JPH05231992A - 低速回転軸受の異常検出方法 - Google Patents
低速回転軸受の異常検出方法Info
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- JPH05231992A JPH05231992A JP4069555A JP6955592A JPH05231992A JP H05231992 A JPH05231992 A JP H05231992A JP 4069555 A JP4069555 A JP 4069555A JP 6955592 A JP6955592 A JP 6955592A JP H05231992 A JPH05231992 A JP H05231992A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 回転機械本体または周辺機械の振動を排除
し、かつ低速回転軸受の異常を早期に確実に判定する。 【構成】 回転機械の回転に伴って生じる軸受の機械的
振動を測定し、これを評価して軸受の異常の有無を検出
する低速回転軸受の異常監視方法において、回転機械の
無負荷、回転数一定の定常状態での振動速度を測定し、
回転機械の無負荷、回転数一定の定常状態での振動速度
の初期値と比較し、損傷の有無を判定する。 【効果】 軸受の損傷による信号レベルの変動が従来の
振動加速度に比較して極めて大きい振動速度を用い判定
するから、軸受の損傷に起因する異常を早期に、しかも
確実に検出することができる。
し、かつ低速回転軸受の異常を早期に確実に判定する。 【構成】 回転機械の回転に伴って生じる軸受の機械的
振動を測定し、これを評価して軸受の異常の有無を検出
する低速回転軸受の異常監視方法において、回転機械の
無負荷、回転数一定の定常状態での振動速度を測定し、
回転機械の無負荷、回転数一定の定常状態での振動速度
の初期値と比較し、損傷の有無を判定する。 【効果】 軸受の損傷による信号レベルの変動が従来の
振動加速度に比較して極めて大きい振動速度を用い判定
するから、軸受の損傷に起因する異常を早期に、しかも
確実に検出することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、周辺機械の振動の影
響を受けやすい条件下で、低速で回転している転がり軸
受の異常を検出する軸受の異常検出方法に関する。
響を受けやすい条件下で、低速で回転している転がり軸
受の異常を検出する軸受の異常検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】回転機械に組込まれた転がり軸受が損傷
すると、回転数に比例した周期を持つ衝撃的振動を発生
する。従来、軸受の異常は、作業員が直接その五感によ
り検出するか、あるいは軸受から発生する振動またはそ
の温度を適当な検出器を用いて検出することにより行な
われている。一般に転がり軸受の異常判定は、回転機械
と軸受の疵との衝突による軸受ケーシングの振動または
衝撃振動の加速度を用いて行われている。
すると、回転数に比例した周期を持つ衝撃的振動を発生
する。従来、軸受の異常は、作業員が直接その五感によ
り検出するか、あるいは軸受から発生する振動またはそ
の温度を適当な検出器を用いて検出することにより行な
われている。一般に転がり軸受の異常判定は、回転機械
と軸受の疵との衝突による軸受ケーシングの振動または
衝撃振動の加速度を用いて行われている。
【０００３】例えば、回転体両端部の軸受の振動をそれ
ぞれ個別に検出し、両検出信号のピーク値の偏差を、バ
ンドパスフィルターによって外来振動を除去したのちに
演算し、該演算結果に基いて軸受の異常を検出する方法
（特開昭５６−２６２２６号公報）、回転機械の回転に
伴って生じる機械的振動を電気信号に変換し、該電気信
号から軸受の回転に固有な振動とは異なる外来振動を除
去するバンドパスフィルターと、バンドパスフィルター
の出力電気信号波形から包絡線波形を抽出する包絡線回
路と、包絡線回路の出力から包絡線波形の実効値または
平均値を得るための第１の演算器と、前記バンドパスフ
ィルターの出力から電気信号波形の実効値または平均値
を得るための第２の演算器と、前記第１の演算器の出力
と第２の演算器の出力との比を算出して包絡線指数を与
える第３の演算器とを含み、前記包絡線指数を評価する
ことによって軸受の傷の存否を識別する装置（特開昭５
８−１２７１４２号公報）、あるいは、転がり軸受より
発生する亀裂音響を電気信号に変換するＡＥ変換素子
