JPH01301131A

JPH01301131A - 軸受監視装置

Info

Publication number: JPH01301131A
Application number: JP13032588A
Authority: JP
Inventors: Hideshi Oba; 大羽　秀史; Yoshiyuki Denpo; 傳甫　嘉之
Original assignee: DEIMU KK; Nihon Cement Co Ltd
Current assignee: DEIMU KK; Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 1988-05-30
Filing date: 1988-05-30
Publication date: 1989-12-05
Anticipated expiration: 2012-09-17
Also published as: JP2654964B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は軸受監視装置に関するものであり、特に比較的
長い搬送距離を受持つベルトコンベア等の搬送装置にお
ける複数の軸受の遠隔作動監視を軸受温度に基づいて行
なう軸受監視装置に関するものである。

［従来の技術］例えばセメント工場等では多数のプーリーを配列して比
較的長いベルトコンベアラインを設置しているが、この
ようなコンベアラインは、多くの場合に連続運転で用い
られるので、各プーリーの軸受の破損によるトラブル発
生防止が保守メンテナンス上で重要視されている。

従来の軸受監視は、目視による外観チエツク、触診によ
る過熱チエツク、ハンマリングによる聴音チエツク、定
期的に軸受ケースを開いて行なう分解点検チエツク、温
度計を当てての測温チエツク等々であり、いずれも作業
員が現場に出向いて行なっていた。

［発明が解決しようとする課題］従来の軸受監視では、作業員が個々の軸受の設置場所ま
で出向いて一つ一つチエツクしなければならなかったの
で、多数の軸受を顕緊にチエツクすることはできず、ま
た稼動中の装置に近寄って作業をすることが多かったの
で少なからず危険を伴うものであった。更に従来のチエ
ツクでは多くが作業員の感覚と経験に顆っており、結果
が一過性のものであって、それまでの軸受の状態の経過
が把握しにくく、従って故障などの予測と適切な事前処
置の対策が事実とれないという問題点かあった。

本発明は前述の問題点を解決しようとするものであり、
稼動中の軸受の連続的な温度監視によって豊富な測定デ
ーターを入手すると共に保守作業の合理化を図り、測定
データーの経時的なグラフ化を容易化することにより傾
向的に裏付けのある゛分析情報を得て保守の正確性を向
上し、各軸受毎に設定された温度範囲を超えた際の警報
発生を可能にすることにより保守の迅速化と事故未然防
止を達成し、更には測定データーの蓄積をも可能にして
総合的なデーター分析にも対処できるようにした軸受監
視装置を提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］本発明の軸受監視装置では、複数の軸受の温度を各々検
出する複数のセンサーと、各センサーの検出信号を予め
定められた時間間隔で取り込んでデジタル信号形式の温
度データとして逐次一括して送り出す変換送出手段と、
前記温度データを受け取るたびに各センサー毎の測定温
度の一覧を視覚・情報の形で逐次出力する集中温度監視
手段と、前記温度データに基づいて各センサー毎に前記
温度変化が予め定められた各センサー毎の正常作動温度
範囲内にあるか否かを検出する異常検出手段と、前記時
間間隔で逐次受け取られる前記温度データに基づいてセ
ンサー毎の経時的な温度変化を記録する記録手段とを備
えたことによって前述の課題を達成している。

この場合、好ましくは前記センサーは回転軸の両端の軸
受に取付けられた一対のセンサーを一組以上含み、前記
異常検出手段は、この対のセンサー相互間の測定温度差
の大きさに基づいて異常を検出する機能を有している。

また前記異常検出手段が異常を検出したときに警報を発
する警報手段を更に備えていてもよい。

本発明は多数のプーリーを配列したベルトコンベアの軸
受監視に好適であり、この場合、ベルトコンベアを構成
する複数のプーリーの回転軸の両端の軸受に夫々前記セ
ンサーが取付けられる。

また本発明は、ベルトコンベア以外の例えばローラーテ
ーブルのような搬送装置には勿論、その他の比較的長時
間連続稼動される各種ｉ械装置の回転軸の軸受監視に広
範に適用可能である。

