JPH03885A - 抄紙機ドライヤの故障診断方法 - Google Patents

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】 【産業上の利用分野コ 本発明は抄紙機のドライヤ（乾燥部）の如き高温乾燥状
態で高速運転するような厳しい条件下で運転されるとこ
ろの振動が正常か異常か、異常の場合はその要因分析を
行って表示が行えるようにする抄紙機ドライヤの故障診
断方法に関するものである。

［従来の技術〕 たとえば、抄紙機のドライヤは、プレス部の次に置かれ
て加熱乾燥により湿紙の脱水を行わせる部分であり、高
速で運転されている。

上記抄紙機ドライヤは、第８図、第９図に一部を示す如
く、乾燥ドラムｌを上下２段に且つ上下方向の位置を互
にずらして千鳥配置として、該各乾燥ドラム１の軸を軸
受２を介してフレーム３上に回転自在に支持させると共
に、上下の各乾燥ドラムｌの軸同士を駆動側に設けた動
力伝達用の複数のギヤ列４にて連結し、更に、上側の乾
燥ドラムｌの間に平行に配したキャンパスロール５を利
用して無端状の上キャンパス（フェルト）Ｂを上側の乾
燥ドラム１とキャンパスロール５に交互に掛は巡らせる
ことにより各上側乾燥ドラムｌの上面部を覆うようにし
、同様に下側の乾燥ドラム１にも各下側乾燥ドラム１間
のキャンバスロールアを利用して無端状の下キャンパス
８を各下側乾燥ドラム１の下面部を覆うようにしてあり
、プレス部から導かれた湿紙９を乾燥部入口にあるスム
ージングプレス１０を通し、紙面を平滑にした後、湿紙
１９の表面を下側乾燥ドラム１の表面に当て、次いで、
上段の乾燥ドラム１に湿紙１９の反対側が当てられるよ
うにして順次各上下２段の乾燥ドラムｌに沿わせること
により上下のキャンパス６．８と各乾燥ドラム１との間
で紙中の水分を除去し、更に、各乾燥ドラム１内に蒸気
を噴出させて、該蒸気の潜熱の放出により各乾燥ドラム
１の壁を介して紙に伝熱し紙を乾燥させるようにしであ
る。１１はキャンパス乾燥用のドラム、１２はキャンパ
ス案内ロール、１３はギヤケースである。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、かかる抄紙機ドライヤは、高温乾燥状態で高
速運転されるという悪環境にさらされている部分であり
、このような個所に用いられている各乾燥ドラム１の軸
受２は損傷し易く、又、各乾燥ドラムｌ同士を連結する
ギヤ列４等の駆動系は摩耗し易い。そのため、従来では
、軸受２とかギヤ列４等の駆動系には潤滑池を供給して
潤滑する等の手段がとられているが、上述の如き悪環境
下では、軸受２が損傷して振動したり、ギヤ列４等の駆
動系の摩耗によりガタが生じたり、或いはその他の原因
によって振動を生じて、騒音を発生したり紙の品質に悪
影響を与える等の問題を生じていた。

そこで、本発明は、上述の如き高速運転されるところに
用いられる軸受等を常時監視して異常が発生すると直ち
に異常の内容等を診断して表示させるようにしようとす
るものである。

【課題を解決するための手段］ 本発明は抄紙機ドライヤの振動原因である少なくとも回
転体軸受部の正常時における振動加速度を検出してその
周波数特性を基準データとして演算装置に入力しておき
、以後同様に振動加速度を検出してその周波数特性を前
記演算装置に入力してそのオーバオール値を前記基準デ
ータと比較し、前記オーバオール値の大きさによって正
常、異常の診断を行うと共にその診断結果を表示装置に
表示させ、且つ異常が診断された場合には測定された卓
越振動数に対して各振動発生原因の周波数が一致するか
どうかを比較し、一致した場合にその原因と対策を表示
装置に表示させることを特徴とする抄紙機ドライヤの故
障診断方法にかかるものである。

