(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を取り扱うべく構成されると共に、軸受アセンブリを備える流体圧式ターボチャージャと、
前記軸受アセンブリの動作パラメータを監視すべく構成された監視システムであって、前記流体圧式ターボチャージャ内へと延在して前記軸受アセンブリの一つ以上の回転構成要素の動作パラメータを監視する一つ以上のセンサを備える、監視システムとを備え、前記一つ以上のセンサは、前記流体圧式ターボチャージャの長手軸線に対して前記流体圧式ターボチャージャ内へと傾斜角度にて軸線方向及び径方向に各々が延在する、第１センサ及び第２センサを備え、前記第１センサ及び前記第２センサの両方が、前記流体圧式ターボチャージャのポンプ・インペラの表面へと指向され、且つ、前記長手軸線に対する軸線方向における前記流体圧式ターボチャージャのシャフトの位置の変化を測定すべく構成される、システム。
【請求項２】
前記一つ以上のセンサの内の少なくとも一つのセンサは、前記流体圧式ターボチャージャにより取り扱われるプロセス流体に対して露出されるべく構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記一つ以上のセンサの全ては、前記流体圧式ターボチャージャ内へと延在し、且つ、前記流体圧式ターボチャージャにより取り扱われるプロセス流体に対して露出されるべく構成される、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記一つ以上のセンサは、前記流体圧式ターボチャージャの前記長手軸線に対して前記流体圧式ターボチャージャ内へと径方向に延在する第３センサを備え、前記第３センサは、前記長手軸線に対する径方向における前記流体圧式ターボチャージャの前記シャフトの前記位置の前記変化を測定すべく構成される、請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記一つ以上のセンサは、前記流体圧式ターボチャージャの前記長手軸線に対して前記流体圧式ターボチャージャ内へと径方向に延在する第４センサを備え、前記第４センサは、前記長手軸線に対する径方向における前記シャフトの位置の変化を測定すべく構成される、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記第３センサ及び前記第４センサは、前記長手軸線に対して前記流体圧式ターボチャージャの回りに円周方向に配設され、前記第３センサ及び前記第４センサは、前記長手軸線に対して同一の軸線方向箇所に配設され、且つ、前記第３センサ及び前記第４センサは、円周方向に９０°離間される、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記第１のセンサ及び前記第２のセンサは、前記長手軸線に対して前記流体圧式ターボチャージャの回りに円周方向に配設され、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサは、前記長手軸線に対して同一の軸線方向箇所に配設され、且つ、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサは、相互から１８０°位相離間される、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記一つ以上のセンサは、前記流体圧式ターボチャージャの前記長手軸線に対して前記流体圧式ターボチャージャ内へと径方向に延在するキー・フェーザ・プローブを備え、前記キー・フェーザ・プローブは前記流体圧式ターボチャージャの前記シャフトの回転速度を測定すべく構成される、請求項２に記載のシステム。
【請求項９】
前記軸受アセンブリの動作パラメータは、軸受状態、スラスト方向、回転アセンブリの安定性、回転アセンブリの速度、又は、流体圧的動作点を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記監視システムは、前記一つ以上のセンサからのフィードバックを受信すべく、且つ、前記軸受アセンブリの前記動作パラメータを監視すべく構成されたコントローラを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