と、ＡＥ変換素子の出力中の所定レベル以上を弁別する
弁別器と、弁別器の出力を計数し、これが所定値以上で
転がり軸受の異常を報知する異常報知手段とを具備する
装置（特開昭６１−２９４２１５号公報）、さらに、回
転機械の回転により生じる機械的振動および音響等を電
気信号に変換する検出器と、該検出器の出力信号のピー
ク値の検出−保持−リセット動作を繰返すリセット付ピ
ーク値検出器と、リセット付ピーク値検出器を所定の時
間間隔でリセットさせるリセット用パルス発生器と、リ
セット付ピーク値検出器の出力信号を平滑化するための
積分回路とを含み、積分回路の直流出力電圧の大きさに
よって損傷の有無および大きさを検知する装置（特公昭
５９−９８４２号公報）等多くの提案が行なわれてい
る。
ぞれ個別に検出し、両検出信号のピーク値の偏差を、バ
ンドパスフィルターによって外来振動を除去したのちに
演算し、該演算結果に基いて軸受の異常を検出する方法
（特開昭５６−２６２２６号公報）、回転機械の回転に
伴って生じる機械的振動を電気信号に変換し、該電気信
号から軸受の回転に固有な振動とは異なる外来振動を除
去するバンドパスフィルターと、バンドパスフィルター
の出力電気信号波形から包絡線波形を抽出する包絡線回
路と、包絡線回路の出力から包絡線波形の実効値または
平均値を得るための第１の演算器と、前記バンドパスフ
ィルターの出力から電気信号波形の実効値または平均値
を得るための第２の演算器と、前記第１の演算器の出力
と第２の演算器の出力との比を算出して包絡線指数を与
える第３の演算器とを含み、前記包絡線指数を評価する
ことによって軸受の傷の存否を識別する装置（特開昭５
８−１２７１４２号公報）、あるいは、転がり軸受より
発生する亀裂音響を電気信号に変換するＡＥ変換素子
と、ＡＥ変換素子の出力中の所定レベル以上を弁別する
弁別器と、弁別器の出力を計数し、これが所定値以上で
転がり軸受の異常を報知する異常報知手段とを具備する
装置（特開昭６１−２９４２１５号公報）、さらに、回
転機械の回転により生じる機械的振動および音響等を電
気信号に変換する検出器と、該検出器の出力信号のピー
ク値の検出−保持−リセット動作を繰返すリセット付ピ
ーク値検出器と、リセット付ピーク値検出器を所定の時
間間隔でリセットさせるリセット用パルス発生器と、リ
セット付ピーク値検出器の出力信号を平滑化するための
積分回路とを含み、積分回路の直流出力電圧の大きさに
よって損傷の有無および大きさを検知する装置（特公昭
５９−９８４２号公報）等多くの提案が行なわれてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のうち、出力電圧
の平均値で判定を行う場合、特に低速回転の回転機械で
は、回転機械と軸受の疵との衝突エネルギーが回転数の
２乗に比例して小さくなり、また、単位時間当りの衝撃
発生回数が少ないため、包絡線処理後の平均値の信号レ
ベルが非常に低く、ノイズとの判別が困難である。ま
た、出力電圧のピーク値で判定を行う場合、平均値に比
べて信号レベルは高くなるものの、ピーク値は本来、そ
の値のバラツキが大きいため、判定には不向きである。
さらに軸受の設置されている回転機械本体または周辺機
械の振動の影響を受けやすく、信号が軸受の損傷による
ものかどうかの判別が困難な場合がある。
の平均値で判定を行う場合、特に低速回転の回転機械で
は、回転機械と軸受の疵との衝突エネルギーが回転数の
２乗に比例して小さくなり、また、単位時間当りの衝撃
発生回数が少ないため、包絡線処理後の平均値の信号レ
ベルが非常に低く、ノイズとの判別が困難である。ま
た、出力電圧のピーク値で判定を行う場合、平均値に比
べて信号レベルは高くなるものの、ピーク値は本来、そ
の値のバラツキが大きいため、判定には不向きである。
さらに軸受の設置されている回転機械本体または周辺機
械の振動の影響を受けやすく、信号が軸受の損傷による
ものかどうかの判別が困難な場合がある。
【０００５】この発明の目的は、回転機械本体または周
辺機械の振動を排除し、かつ信号レベルが大きく、バラ
ツキの小さいパラメータを得ることができる低速回転軸
受の損傷検出方法を提案することにある。
辺機械の振動を排除し、かつ信号レベルが大きく、バラ
ツキの小さいパラメータを得ることができる低速回転軸
受の損傷検出方法を提案することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記目的を
達成すべく種々検討を行った結果、回転機械の回転に伴
って生じる転動体と軸受の疵の衝突により発生する疵の