［作　　　用］ 回転体軸受部等で検出した振動加速から得た周波数特性
を演算装置に入力すると、そのオーバオール値が演算装
置に予め入力されている基準データと比較されて前記オ
ーバオール値の大きさにより正常、異常の診断が行われ
てその診断結果が表示装置に表示される。更に異常が診
断された場合は、前記異常が診断された卓越振動数に一
致する周波数の発生原因が何であるかが診断され、その
原因、対策が表示装置に表示される。

［実　施　例〕 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の方法を適用する抄紙機ドライヤの一例
を示している。

抄紙機ドライヤは第８図、第９図に示すように、複数本
の乾燥ドラムｌを上下２段に且つ千鳥状に配して、各乾
燥ドラム１の両端を軸受２にて回転自在に支持させ、且
つ各乾燥ドラム１の駆動側に各乾燥ドラム１に動力を伝
えるギヤ列４を上下の乾燥ドラム１間に交互に配してギ
ヤケース１３内に納め、更に、上段の各乾燥ドラムｌの
上面側に無端状の上キャンパスＢを接触させると共に、
下段の各乾燥ドラムｌの下面側に無端状の下キャンパス
８を接触させた構成としてあって、プレス部から導かれ
た湿紙９を下段の乾燥ドラム１と下キャンパス８との間
を通した後、次の上段の乾燥ドラム１と上キャンバス６
との間に通し、以後、同様に湿紙９を上下に導いて乾燥
させるようにしである。

本発明の抄紙機ドライヤの故障診断方法は、前記ドライ
ヤにおける各部の振動を検出することにより、各部の異
常及び異常の程度、更に原因の究明を行い、その診断結
果を表示するようにしている。

そのため、第１図に示すように、振動の発生原因となる
起振源である乾燥ドラム１の駆動側軸受２及び操作側軸
受２°に振動加速度計１４を設けると共に、キャンバス
ロールアの軸受、図示しないベーパーロール、熱風ロー
ルの軸受、ドライヤ基礎部１５、フレーム３等の夫々に
も振動加速度計１４を設け、該各振動加速度計１４から
の検出信号をプリアンプ１Ｂを介してスキャナ１７に人
力するようにしである。

前記スキャナ１７に入力されている各振動加速度計１４
からの検出信号は、スキャナ■７によって順次切替えら
れ、周波数分析器１８にて周波数分析された周波数特性
信号１９が演算装置２０に入力されるようになっている
。

演算装置２０には、入力装置２１からの信号が人力され
るようになっている。入力装置２１は、第６図に詳細を
示すように、抄造条件として坪量、抄速Ｖ（ドライヤ基
準：　Ｖｍ／ｍｉｎ　）　、キャンパス長さ、計測周波
数帯域等が設定入力されるようになっており、更にドラ
イヤ人力条件としてフード形式、ドライヤ群数、乾燥ド
ラム、キャンパスロール、ベーパーロール、熱風ロール
の夫々の本数、径、ベアリングスペック、ギヤスペック
、回転体の固有振動数等が入力されるようになっている
。

又、演算装置２０には、前記各振動発生原因の正常時（
振動が小さいとき）における振動加速度を振動加速度計
１４で計測し、更にその振動加速度を周波数分析器１８
で周波数分析して求めた周波数特性が基準データとして
予め入力されており、従って、以後測定されて入力され
る周波数特性信号１９がオーバオール値として前記基準
データと比較されて、オーバオール値（振幅）が設定さ
れた値より大きい場合（これを卓越周波数という）に異
常を判断して、デイスプレィ或いはプリントアウト等の
表示装置２２に表示できるようになっている。

’１２図八４振動発生原因となる各計測点にて計測され
て求められた周波数特性のオーバオール値（振幅）であ
り、このオバーオール値が第２図Ｂ）に示した基準デー
タ（０，ＩＱ　）に対して２倍＜０．２９　）までを正
常、２倍（０，２０）〜６倍（０，８９）までを注意、
６倍（０，Ｈ）以上を異常と判断するようにしている。