流体を取り扱うべく構成されると共に、軸受アセンブリを備える流体圧式ターボチャージャと、
前記軸受アセンブリの一つ以上の動作パラメータを監視すべく構成された監視システムであって、
前記流体圧式ターボチャージャの長手軸線に対して前記流体圧式ターボチャージャ内へと径方向に延在する第１センサであって、前記第１センサは、前記流体圧式ターボチャージャのポンプ・インペラの表面へと指向され、前記長手軸線に対する径方向における前記流体圧式ターボチャージャのシャフトの位置の変化を測定すべく構成される第１センサと、
前記長手軸線に対して前記流体圧式ターボチャージャ内へと傾斜角度にて軸線方向及び径方向に延在する第２センサであって、前記第２センサは、前記流体圧式ターボチャージャのポンプ・インペラの表面へと指向され、前記長手軸線に対する軸線方向における前記流体圧式ターボチャージャの前記シャフトの位置の変化を測定すべく構成される、第２センサとを備える監視システムとを備える、システム。
【請求項１２】
前記第１センサ及び前記第２センサは、前記流体圧式ターボチャージャにより取り扱われるプロセス流体に対して露出されるべく構成される、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記監視システムは、前記第１センサ及び前記第２センサからのフィードバックを受信すべく、且つ、前記軸受アセンブリの前記一つ以上の動作パラメータを監視すべく構成されたコントローラを備える、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記監視システムは、前記一つ以上の動作パラメータを夫々の閾値又は範囲と比較すべく、且つ、前記一つ以上の動作パラメータが所望範囲から逸脱した場合の適切なときに警報又は通知を提供すべく構成される、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
流体圧式ターボチャージャの軸受アセンブリを監視する方法において、
前記方法は、
流体圧式ターボチャージャ内へと延在する一つ以上のセンサからの一つ以上の信号を受信する段階であって、前記一つ以上のセンサは前記軸受アセンブリの一つ以上の回転構成要素の動作パラメータを監視し、前記一つ以上のセンサは、前記流体圧式ターボチャージャの長手軸線に対して前記流体圧式ターボチャージャ内へと傾斜角度にて軸線方向及び径方向に各々が延在する、第１センサ及び第２センサを備え、前記第１センサ及び前記第２センサの両方が、前記流体圧式ターボチャージャのポンプ・インペラの表面へと指向され、且つ、前記長手軸線に対する軸線方向における前記流体圧式ターボチャージャのシャフトの位置の変化を測定すべく構成される、段階と、
前記動作パラメータが異常であるときに通知を提供する段階とを備える、流体圧式ターボチャージャの軸受アセンブリを監視する方法。
【請求項１６】
前記一つ以上のセンサの内の少なくとも一つのセンサは、前記流体圧式ターボチャージャにより取り扱われるプロセス流体に対して露出される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記動作パラメータを所定範囲と比較する段階と、
前記動作パラメータが前記所定範囲の外にあるときに前記通知を提供する段階とを備える、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記動作パラメータを所定閾値と比較する段階と、
前記動作パラメータが前記所定閾値を満足しないときに前記通知を提供する段階とを備える、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願に対する相互参照
本出願は、２０１７年４月２４日に出願されて「流体圧式ターボチャージャにおける動作状態を監視するシステム及び方法」と称された米国出願第６２／４８９，１７６号の優先権及び特典を主張するものであり、本出願は参照することによりその全体が本明細書中に援用される。
【背景技術】
【０００２】