固有振動により判定すれば、信号レベルが大きく、かつ
バラツキの小さいパラメータとして得られることを究明
し、この発明に到達した。
達成すべく種々検討を行った結果、回転機械の回転に伴
って生じる転動体と軸受の疵の衝突により発生する疵の
固有振動により判定すれば、信号レベルが大きく、かつ
バラツキの小さいパラメータとして得られることを究明
し、この発明に到達した。
【０００７】すなわちこの発明は、回転機械の回転に伴
って生じる軸受の機械的振動を測定し、これを評価して
軸受の異常の有無を検出する低速回転軸受の異常検出方
法において、回転機械の無負荷、回転数一定の定常状態
での振動速度を測定し、回転機械の無負荷、回転数一定
の定常状態での振動速度の初期値と比較し、損傷の有無
を判定するのである。
って生じる軸受の機械的振動を測定し、これを評価して
軸受の異常の有無を検出する低速回転軸受の異常検出方
法において、回転機械の無負荷、回転数一定の定常状態
での振動速度を測定し、回転機械の無負荷、回転数一定
の定常状態での振動速度の初期値と比較し、損傷の有無
を判定するのである。
【０００８】
【作用】この発明においては、周辺機械の振動の影響を
除去するため、軸受が設置された回転機械の無負荷、回
転数一定の定常状態での軸受の振動速度を測定し、軸受
設置時に測定した回転機械の無負荷、回転数一定の定常
状態での軸受の振動速度の初期値と比較し、損傷の有無
を判定するするから、周辺機械の振動の影響を除去する
ことができる。回転機械の軸受の損傷によって生じる軸
受の振動速度の信号レベル変化は、初期値に比較して顕
著に大きくなり、その変化は振動加速度の変化に比較し
て異常に大きく、容易に軸受の異常を判定することがで
きる。
除去するため、軸受が設置された回転機械の無負荷、回
転数一定の定常状態での軸受の振動速度を測定し、軸受
設置時に測定した回転機械の無負荷、回転数一定の定常
状態での軸受の振動速度の初期値と比較し、損傷の有無
を判定するするから、周辺機械の振動の影響を除去する
ことができる。回転機械の軸受の損傷によって生じる軸
受の振動速度の信号レベル変化は、初期値に比較して顕
著に大きくなり、その変化は振動加速度の変化に比較し
て異常に大きく、容易に軸受の異常を判定することがで
きる。
【０００９】
実施例１ この発明の軸受の損傷判定方法の詳細を実施の一例を示
す図１に基いて説明する。図１はこの発明方法を実施す
る装置の制御系統図である。図１において、１は振動速
度検出器で、圧延ロール２を支持する軸受３に設置さ
れ、軸受３の機械的振動を電気信号に変換する。振動速
度検出器１からの電気信号は、増幅器４で増幅されたの
ち、データ取込み判定装置５に入力される。一方、デー
タ取込み判定装置５には、圧延ロール２の負荷を検出す
るロードセル６および圧延ロール２の駆動用電動機７に
設置した回転数検出器８から圧延荷重と駆動用電動機７
の回転数が入力される。また、データ取込み判定装置５
には、軸受３の取替え直後に測定された圧延ロール２の
無負荷、回転数一定の定常状態における振動速度の初期
値が入力記憶されている。そして、データ取込み判定装
置５で軸受３の異常の有無を判定する場合は、データ取
込み判定装置５は、ロードセル６から入力される圧延荷
重が零で、かつ回転数検出器８から入力される回転数が
一定の定常状態において、振動速度検出器１から増幅器
４を介して入力される振動速度と、軸受３の取替え直後
に測定された定常状態における振動速度の初期値を比較
し、入力される振動速度が軸受３の振動速度の初期値の
所定倍、例えば２０倍になった時点で軸受３異常と判定
するよう構成する。
す図１に基いて説明する。図１はこの発明方法を実施す
る装置の制御系統図である。図１において、１は振動速
度検出器で、圧延ロール２を支持する軸受３に設置さ
れ、軸受３の機械的振動を電気信号に変換する。振動速
度検出器１からの電気信号は、増幅器４で増幅されたの
ち、データ取込み判定装置５に入力される。一方、デー
タ取込み判定装置５には、圧延ロール２の負荷を検出す
るロードセル６および圧延ロール２の駆動用電動機７に
設置した回転数検出器８から圧延荷重と駆動用電動機７
の回転数が入力される。また、データ取込み判定装置５
には、軸受３の取替え直後に測定された圧延ロール２の
無負荷、回転数一定の定常状態における振動速度の初期
値が入力記憶されている。そして、データ取込み判定装
置５で軸受３の異常の有無を判定する場合は、データ取
込み判定装置５は、ロードセル６から入力される圧延荷