第３図は抄速８００ｍ／ｓ＋１ｎにおいて計測周波数帯
域をＯ〜５０Ｈｚとしたときの測定周波数特性の一例を
示すもので、乾燥ドラム、キャンパスロール、熱風ロー
ルが夫々独自の周波数において加速度レベルのピークを
有しており、又第４図は同様にして計測周波数帯域を０
〜５００Ｈｚとしたときの周波数特性の一例を示してお
り、独自の周波数においてギヤの噛合い１次と、それ以
外にギヤの噛合い２次の加速度レベルのピークを有して
いる。

各振動発生原因について、抄速を８２５ｍ／ｗｉｎ。

７００ｍ／ｗｉｎ、　８００ｍ／ｓｉｎのように変化さ
せたときの周波数特性におけも加速レベルがピークを示
す各周波数を第５図にまとめて示している。

このように、各振動発生原因から生じる振動の周波数は
各々独自にもっているものであるから、前記オーバオー
ル値による異常が検出された場合には、その卓越振動数
を求め、前記各振動発生原因から得られた周波数特性に
現われる加速度レベルのピークを示す周波数が、前記卓
越振動数と一致するかどうかを順次調べ、一致するもの
があった場合にはその原因と対策までを診断して表示装
置２２に表示させることができるようにしている。

次に、上記実施例の作用を説明する。

第１図、第６図に示すように、人力装置２１（こより、
抄造条件、ドライヤ入力条件、基準データ等が演算袋Ｗ
１２０に入力され、又各振動発生原因である各計測点に
設けられた振動加速度計Ｉ４からの検出信号がスキャナ
１７によって順次切替えられ且つ周波数分析器１８にて
順次周波数分析された周波数特性信号１９が演算装置２
０に入力されている。このとき、第６図においては基準
データをａ　Ｏ（０，１９）　、周波数特性信号１９か
らのオーバオール値を８１として示している。

演算装置２０は、まずオーバオール値ａ１が正常である
ことを表示装置２２に表示する。

共に、異常のときは卓越振動数’　ＭＡＸを含めて数個
を求めて表示し、更に以下の精密診断を行う。

まず、回転体の回転周波数に起因する振動であるかどう
かを調べるために各回転体の回転周波数のマツチングを
とる。このとき、乾燥ドラムの回転周波数はｆｌ、キャ
ンパスロールの回転周波数はｆｚ、ペーパーロールの回
転周波数はｆｇ、熱風ロールの回転周波数はｆ４である
。

く原因Ａ〉 回転体の回転周波数１次の振動かどうかを判断する。

ｆゎ、−ｆｌであれば、振動の原因は乾燥ドラムの回転
周波数１次の振動が主であり、対策としでは乾燥ドラム
のアンバランスの修正が必要であり、これを表示装置２
２に表示させる。

又、振動の原因が乾燥ドラムでない場合は、ｆＨｌｘ−
ｆｚであるかどうかによりキャンパスロールが原因かど
うかを判断し、更に一致しない場合には以下同様の手法
によってベーパーロール、熱風ロールについての判断、
表示を行う。

く原因Ｂ〉 回転体の回転周波数の整数倍の振動かどうかを判断する
。

ｆＨＡｘ−Ｋｆ＋　、Ｋｆｚ　、Ｋｆｚ　、Ｋｆａ（Ｋ
−２，３，４・・・）であるかどうかを調べ、一致して
いる場合にはその原因と対策を表示袋［２２に表示する
。

く原因Ｃ〉 次の振動かどうかを判断する。

あるかどうかを調べ、一致している場合には原因と対策
を表示装置２２に表示する。

く原因Ｄ〉 回転体の固有振動数に依存する共振現象はないかどうか
を判断する。

各回転体の固有振動数ｆｏ１、ｆｏ２、ｆｏ３、ｆｏ４
がｆＨｌｌ　−ｆｏ　＋　、ｆｏ　２　、ｆｏ　３、ｆ
ｏａであるかどうかを調べ、一致している場合にはその
原因と対策を表示装置２２に表示する。