本項は、以下に記述及び／又は権利請求される本開示内容の種々の見地に関連し得る技術の種々の見地を読者に対して紹介することが意図される。この考察は、読者に対して背景情報を提供することで、本開示内容の種々の見地の更に良好な理解を促進する上で有用であると確信される。従って、これらの説明は、先行技術の是認としてでは無く、この観点から読解されるものと理解されるべきである。
【０００３】
本明細書において開示される主題は、流体圧式ターボチャージャに関し、更に詳細には、流体圧式ターボチャージャにおける軸受状態を監視するシステム及び方法に関する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
典型的に、ポンプ及びタービンは、各軸受（例えば、軸線方向及び／又は径方向の軸受）がプロセス流体に露出されることを阻止する機械的シール又は等価的な構造を含む。流体圧式ターボチャージャにおいて、これらの機械的シールは存在せず、且つ、プロセス流体又は生成物が軸受を潤滑する。しかし、流体圧式ターボチャージャにおいて、軸受状態の正確な測定は困難なことがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示内容の種々の特徴、見地及び利点は、各図を通して同様の符号が同様の部材を表す添付図面を参照して以下の詳細な説明が読破されたとき、更に良好に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】軸受監視システムに対して結合された流体圧式ターボチャージャの実施例の断面図である。
【図２】図１の２−２線において破断されたセンサ・アセンブリの断面図である。
【図３】軸受監視システムにおいて結合された流体圧式ターボチャージャの概略断面図である。
【図４】（例えば、径方向及び軸線方向のプローブを有する）軸受監視システムに対して結合された流体圧式ターボチャージャの実施例の断面図である。
【図５】流体圧式ターボチャージャのポンプ・インペラの表面に対して所定角度にて配設されたセンサ・アセンブリの概略図である。
【図６】キー・フェーザに対して結合された流体圧式ターボチャージャの一部の実施例の概略図である。
【図７】流体圧式ターボチャージャにおける軸受状態を監視する方法の実施例のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下においては、本開示内容の一つ以上の特定実施例が記述される。これらの記述実施例は、本開示内容の例示にすぎない。付加的に、これらの好適実施例の簡潔な記述を提供するために、本明細書においては実際の実施形態の特徴の全ては記述されないこともある。斯かる任意の実際の実施形態の開発においては、任意の工作又は設計の着想におけるのと同様に、実施形態毎に変化し得るシステム関連及び事業関連の制約条件の遵守の如き開発者の特定の目的を達成するために多くの実施形態特有の判断が為されるべきことを理解すべきである。更に、斯かる開発の労力は、複雑で時間が掛かり得るが、本開示内容から利益を得る当業者に対しては、設計、作製、及び、製造に関する通常的な行為であることを理解すべきである。
【０００８】
本開示内容の種々の実施例の要素を導入するとき、「一つの（a）」、「一つの（an）」、「上記（the）」、及び、「前記（said）」という冠詞は、一つ以上の要素の存在を意味することを意図している。「備える（comprising）」、「含む（including）」、及び、「有する（having）」という語句は、包含的であることが意図されると共に、列挙された要素の他に付加的要素が存在し得ることを意味する。
【０００９】
以下において詳細に論じられる如く、（例えば液相ターボチャージャなどの）流体圧式ターボチャージャにおける軸受状態を監視するシステム及び方法が提供される。幾つかの実施例において、軸受監視システムの一つ以上のプローブ又はセンサは、流体圧式ターボチャージャの（例えば、軸線方向及び／又は径方向の軸受などの）軸受システムを潤滑するプロセス流体に対して露出され得る。上記軸受監視システムは、各センサからのフィードバックに基づき、（例えば摩耗に起因する）軸受状態、スラスト方向、回転アセンブリの安定性、回転アセンブリの速度、温度、圧力、及び／又は、流体圧的動作点の如き、軸受アセンブリの動作パラメータを決定し得る。これに加え、上記軸受監視システムは、もし動作パラメータが容認可能な又は所望のレベルから逸脱したなら、警報又は通知を提供し得る。