［作　用］本発明の軸受監視装置は、軸受の温度上昇を計測するこ
とでその原因となっている軸受異常、たとえば潤滑不良
やベアリング調整不良或は片荷等の負荷バランス不良等
を監視するものである。すなわち、複数の軸受の個々に
取付けられた各センサーは夫々の軸受の温度を各々検出
しており、この検出温度は、例えば付近に設置された筐
体内の変換送出手段によって電気信号の形で取り出され
る。各センサーの検出信号は、例えば−時間置きのよう
に、予め定められた時間間隔で走査されて変換送出手段
に取り込まれ、そこでデジタル信号形式に変換されて温
度データとして前記時間間隔毎に逐次一括して例えば離
れた位置にある監視装置本体に送り出される。監視装置
本体側では、集中湿度監視手段が前記温度データを受け
取るたびに各センサー毎の測定温度の一覧を例えばＣＲ
１表示装置やプリンタなどによって視覚情報の形で逐次
出力する。またこの温度データは異常検出手段によって
内部記憶情報と比較され、各センサー毎に前記温度変化
が予め定められた各センサー毎の正常作動温度範囲にあ
るか否かが検出される。

前記記録手段は、例えば磁気ディスクのような記録媒体
上に、前記時間間隔で逐次受け取られる前記温度データ
に基づいて各センサー毎の経時的な温度変化を次々に記
録する。記録手段に保存された経時的な温度データは、
例えばプロッタプリンタ等によって時間軸上の温度変化
としてグラフ化でき、或は同様に作表可能である。

本発明の軸受監視装置では、例えば−時間毎の視覚情報
出力で常時監視を行なうことができ、異常発生の早期発
見が可能であると共に、異常があれば直ちに警報を発す
るようにすることも可能である。また前日分のプリント
アウトを毎朝チエツクすることで、監視対象の全ての軸
受の前日の作動経緯を把握することができ、始業前の保
守作業の効率向上を果たすこともできる。更に記録デー
タからグラフを得ることにより対象設備の軸受群の傾向
管理も可能であり、例えばグリスアップの時機の予測や
ベアリング設置位置調整の温度による適正基準の確立も
実現できる。尚、例えばベルトコンベア等でプーリー回
転軸の両端の温度を一対のセンサーで測定し、得られた
対の温度データを相互に比較することで一層確実な異常
検出ができ、例えば、そのプーリーにかかる荷重の偏り
をその方向と共に検出することも可能である。

本発明の実施例を図面と共に説明すれば以下の通りであ
る。

［実施例］第１図に本発明をベルトコンベアに適用した場合の一実
施例に係る軸受監視装置の構成がブロック図で示され、
第２Ａ、２８図には適用対象であるベルトコンベアにお
ける温度検出センサーの配置個所が例示されている。

この実施例の装置は、複数の温度センサー１〜２０と、
ブランチボックス１００と、伝送ケーブル２００と、監
視装置本体３００とから基本的に構成されている。

温度センサー１〜２０は、第２Ａおよび２Ｂ図に示すよ
うに、ベルトコンベアの複数のプーリーＰ１〜ＰＩＯの
両端の軸受の例えばビローブロックなどに各々取付けら
れてその温度を電気信号の形でブランチボックス１００
に送るものであり、プーリーＰ１にはセンサー１と１１
、プーリーＰ２にはセンサー２と１２、プーリーＰ３に
はセンサー３と１３、以下同様にプーリー２１０にはセ
ンサー１０と２０．という具合に各プーリー両端の軸受
のセンサー同士が対を構成するようになっている。尚、
第２Ａ、２Ｂ図でＢはコンベアのベルト、ＰＴは、重り
Ｗで引っ張られているキャリッジＣに支持されたテンシ
ョンプーリーである。

このように対構成にされた各センサー１〜２０は、第１
図に示すようにブランチボックス１００のセンサ一端子
板１０２に接続されている。尚、この場合、どれか一つ
のセンサーをコンベア近傍の外気温度測定用に創り当て
て、外気温測定データをも監視装置本体３００に送るよ
うにしてもよい。