く原因Ｅ〉 軸受に起因する振動かどうかを判断する。

軸受の内輪、外輪、転動体に基づく周波数ｆ１、ｆｃｌ
　ｆｂを求め、それらがｆＭＡＸと一致するかを調べ、
一致している場合にはその原因と対策を表示装置２２に
表示する。

く原因Ｆ〉 歯車の噛合い周波数に依存する振動かどうかを判断する
。

、ｆＭＡｘ−Ｚｆ＋　、２Ｚｆ＋　、３Ｚ、ｆ＋　−（
Ｚ―乾燥ドラムのギヤ歯数）であるかどうかを調べ、一
致している場合にはその原因と対策を表示装置２２に表
示する。

く原因Ｇ〉 キャンパス周期に依存する振動かどうかを判断する。

調べて、一致している場合にはその原因と対策を表示装
置２２に表示する。

く原因Ｈ〉 基礎部に振動がみられるかどうかを判断し、因と対策を
表示する。又フレームの振動についさせる。

く原因Ｉ〉 電気的な振動が考えられるかどうかについて判断する。

駆動系の捩り振動がある場合にはその原因と対策を表示
装置２２に表示する。

上記各診断結果は、−覧表として表示装置２２に表示さ
せることができる。

一方、すべての診断でＮＯの場合は、原因不明であるこ
とが表示装置２２に表示される。

前記実施例においては、説明を簡略にするために周波数
特性のオーバオール値（振幅）による判断基準を、ｄｎ
値（ｄ：回転体の軸径、ｎ：回転数）に対して一定に設
定した場合について説明したが、ｄｉ値に対する判断基
準を第７図に示すようｄｎ値に対応して変化させること
により、より精度の高い判定を行わせることができる。

尚、本発明の抄紙機ドライヤの故障診断方法は、上述の
実施例にのみ限定されるものではなく、振動加速度計に
よる振動加速度の計測点、入力条件等は振動発生原因の
振動の軽重などによって任意に選定し得ること、その池
水発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加
え得ることは勿論である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の抄紙機ドライヤの故障診
断方法によれば、抄紙機ドライヤの振動の異常を常時診
断して表示することができると共に、異常が診断された
場合には直ちに原因、対策までを診断して表示すること
ができるので、故障で製品が劣化する前に対策を講じる
ことができると共に、異常原因と対策の表示によって異
常個所の修理等の処置を適確、迅速に行うことができる
優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施する装置の一例を示すブロ
ック図、第２図（ホ）（８）はオーバオール値により異
常を診断する際の診断方法を示す線図、第３図及び第４
図は検出により求められた周波数特性の周波数と加速度
レベルとの関係を示す線図、第５図は抄速を変えたとき
の各振動発生原因において生じる加速度レベルのピーク
の周波数を示す図、第６図は本発明のフローチャート、
第７図はオーバオール値の判断基準の他の例を示す線図
、第８図は抄紙機ドライヤの一例を示す側面図、第９図
は乾燥ドラムの駆動側ギヤ列の側面図である。 ｌは乾燥ドラム、２．２”は軸受、３はフレーム、５．
７はキャンパスロール、１４は振動加速度計、１５はド
ライヤ基礎部、１Ｂはプリアンプ、１７はスキャナ、１
８は周波数分析器、１９は周波数特性信号、２０は演算
装置、２１は入力装置、２２は表示装置、ａｇは基準デ
ータ、ａｌはオーバオール値を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）抄紙機ドライヤの振動原因である少なくとも回転体
   軸受部の正常時における振動加速度を検出してその周波
   数特性を基準データとして演算装置に入力しておき、以
   後同様に振動加速度を検出してその周波数特性を前記演
   算装置に入力してそのオーバオール値を前記基準データ
   と比較し、前記オーバオール値の大きさによって正常、
   異常の診断を行うと共にその診断結果を表示装置に表示
   させ、且つ異常が診断された場合には測定された卓越振
   動数に対して各振動発生原因の周波数が一致するかどう
   かを比較し、一致した場合にその原因と対策を表示装置
   に表示させることを特徴とする抄紙機ドライヤの故障診
   断方法。