【００１０】
図１は、軸受監視システム１２に対して結合された（例えば液相ターボチャージャなどの）流体圧式ターボチャージャ１０の実施例の断面図である。流体圧式ターボチャージャ１０は、（例えば、陸上及び／又は海上での）オイル及びガス用途、（例えば、酸ガス除去の間における）ガス処理、（例えば、CO２除去の間における）アンモニア製造、脱塩用途、及び、他の用途において利用され得る。流体圧式ターボチャージャ１０の構造は、描かれた構造から変更され得る。描かれた如く、流体圧式ターボチャージャ１０は、端部カバー１６に対して結合されて（例えばポンプ区画などの）ポンプ１８及び（例えばタービン区画などの）タービン２０を収容する外側ハウジング又はケーシング１４を含む。ポンプ１８は、ボリュート区画２２、２４により形成されると共に、タービン２０はボリュート区画２４、２６により形成される。流体圧式ターボチャージャ１０は、スリーブ３４内に配設された回転可能シャフト３２を介し、（ポンプ１８の一部としての）ポンプ・インペラ３０に対して結合された（タービン２０の一部としての）タービン・インペラ２８を含む。流体圧式ターボチャージャ１０は、（不図示の）タービン取入口、タービン吐出口３６、（例えば、端部カバー１６内に形成された）ポンプ取入口３８、及び、（不図示の）ポンプ吐出口を含む。
【００１１】
流体圧式ターボチャージャ１０は、軸受アセンブリ４０を含む。軸受アセンブリ４０は、（例えばジャーナル軸受などの）径方向軸受４２を含むことでシャフト３２を支持する。径方向軸受４２は、スリーブ３４とシャフト３２との間において該シャフト３２の各端部の回りに配設された（例えばジャーナル軸受のブッシュなどの）環状ブッシュ４４、４６を含む。軸受アセンブリ４０はまた、ポンプ・インペラ３０とスリーブ３４との間においてシャフト３２の回りに配設された（例えば、軸線方向負荷に対処すべく構成された）環状のスラスト軸受４８、及び、上記タービン・インペラとスリーブ３４との間において上記シャフトの回りに配設された環状のスラスト軸受４９も含んでいる。機械的シールは不在であることから、軸受４２、４８、４９はプロセス流体を介して潤滑される。
【００１２】
作動時に、高圧である第１流体は、タービン取入口を介してタービン２０に進入し、且つ、（例えば、ポンプ吐出口に対して）低圧である第２流体は、ポンプ取入口３８を介してポンプ１８に進入する。上記第１流体が流体圧式ターボチャージャ１０に進入するとき、該第１流体はタービン・インペラ２８と接触することで、該第１流体からタービン・インペラ２８に対してエネルギを伝達することで、軸線５０の回りにおける該タービン・インペラ２８の回転を推進する。シャフト３２は、タービン・インペラ２８からの回転エネルギをポンプ・インペラ３０に対して伝達する。タービン・インペラ２８に対してエネルギを伝達した後、第１流体は、タービン吐出口３６を通る低圧流体として、流体圧式ターボチャージャ１０を退出する。ポンプ・インペラ３０の回転は、ポンプ取入口３８を介して流体圧式ターボチャージャ１０に進入する第２流体の圧力を高める。加圧されたなら、第２流体は、ポンプ吐出口を介する高圧流体として、流体圧式ターボチャージャ１０を退出する。
【００１３】
軸受監視システム１２は、軸受アセンブリ４０に関する（例えば、シャフト３２の位置の変化、回転アセンブリの速度、温度、圧力などの）一つ以上のパラメータを監視する（例えば近接センサなどの）一つ以上のセンサ又はプローブ・アセンブリ５２を含む。各センサ・アセンブリ５２は、流体圧式ターボチャージャ１０内へと延在してプロセス流体に対して露出されることで、正確な測定を可能とする。各センサ・アセンブリ５２は、流体圧式ターボチャージャ１０内へと（例えば軸線５０に対して）径方向５６に延在して径方向５６におけるシャフト３２の位置の変化を測定する（例えばセンサ・アセンブリ５４などの）一つ以上のセンサ・アセンブリ５２を含み得る。各センサ・アセンブリ５２は、９０°離間して（例えば軸線５０に対して）同一の軸線方向箇所にて円周方向に配設されて径方向シャフト位置を測定する（例えば２つ以上の）複数のセンサ・アセンブリ５２を含み得る（図３を参照）。