ブランチボックス１００は、センサー１〜２０からのア
ナログデータを一定時間毎に取り込んでデジタルデータ
変換し、温度データとして一括して監視装置本体３００
に送（ｇするものであり、センサ一端子板１０２に接続
された各センサーの検出信号をデジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換器ｌＯ４と、このＡ／Ｄ変換器１０４による
センサー検出信号の取り込みを例えば１時間置きのよう
に一定時間間隔で行なわせるように制御動作を行なうと
共に、Ａ／Ｄ変換器１０４からのデジタル信号データを
内部に予め与えられたプログラムに従）て標準化された
温度データに演算するマイクロコンピュータ１０６と、
得られた温度データを本体３００に送信するモデム装置
１０８と、同じく温度データを１ポイントごとにスイッ
チング走査して液晶等の表示部にて表示する表示器＋１
０とを備えている。この場合、特に端子板１０２におい
て各センサーの出力レベルを可変抵抗器などによって補
正できるようにしておくことは望ましいことである。

ブランチボックス１００と本体３００との間を接続する
のは伝送ケーブル２００であり、この例ではブランチボ
ックス１００をひとつしか示していないが、より多くの
測定点が存在する場合には幾つかの追加のブランチボッ
クスをケーブル２００で本体３００に接続するようにし
てもよい。

監視装置本体３００は、前記ケーブル２００１５Ｎらの
伝送信号を受け取るモデム装置３２０を付設したコンピ
ュータシステム３０２を備えており、このコンピュータ
３０２には、命令入力用のキーボード３２６の他にＣＲ
Ｔモニター表示器３１６と、プリンタ装置３１８と、Ｆ
ＤＤ記憶装置３２２とが接続され、さらに必要に応じて
グラフ作成用のプロッタプリンタ３２４が接続されてい
る。

コンピュータ３０２は、演算ユニット（ｃｐｕ）３０４
と主メモリ３１０とを備えてなるもので。

それに接続された各種機器の作動制御を含む信号処理機
能を持ち、第１図では主要な機能要素として集中温度監
視部３０６、異常検出部３０８、外部記憶出力部３１２
、およびグラフデータ出力部３１４をブロックで示しで
ある。

監視装置本体３００は、例えば工場の中央制御管理室な
どに設置され、ブランチボックス１００から送られてく
る各センサーの温度データを表示記録するものであり、
コンピュータ３０２は、モデム３２０から一定時間間隔
で温度データを受け取ると、演算ユニット３０４が設定
プログラムに従って例えば前記時間間隔内の最高・最低
温度や平均温度等の演算処理を行ない、集中温度監視部
３０６としての機能によって各センサー毎の測定温度と
演算結果を含む温度データの一覧をＣＲＴモニタ装置３
１６に表示させ、さらにはプリンタ３１８により一覧表
を印字出力させる。またこの温度データは異常検出部３
０８の機能によって主メモリ３１０内の記憶情報と比較
され、各センサー毎に前記温度変化が予め定められた各
センサー毎の正常作動温度範囲内にあるか否かが検出さ
れる。この場合、主メモリ３１０にはキーボード３２６
から各センサー毎の外気温に対する温度差の限界や対の
センサー間の相対温度差の限界などを含む正常作動温度
範囲の設定情報が予め与えられている。

また、コンピュータ３０２は、前記正常作動温度範囲を
外れる異常が検出されたとき、異常検出部３０８の機能
によって本体内蔵のスピーカー３２８から警報を発生し
、同時にＣＲＴモニタ装置３１６の画面上の該当温度表
示部分でその異常温度が例えば高温異常の場合には赤で
、また低温異常の場合には青でバックカラーを明滅させ
るなどして異常警告表示を行ない、更に異常温度の発生
個所と種類、発生日時やτＰ１１定温度等のデータをプ
リンタ３１８にプリントアウトさせる。