重が零で、かつ回転数検出器８から入力される回転数が
一定の定常状態において、振動速度検出器１から増幅器
４を介して入力される振動速度と、軸受３の取替え直後
に測定された定常状態における振動速度の初期値を比較
し、入力される振動速度が軸受３の振動速度の初期値の
所定倍、例えば２０倍になった時点で軸受３異常と判定
するよう構成する。
【００１０】上記のとおり構成したから、軸受３の異常
の有無判定においては、ロードセル６から入力される圧
延荷重が零で、かつ回転数検出器８から入力される回転
数が一定の定常状態において、振動速度検出器１から増
幅器４を介して入力される振動速度を用いるから、圧延
ロール本体の振動や、周辺機器の振動の影響が排除され
る。しかも、データ取込み判定装置５に振動速度検出器
１から増幅器４を介して入力される振動速度は、軸受３
損傷による変動が振動加速度に比較して極めて大きいた
め、容易に軸受の異常を検出することができる。
の有無判定においては、ロードセル６から入力される圧
延荷重が零で、かつ回転数検出器８から入力される回転
数が一定の定常状態において、振動速度検出器１から増
幅器４を介して入力される振動速度を用いるから、圧延
ロール本体の振動や、周辺機器の振動の影響が排除され
る。しかも、データ取込み判定装置５に振動速度検出器
１から増幅器４を介して入力される振動速度は、軸受３
損傷による変動が振動加速度に比較して極めて大きいた
め、容易に軸受の異常を検出することができる。
【００１１】実施例２ 圧延機の圧延ロール駆動減速機に使用されている回転数
１１７ｒｐｍの複列鉛錘ころ軸受を取替えた時に、軸受
に振動検出器を設置し、周辺機械の振動の影響を除去す
るため、圧延ロールの無負荷、回転数１１７ｒｐｍ一定
の定常状態における振動速度の初期値を測定した。ま
た、同時に振動加速度の初期値を測定した。その結果、
振動速度は０．０３ｃｍ／ｓｅｃ、振動加速度は０．５
Ｇであった。その後該軸受の圧延ロールの無負荷、回転
数１１７ｒｐｍ一定の定常状態における振動速度と振動
加速度の経年変化を測定した。その結果を図２に示す。
図２に示すとおり、軸受取替え後、２年を経過した時点
で振動速度ａが初期値の２０倍以上となったので、軸受
異常と判定して分解し、軸受の転動面を観察したとこ
ろ、内輪にフレーキング疵が発生していた。一方、図１
に示すとおり、振動加速度ｂは、初期値の３倍程度にし
か増加しておらず、絶対値、変化共に小さく、軸受の判
定は困難であった。
１１７ｒｐｍの複列鉛錘ころ軸受を取替えた時に、軸受
に振動検出器を設置し、周辺機械の振動の影響を除去す
るため、圧延ロールの無負荷、回転数１１７ｒｐｍ一定
の定常状態における振動速度の初期値を測定した。ま
た、同時に振動加速度の初期値を測定した。その結果、
振動速度は０．０３ｃｍ／ｓｅｃ、振動加速度は０．５
Ｇであった。その後該軸受の圧延ロールの無負荷、回転
数１１７ｒｐｍ一定の定常状態における振動速度と振動
加速度の経年変化を測定した。その結果を図２に示す。
図２に示すとおり、軸受取替え後、２年を経過した時点
で振動速度ａが初期値の２０倍以上となったので、軸受
異常と判定して分解し、軸受の転動面を観察したとこ
ろ、内輪にフレーキング疵が発生していた。一方、図１
に示すとおり、振動加速度ｂは、初期値の３倍程度にし
か増加しておらず、絶対値、変化共に小さく、軸受の判
定は困難であった。
【００１２】
【発明の効果】以上述べたとおり、この発明の軸受の異
常判定方法は、転がり軸受の設置された回転機械以外の
周辺機械の衝撃や振動を排除し、かつ、軸受の損傷によ
る振動速度の信号レベルの変動が従来の振動加速度に比
較して極めて大きい振動速度に基いて、軸受の損傷に起
因する異常を判定するから、軸受の異常を早期に、しか
も確実に検出することができる。
常判定方法は、転がり軸受の設置された回転機械以外の
周辺機械の衝撃や振動を排除し、かつ、軸受の損傷によ
る振動速度の信号レベルの変動が従来の振動加速度に比
較して極めて大きい振動速度に基いて、軸受の損傷に起
因する異常を判定するから、軸受の異常を早期に、しか
も確実に検出することができる。
【図１】この発明方法を実施する装置の制御系統図であ
る。
る。
【図２】実施例２における振動加速度、振動速度の測定
値の経年変化を示すグラフである。
値の経年変化を示すグラフである。
１ 振動速度検出器 ２ 圧延ロール ３ 軸受 ４ 増幅器 ５ データ取込み判定装置 ６ ロードセル ７ 駆動電動機 ８ 回転数検出器
Claims (1)
- 【請求項１】 回転機械の回転に伴って生じる軸受の機