各センサ・アセンブリ５２はまた、ポンプ・インペラ３０の表面へと指向されるべく端部カバー１６を通して（例えば軸線５０に対して）傾斜角度にて延在して軸線方向５８におけるシャフト３２の位置の変化を測定する一つ以上のセンサ・アセンブリ５２も含み得る（図４を参照）。各センサ・アセンブリ５２は、相互から１８０°位相離間して（例えば軸線５０に対して同一の軸線方向箇所に配設されてシャフト位置を測定する（例えば２つのセンサ・アセンブリなどの）複数のセンサ・アセンブリ５２を含み得る。各センサ・アセンブリ５２は更に、流体圧式ターボチャージャ１０内へと（例えば軸線５０に対して）径方向５６に延在してシャフト３２の回転速度を測定する（例えばキー・フェーザ・プローブなどの）センサ・アセンブリ５２を含み得る。
【００１４】
軸受監視システム１２は、各センサ・アセンブリ５２に対して通信結合されたコントローラ６０も含む。コントローラ６０は、各センサ・アセンブリ５２から信号を受信すると共に、各信号に基づいて軸受アセンブリ４０に関するパラメータを決定する。これらのパラメータは、軸受状態（すなわち、シャフト３２の位置変化により決定される摩耗）、スラスト方向、（例えば、径方向及び／又は軸線方向の振幅などの）回転アセンブリの安定性、回転アセンブリの（例えばRPMなどの）速度、及び／又は、スラスト及び／又は径方向の負荷方向を考慮した（例えば、流体圧式ターボチャージャ１０に対する最大動作効率点などの）流体圧的動作点を含み得る。幾つかの実施例において、各センサ・アセンブリ５２は、温度及び圧力を夫々測定する温度及び／又は圧力センサを含み得る。幾つかの実施例において、コントローラ６０は、一つ以上のパラメータを、夫々の閾値又は範囲と比較する。もしそのパラメータが容認可能でない（例えば、閾値を超過する、閾値未満に低下する、範囲外に陥るなど）ならば、操作者に対しては警報又は通知が提供され得る。
【００１５】
コントローラ６０は、プロセッサ４４に対して通信結合された（例えば、持続的なコンピュータ可読媒体／メモリ回路機構などの）メモリ６２を含む。各メモリ６２は、軸受監視システム１２に関連する動作を実施すべく導入された（例えばプロセッサ実行可能な命令などの）一群以上の命令を記憶する。更に詳細には、メモリ６２は、ランダム・アクセス・メモリ（RAM）の如き揮発性メモリ、及び／又は、読出専用メモリ（ROM）、光ドライブ、ハードディスク・ドライブ、又は、半導体ドライブの如き不揮発性メモリを含み得る。付加的に、プロセッサ６４は、一つ以上の特定用途集積回路（ASIC）、一つ以上のフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（FPGA）、一つ以上の汎用プロセッサ、又は、それらの任意の組み合わせを含み得る。更に、プロセッサという語句は、当業界においてプロセッサと称される集積回路のみに限られるのではなく、コンピュータ、プロセッサ、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、プログラマブル論理コントローラ、特定用途集積回路、及び、他のプログラマブル回路を広範に指している。
【００１６】
図２は、図１の２−２線に沿って破断されたセンサ・アセンブリ５４の断面図である。描かれた如く、センサ・アセンブリ５４は流体圧式ターボチャージャ１０上に反転取付けされる。センサ・アセンブリ５４は、延長フランジ６６、プローブ・スリーブ６８、プローブ又はセンサ７０、O-リング７２、ガスケット７４、及び、（例えば、ナット及びボルトなどの）締結具７６を含む。センサ・アセンブリ５４の延長フランジ６６は、締結具７６を介して流体圧式ターボチャージャ１０に対して結合される。センサ・アセンブリ５４は、プローブ７０が（例えばスリーブ３４とシャフト３２との間の）間隙７８においてプロセス流体に露出される様に、外側ハウジング１４、ボリュート区画２４及びスリーブ３４を貫通して径方向５６に延在する。位置決めされた如く、センサ・アセンブリ５４は、径方向５６におけるシャフト３２の位置の変化を測定する。