外部記憶出力部３１２と記憶装置３２２は記録・手段と
して機能し、例えば磁気ディスクのような記録媒体３３
０上に、前記時間間隔で逐次受け取られる前記温度デー
タに基づいて各センサー毎の経時的な温度変化を次々に
記録する。記録媒体上に保存された経時的な温度データ
は必要なときにコンピュータ３０２によ７て随時読み出
すことができ、読み出されたデータは、グラフデータ出
力部の機能によりプロッタプリンタ３２４によフて時間
軸上の温度変化としてグラフ化され、或はプリンタ３１
８によって作表される。

第１〜３表に定時サンプリングのプリンタ３１Ｂのプリ
ント出力の一例を示す。これらの表の結果は、北海道上
磯郡にある日本セメント■上磯工場での１９８８年４月
１２日における実測データに基づくものである。センサ
ー設置ベルトコンベアは第２Ａ、２Ｂ図の通りであり、
センサ一番号も図中符号に対応している。サンプリング
時点は第１表が午前１１時、第２表が正午、第３表が午
後１時であり、最高、最低、平均の各数値は直前のサン
プリング時点から当該サンプリング時点までの一時間に
おける値である。尚、これらの表中で、＋３番のセンサ
ーは未接続（断線）状態となっているので出力値が異常
に高くなフている。

