り支持部８０はこの傾斜した状態で横滑り可能であればよい。つまり、本願で言う「横振れ」とは、水平面を０°とする水平状態の横揺れのみならず、±３０°の範囲内の傾斜状態における横揺れを含む。

【0094】

また、例えば、上記実施形態では、図２に示すように、支持架台５１が井桁構造体５２を備える構成について例示したが、支持架台５１がニ桁構造体を備える構成であっても構わない。つまり、防振装置６０は８台に限定されず、４台であっても構わない。

【0095】

また、例えば、上記実施形態では、図１に示すように、ポンプ設備１が、防振装置６０の設置領域を囲う縁基礎３と、縁基礎３以上の高さに防振装置６０を配置する嵩上部５と、を備える構成について例示したが、縁基礎３が無い建屋基礎２を備える構成であっても構わない。この場合、段差４に鋼製カバーなどを設置し、メンテナンス作業などの際に取り外せるようにしてもよい。

【0096】

また、例えば、上記実施形態では、防振装置６０（防振システム５０）が減速機２０を支持する構成について例示したが、駆動機１０を支持する構成であっても構わない。また、防振装置６０は、減速機２０や駆動機１０に限らず、回転機械全般の防振に適用することができる。

【符号の説明】

【0097】

１ ポンプ設備
２ 建屋基礎（基礎）
３ 縁基礎
５ 嵩上部
２０ 減速機（回転機械）
３０ ポンプ組立体
５０ 防振システム
５１ 支持架台
６０ 防振装置
６０Ａ 第１防振装置
６０Ｂ 第２防振装置
６０Ｃ 第３防振装置
６１ 防振架台
７０ 弾性支持部
８０ 支持部
９１ たわみ量調整部
９２ レベル調整部
１００ 計測部
１０１ 検知部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】