幾つかの実施例において、センサ・アセンブリ５４と同様に各センサ・アセンブリ５２は、傾斜角度にて流体圧式ターボチャージャ１０の端部カバー１６及び他の構成要素を貫通して延在し、軸線方向５８におけるシャフト３２の位置の変化を測定し得る。幾つかの実施例においては、角度付けされた各センサ・アセンブリを用いて（例えばシャフト３２の）径方向移動及び軸線方向移動を区別するために、（例えば、流体圧式ターボチャージャ内へと径方向に延在する一対のセンサ・アセンブリ、及び、流体圧式ターボチャージャ内へと軸線方向及び径方向の両方に延在する一対のセンサ・アセンブリ、又は、異なるセンサ・アセンブリの他の任意の組み合わせなどの）少なくとも４つのセンサ・アセンブリが利用され得る。これに加え、各センサ・アセンブリは、流体圧式ターボチャージャの長手軸線５０、もしくは、シャフト３２の回転軸線に関して任意の角度とされ得ると共に、シャフト３２の径方向、軸線方向の移動、又は、径方向及び軸線方向の両方の移動を測定し得ることが銘記されるべきである。
【００１７】
図３は、軸受監視システム１２に対して結合された流体圧式ターボチャージャ１０の概略断面図である。簡潔さのために、流体圧式ターボチャージャ１０の厳密な形状及び各構成要素は描かれない。図３は、流体圧式ターボチャージャ１０に沿い（例えば軸線５０に対して）単一の軸線方向箇所の回りで円周方向８０に配設された（図２におけるセンサ・アセンブリ５４と同様の）複数のセンサ・アセンブリ５２を描いている。４つのセンサ・アセンブリ５２が示されるが、軸受監視システム１２は、僅かに２つのセンサ・アセンブリ５２を含み得る。描かれた如く、各センサ・アセンブリは、相互から９０°離間して円周方向８０に配設される。センサ・アセンブリ５２の各々は、径方向５６におけるシャフト３２の位置の変化を測定する。
【００１８】
図４は、（例えば径方向及び軸線方向のプローブを有する）軸受監視システム１２に対して結合された流体圧式ターボチャージャ１０の実施例の断面図である。軸受監視システム１２は、図２及び図３において記述された如き各センサ・アセンブリ５４を含むことで、径方向５６におけるシャフト３２の位置の変化を測定する。これに加え、軸受監視システム１２は、軸線方向５８におけるシャフト３２の位置の変化を測定する（例えば、矢印８２、８４により表されたセンサ・アセンブリなどの）センサ・アセンブリ５２を含む。幾つかの実施例において、各センサ・アセンブリ５２は、夫々、温度及び圧力を測定する温度及び／又は圧力センサを含み得る。構造的に、センサ・アセンブリ８２、８４は、図２におけるセンサ・アセンブリ５４と類似し得る。描かれた如く、センサ・アセンブリ８２、８４は、ポンプ・インペラ３０の表面８６へと指向されるべく、端部カバー１６及びボリュート区画１８を貫通して（例えば軸線５０に対して）傾斜角度にて径方向５６及び軸線方向５８に延在して、軸線方向５８におけるシャフト３２の位置の変化を測定する。センサ・アセンブリ８２、８４は、（例えば軸線５０に対して）相互から１８０°位相離間されて（例えば、軸線５０の回りで円周方向に）配設される。センサ・アセンブリ８２、８４を傾斜角度にて配設すると、ポンプ・インペラ３０と関連付けられた吸引及び放出フランジが、シャフト３２の軸線方向の位置変化の測定を阻害することが阻止される。
【００１９】
センサ・アセンブリ８２、８４は傾斜角度にて配設されることから、図６に描かれた如く、軸線方向のシャフト位置を決定するために三角法が利用され得る。図６は、ポンプ・インペラ３０の表面８６に対して傾斜角度にて配設されたセンサ・アセンブリ８２を描いている。図６は、（自身の軸線方向変位がシャフト３２の軸線方向変位に等しい）ポンプ・インペラ３０の表面８６の、第１位置９０から第２位置９２までの軸線方向変位８８を描いている。軸線５０に対する、センサ・アセンブリ８２の軸線９６のθである角度９４は既知である。角度９４と、ポンプ・インペラ３０の表面８６が軸線９６に沿って第１位置から第２位置９２まで変位されるhである距離９４とに基づき、軸線方向変位８８に対する距離tが次式を用いて決定され得る：
h cosθ＝t        （１）
【００２０】