第１表温度プリント　＋９８８１０４／＋２　（水）　目二ｏ
。

センサー陶、　温度　　　最高　　　最低　　　平均１
　　　１４．２　　　　＋５Ｊ　　　　３．６　　　６
．９２　　　　＋９．０　　　２０．６　　　３．２　
　　７．４３　　　１：１．７　　　１５．４　　　３
．３　　　　＆、５４　　　１４．０　　　　＋５．８
　　　４．２　　　７．２５　　　２１．５　　　２３
．４　　　３．９　　　８．３６　　　２５．９　　　
２８．０　　、　４．３　　　９．４７　　　２８．４
　　　　：１１．Ｉ　　　　４．２　　　９．７８　　
　２１、Ｑ　　　　２２）　　　　１．３　　　１０．
８９　　　２３．３　　　２５．２　　　６．２　　　
９．９１０　　　１６．０　　　１８．３　　　６．２
　　　８．２ＩＩ　　　　１３．８　　　１５．８　　
　４．０　　　７．０１２　　　　＋４．［ｉ　　　　
１６．４　　　　：１．８　　　７．０！３　　２２２
．２　　４４４．４　　４４４．４　　２２２．２＋４
　　　１３．６　　　１５．２　　　４．４　　　７．
２Ｉ５　　　１２．２　　　１：１．６　　　４．７　
　　７．３１６　　　２１．１１　　　２４．１　　　
３．９　　　８．２１７　　　２９．４　　　　：＋２
．７　　　３．１　　　８．７１８　　　２４．２　　
　２８．４　　　５．５　　　９．６１９　　　２０．
３　　　２２．４　　　５．７　　　８．９２０　　　
２０．５　　　２２．４　　　８．８　　　１１．４１
第２表温度プリント　１９８８１０４／１２　　（水）　　１
２：００七ンｙ−Ｎｏ、　　温度　　　最高　　　最低
　　　平均１　　　１６．１　　　１７．１　　　３．
６　　　７．７２　　　２１．４　　　２２．４　　　
３．２　　　１１．５３　　　１６．４　　　１７．５
　　　３．３　　　７．４４　　　１７．０　　　１８
．４　　　４．２　　　８．＋１５　　　　　　２４．
５　　　　　　２５．８　　　　　　　３．９　　　　
　　　９．６６　　　　　　２９．１　　　　　　３０
．３　　　　　　　　４．３　　　　　　１１．６７　
　　　：１２．６　　　３４Ｊ　　　　４．２　　　１
１．６８　　　２２．８　　　２３．４　　　１．３　
　　１１．８９　　　２［ｉ、］　　　　２７．６　　
　６．２　　　１！３１θ　　　２０Ｊ　　　　２２．
５　　　６．２　　　９．２＋１　　　１６．６　　　
１７．６　　　４．０　　　　？、８１２　　　　　　
１７．５　　　　　　１８．８　　　　　　　　：１．
８　　　　　　　７．９１３２２２．２　　４４４．４
　　４４４．４　　２２２．２１４　　　１５．２　　
　１７．３　　　　”４．４　　　８．Ｏ１５１４，６
１５，７４，７７，９１ｆｔ　　　　　　　２５．２　　　　　　２６．５　
　　　　　　３．９　　　　　　　９．７＋７　　　　
　　３４．６　　　　　　３６．６　　　　　　　３．
１　　　　　　１０．９１＋Ｉ　　　　２７．８　　　
２９．０　　　５．５　　　　＋１．１１９　　　　　
　２３．６　　　、　　　２５．０　　　　　　　５．
７　　　　　　１０．１２０　　　２３．７　　　２５
．２　　　８．８　　　１２．：１第３表温度プリント　１９８８１０４／＋２　（水）　　１３
：００七ン９−Ｎｏ、　　温度　　　最高　　　最低　
　　平均１　　　１６．７　　　１７．１　　　３．６
　　　　Ｂ、４２　　　　　　２０．９　　　　　　２
２．４　　　　　　　３．２　　　　　　　９．５３　
　　　　　１７．１　　　　　　１７．５　　　　　　
　３．３　　　　　　　８．１４　　　　　　１８．０
　　　　　　１８．４　　　　　　　４．２　　　　　
　　８．７５　　　　　　２３．７　　　　　　２５．
８　　　　　　　３．９　　　　　　１０．７６　　　
　　　２７．４　　　　　　３０Ｊ　　　　　　　　４
．３　　　　　　１２．３７　　　　　　３２．６　　
　　　　３４．：ｌ　　　　　　　　４．２　　　　　
　１３．２８　　　　　　２２．９　　　　　　２３．
４　　　　　　　１．３　　　　　　１２　６９　　　
　　　２６．２　　　　　　２７．６　　　　　　　６
．２　　　　　　１２．４１０　　　　　　２２．９　
　　　　　２３．５　　　　　　　６，２　　　　　　
１０．３１１　　　　　　　＋７Ｊ　　　　　　　１７
．６　　　　　　　４．０　　　　　　　８．５１２　
　　　　　１８．０　　　　　　１８．８　　　　　　
　３．１１　　　　　　　８．７１３　　　　　２２２
．２　　　　　４４４．４　　　　　４４４．４　　　
　　２２２．２１４　　　　　　１７．０　　　　　　
１７．３　　　　　　　４．４　　　　　　　８．７１
５　　　　　　１５．５　　　　　　１５．７　　　　
　　　４．７　　　　　　　８．５１６　　　　　　２
４．４　　　　　　２６．５　　　　　　　３．９　　
　　　　　＋０．８１７　　　３４．７　　　３６．６
　　　３．１　　　１２．７１８　　　　　　２７．８
　　　　　　２９．０　　　　　　　５．５　　　　　
　　＋２．４１９　　　　　　２４．３　　　　　　２
５．０　　　　　　　５．７　　　　　　　＋１．２２
０　　　　　　２４．８　　　　　　２５．２　　　　
　　　８．８　　　　　　１３．３また第３図と第４図
に記憶装置３３０の保存データをプロッタプリンタ３２
４によりグラフとしてプリントした例を示す、これらの
図は、前記工場の１９８８年４月４〜１７日の２週間分
の軸受温度経時変化を示すものであり、第３図ではセン
サー４と１４の測定値に基づくデータを示し、第４図で
はセンサー５と１５の測定値に基づくデータを示してい
る。第３図と第４図において、横軸は１目盛が４時間の
時間軸であって６目盛置きに日付が表示されており、ま
た縦軸は温度目盛である。毎日のベルトコンベア稼動時
間は朝の８時から夕方の４時までの８時間であり、９日
と１１日と１５日はコンベアの運転を終日休止したので
、温度変化は気温変化分のみとなっている。第３図では
プーリーＰ４の両端の軸受の温度変化がほぼ同じようで
あることがよく判り、一方、第４図からはプーリーＰ５
の両端の軸受の温度変化がアンバランスで、センサー５
のほうがセンサー１５より高温を検出し、片側の軸受に
異常が発生していることが判る。勿論、この異常は第１
〜３表にも明瞭に現われており、警報発生に至らない異
常でもこのように早期発見が可能である。また、グラフ
からはそのコンベアシステムの軸受配列の温度変化が固
有の傾向として把ｊ屋でき、したがってこのような蓄積
データをコンピュータ３０２での比較演算プログラムに
活用することにより、より詳細な監視警報動作を実現可
能である。