械的振動を測定し、これを評価して軸受の異常の有無を
検出する低速回転軸受の異常検出方法において、回転機
械の無負荷、回転数一定の定常状態での振動速度を測定
し、回転機械の無負荷、回転数一定の定常状態での振動
速度の初期値と比較し、損傷の有無を判定することを特
徴とする軸受の異常検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4069555A JPH05231992A (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | 低速回転軸受の異常検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4069555A JPH05231992A (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | 低速回転軸受の異常検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05231992A true JPH05231992A (ja) | 1993-09-07 |
Family
ID=13406109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4069555A Pending JPH05231992A (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | 低速回転軸受の異常検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05231992A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008038949A (ja) * | 2006-08-02 | 2008-02-21 | Nippon Steel Corp | ころがり軸受の劣化診断方法 |
| KR100907395B1 (ko) * | 2002-07-19 | 2009-07-10 | 주식회사 포스코 | 비상시 구동롤 축지지장치 |
| JP2010181151A (ja) * | 2009-02-03 | 2010-08-19 | Okuma Corp | 転がり軸受の潤滑状態判定方法および装置 |
| KR101159540B1 (ko) * | 2009-12-30 | 2012-06-26 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 압연 설비에서의 메인 드라이브의 이상 진단 방법 |
| WO2017150049A1 (ja) * | 2016-02-29 | 2017-09-08 | 三菱重工業株式会社 | 機械要素の性能劣化・診断方法およびそのシステム |
-
1992
- 1992-02-18 JP JP4069555A patent/JPH05231992A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100907395B1 (ko) * | 2002-07-19 | 2009-07-10 | 주식회사 포스코 | 비상시 구동롤 축지지장치 |
| JP2008038949A (ja) * | 2006-08-02 | 2008-02-21 | Nippon Steel Corp | ころがり軸受の劣化診断方法 |
| JP2010181151A (ja) * | 2009-02-03 | 2010-08-19 | Okuma Corp | 転がり軸受の潤滑状態判定方法および装置 |
| KR101159540B1 (ko) * | 2009-12-30 | 2012-06-26 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 압연 설비에서의 메인 드라이브의 이상 진단 방법 |
| WO2017150049A1 (ja) * | 2016-02-29 | 2017-09-08 | 三菱重工業株式会社 | 機械要素の性能劣化・診断方法およびそのシステム |
| JPWO2017150049A1 (ja) * | 2016-02-29 | 2018-12-20 | 三菱重工業株式会社 | 機械要素の性能劣化・診断方法およびそのシステム |
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