図５は、キー・フェーザ１００に対して結合された流体圧式ターボチャージャ１０の一部の実施例の概略図である。上述された如く、各センサ・アセンブリ５２は、シャフト３２の（例えばRPMなどの）回転速度（ならびに、タービン・インペラ２８、ポンプ・インペラ３０などを含む回転アセンブリの速度）を決定するキー・フェーザ１００を含み得る。キー・フェーザ１００は、図２におけるセンサ・アセンブリ５４と同様に、流体圧式ターボチャージャ内へと径方向５６に延在し得る。幾つかの実施例において、シャフト３２は、（例えば凹所又は切欠きなどの）シャフト基準箇所又はキー溝１０２を含み得る。キー・フェーザ１００は電圧変換器に対する間隙であることから、シャフト基準箇所１０２がキー・フェーザ１００のプローブを通過する毎に、シャフト３２の速度を決定すべく利用され得る電圧パルスが生成される。代替実施例において、キー・フェーザ１００は、傾斜角度にて配設されることで、該キー・フェーザは、インペラ又はタービンのシュラウドにて接続可能とされ得る。（例えば、インペラ又はタービンの）シュラウドは、シャフトの速度を決定すべく利用され得る凹所又は切欠きを含み得る。
【００２１】
図７は、流体圧式ターボチャージャ１０における軸受状態を監視する方法１０４の実施例のフローチャートである。方法１０４の段階の幾つか又は全ては、上述された軸受監視システム１２のコントローラ６０により実施され得る。方法１０４は、一つ以上のセンサ・アセンブリ５２から信号を受信する段階を含む（ブロック１０６）。各センサ・アセンブリ５２は、シャフト３２の径方向位置を測定するセンサ・アセンブリ５４、シャフト３２の軸線方向位置を測定するセンサ・アセンブリ８２、８４、及び／又は、キー・フェーザ１００を含み得る。幾つかの実施例において、センサ・アセンブリ５２は、夫々、温度及び圧力を測定する温度及び／又は圧力センサを含み得る。方法１０４はまた、各センサ・アセンブリ５２から受信された信号から、軸受アセンブリ４０及び流体圧式ターボチャージャ１０に関する一つ以上の動作パラメータ又は状態を決定する段階も含む（ブロック１０８）。上記パラメータは、シャフト３２における（例えば軸線方向、及び／又は、径方向の）位置変化により決定され得る（例えば摩耗などの）軸受状態を含み得る。上記パラメータはまた、（例えば、ポンプ取入口３８に向かう軸線方向５８、又は、タービン吐出口３６に向かう軸線方向５８などの）スラスト方向も含み得る。上記パラメータは更に、回転アセンブリの安定性を含み得る。回転アセンブリの安定性は、径方向５６又は軸線方向５８における振幅に基づき得る。上記パラメータは更に、（例えばキー・フェーザ１００からの信号に基づく）回転アセンブリの速度を含み得る。上記パラメータは更に、流体圧的動作点を含み得る。流体圧的動作点とは、軸線方向又は径方向のシャフト位置を考慮することにより推定され得る現在の流体圧的動作状態を表す。
【００２２】
方法１０４は更に、単一もしくは複数のパラメータを単一もしくは複数の閾値又は範囲と比較する段階を含む（ブロック１１０）。上記閾値又は範囲は、距離、振幅、（例えばRPMなどの）速度、温度、圧力、又は、他の因子であり得る。方法１０４は更に、（例えば、パラメータが、異常であり、且つ／又は、異常値に接近しているときなど）適切なときに操作者に対して警報又は通知を提供する段階を含んでいる（ブロック１１２）。例えば、一つのパラメータが所望範囲外に陥る（又は、複数のパラメータの組み合わせが夫々の範囲外に陥る）ならば、警報又は通知が提供され得る。代替的には、一つパラメータが特定の閾値を満足しない（例えば、それを超過し、又は、それ未満に低下した）（又は、複数のパラメータの組み合わせが、夫々の閾値を超過し、又は、それ未満に低下した）ときである。
【００２３】
開示された主題は種々の改変が可能であり得る一方、本明細書においては、特定実施例が例示的にのみ図示されると共に詳細に記述された。但し、開示された主題が開示された特定形態に限定されることは意図されないことが理解されるべきである。寧ろ、開示内容は、以下における添付の各請求項により定義された該開示内容の精神及び有効範囲内に収まる全ての改変例、均等物及び代替例を包含するものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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