［発明の効即］以」に述べたように、本発明によれば、稼動中の軸受の
連続的な温度の遠隔監視を複数の軸受について同時に自
動的に行なえるので、豊富な測定データの自動人手が可
能であると共に、表示および印字等の視′Ｗ、情報の形
で測定データの一覧を逐次監視−ｒ’きるので異常の！
ν萌全発見可能であり、また測定データーの経時的ｔ７
グラフ化が随時ｉＪ能であるので傾向的に裏付けのある
分析情報の人手によって保守の適正化と正確性の向上が
でき、各軸受毎に設定された温度範囲を超えた際の警報
発生も可能であるから保守の迅速化と事故未然防止も達
成でき、更には測定データーの蓄積も可能であるので総
合的なデーター分析にも対処できるなどの効果を得るこ
とができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はベルトコンベアの軸受監視に適用した場合の本
発明の実施例に係る装置の構成を示すブロック図、第２
Ａ、２８図はベルトコンベアのプーリーとその軸受への
温度センサーの配置を示す部分側面図と平面図、第３図
と第４図は軸受温度変化の例を示す線図である。１〜２０：温度センサー、１００ニブランチボツクス、
１０２．センサ一端子板、１０４：Ａ／Ｄ変ｆａ器、１
０６−マイクロコンピュータ、１０８：モデム装置、１
１０：表示器、２００．伝送ケーブル、３００：監視装
置本体、３０２：コンピュータ、３０４　：／￥４算ユ
ニット、３０６：集中温度監視部、３０８：異常検出部
、３１０：主メモリ、３１２：外部記憶出力部、３第４
ニゲラフデ一タ出力部、３１６：ＣＲＴモニタ装置、３
１８：プリンタ、３２０：モデム装は、３２２：記憶装
置、３２４：プリンタブロツタ、３２６：キーボード、
３２８ニスビーカー、３３０　：Ｍ１気ディスク、Ｂ：
コンベアベルト、Ｐ１〜ＰＩＯ：プーリー、ＰＴ：テン
ションブーリー一

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数の軸受の温度を各々検出する複数のセンサー
と、各センサーの検出信号を予め定められた時間間隔で
取り込んでデジタル信号形式の温度データとして逐次一
括して送り出す変換送出手段と、前記温度データを受け
取るたびに各センサー毎の測定温度の一覧を視覚情報の
形で逐次出力する集中温度監視手段と、前記温度データ
に基づいて各センサー毎に前記温度変化が予め定められ
た各センサー毎の正常作動温度範囲内にあるか否かを検
出する異常検出手段と、前記時間間隔で逐次受け取られ
る前記温度データに基づいてセンサー毎の経時的な温度
変化を記録する記録手段とを備えたことを特徴とする軸
受監視装置。
（２）前記センサーが回転軸の両端の軸受に取付けられ
た一対のセンサーを含み、前記異常検出手段がこの対の
センサー相互間の測定温度差の大きさに基づいて異常を
検出する機能を有する請求項１に記載の軸受監視装置。
（３）前記異常検出手段が異常を検出したときに警報を
発する警報手段を更に備えた請求項１に記載の軸受監視
装置。
（４）ベルトコンベアを構成する複数のプーリーの回転
軸の両端の軸受に夫々前記センサーが取付けられている
請求項１に記載の軸受監視装置。