JPH11237314A - 低速回転軸受の寿命推定方法 - Google Patents

低速回転軸受の寿命推定方法

Info

Publication number
JPH11237314A
JPH11237314A JP4244698A JP4244698A JPH11237314A JP H11237314 A JPH11237314 A JP H11237314A JP 4244698 A JP4244698 A JP 4244698A JP 4244698 A JP4244698 A JP 4244698A JP H11237314 A JPH11237314 A JP H11237314A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
life
bearing
load
rotation
low
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4244698A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsuya Nishikawa
達也 西川
Harumasa Muramoto
晴正 村本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP4244698A priority Critical patent/JPH11237314A/ja
Publication of JPH11237314A publication Critical patent/JPH11237314A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】高価なセンサを使用することなく、低速回転す
る回転体を支承する軸受の寿命を、簡易に推定すること
を課題としている。 【解決手段】ロール1が1回転する際に軸受2に負荷さ
れる荷重をモータ電流値から求め、その荷重2に基づき
ロール1回転当たりの軸受2の寿命減少量を求め、その
寿命減少量の経時的な積算から、軸受の残存寿命を推定
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造ロールを
軸支する軸受など、低速で回転する回転体の軸を支承す
る軸受の残存寿命を、簡易に推定できる低速回転軸受の
寿命推定方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】軸受の異常診断方法については、特開平
3−185318号公報に記載されているような、加速
度式の振動検出器によって実際に生じている回転体の振
動を検出し、その振動に基づく加速度値に基づいて軸受
の異常発生の有無を診断することが一般的である。
【0003】ここで、上記加速度式の振動検出器には、
通常、圧電素子が使用される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記圧
電式の加速度検出器により検出した振動に基づいた方法
にあっては、高中速回転(ほぼ150rpm 以上) で使用
される軸受の診断については高い検出能力を有するが、
低速回転で使用される軸受の診断には検出能力が低いと
いう問題がある。
【0005】また、低速回転の軸受の異常診断に対し
て、AE法(アコースティック法,音響法)を用いるこ
とも考えられるが、AE法は、異常発生の検出能力は高
いものの、ノイズカットが難しい点と、コスト高である
点から実際の適用範囲が制限される。
【0006】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、高価なセンサを使用することなく、低
速で回転する回転体を支承する軸受の寿命を、所定の精
度を持って簡易に推定することを課題としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のうち請求項1に記載の発明は、継続的に軸
受に掛かる荷重を求めて所定単位に積算し、その積算し
た荷重に基づき軸受の寿命を推定することを特徴とする
低速回転軸受の寿命推定方法を提供するものである。
【0008】軸受は、予め、基本定格荷重状態における
基本定格寿命(軸受が疲れによる材料損傷を起こすこと
なく回転できる総回転数)が分かっている。従って、例
えば,所定間隔単位に積算した荷重と基本定格荷重とか
ら、減少した寿命が推定され、その減少した寿命の積算
値を基本定格寿命から引くことで残存の寿命などが推定
される。
【0009】次に、請求項2に記載の発明は、回転体が
一回転する際に軸受に負荷される荷重を求めて、その荷
重に基づき回転体一回転当たりの軸受の寿命減少量を求
め、その寿命減少量の経時的な積算から、軸受の残存寿
命を推定することを特徴とするものである。
【0010】軸受は、予めその基本定格寿命(軸受が疲
れによる材料損傷を起こすことなく回転できる総回転
数)が分かっている。そして、回転体が一回転する際に
軸受に負荷される実際の荷重と基本定格荷重とから、上
記基本定格寿命の何回転分に対応するのかが推定される
ので、その推定値により、実際に一回転した際の寿命減
少量が算出される。
【0011】そして、この寿命減少量を積算すること
で、使用開始から現在までに消耗した寿命が推定され
て、上記基本定格寿命との関係で、残存の寿命が推定さ
れる。次に、請求項3の発明は、回転体が一回転する際
に軸受に負荷される荷重から、回転体一回転当たりの軸
受の寿命減少量を算出し、その寿命減少量の経時的な積
算の時系列データを回帰することで、寿命到達時期を推
定することを特徴とするものである。
【0012】実際に負荷される荷重と基本定格荷重とが
異なるために、実際の一回転が基本定格寿命での一回転
に対応しないが、寿命減少量の時系列データを回帰する
ことで、基本定格寿命との関係から残存の寿命、つまり
寿命到達時期が推定できる。
【0013】次に、請求項4に記載した発明は、請求項
1から請求項2のいずれかに記載した構成に対し、上記
軸受に負荷される荷重は、回転体を回転するモータの電
流値から推定することを特徴とするものである。
【0014】回転体の駆動トルクは、駆動モータの電流
値より換算できるので、当該駆動モータの電流値を測定
することで、回転体に負荷される駆動トルクが推定さ
れ、その駆動トルクから軸受に負荷された荷重が推定で
きる。
【0015】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。本実施形態は、図1に示すよう
に、例えば連続鋳造ロール1を回転体としてそのロール
1を支承する転がり軸受2の寿命を推定するものであ
る。
【0016】即ち、ロール1は、その軸が転がり軸受2
によって軸支されていると共に、当該軸に連結する駆動
モータ3によって回転駆動される。また、上記駆動モー
タ3は、駆動コントローラ4からの指令に基づき電源5
から供給される電流によって回転トルクが調整されるよ
うになっている。
【0017】そして、本実施形態では、上記駆動モータ
3から駆動コントローラ4にフィードバックされる電流
値が、A/D変換器6を介して診断装置7にも供給され
るようになっている。
【0018】また、上記ロール1の軸には、回転数検出
センサ8が取り付けられている。回転数検出センサ8
は、検出した回転数信号を、積分回路9及びパルス回路
10を通じて上記診断装置7に供給する。
【0019】さらに、診断装置7には、予め、対象とす
る軸受2の基本定格寿命L0 及び基本定格荷重P0 が供
給されている。上記診断装置7は、図2に示すように、
機能的には、荷重値換算手段7A、寿命減少量算出手段
7B、消耗寿命算出手段7C、残存寿命推定手段7D、
寿命到達時期推定手段7Eから構成されている。
【0020】上記荷重値換算手段7Aでは、回転数検出
センサ8からの信号によってロール1の回転状態を検出
し、ロール一回転単位に、供給される電流値信号に基づ
き荷重の最大荷重値、及び平均荷重値を求める。
【0021】例えば、ロール一回転毎の電流の最大値I
MAX 、及び平均値IAVE を求め、その各電流値IMAX
AVE を、それぞれ下記(1)式に代入して駆動トルク
の最大値TMAX 及び平均値TAVE に変換する。
【0022】T=974×I×E×N ・・・(1) ここで、 I:代入する電流値 E:駆動モータ電圧値 N:ロール1の回転速度 である。
【0023】次に、この駆動トルクの最大値TMAX 及び
平均値TAVE を、それぞれ下記(2)式に基づいて軸受
2に負荷される荷重値PMAX ,PAVE に変換して、その
変換した軸受2への荷重値を、寿命減少量算出手段7B
に供給する。
【0024】P=ai ×T ・・・(2) ここで、ai は、換算係数であり、ロール配置により変
更される。上記寿命減少量算出手段7Bでは、上記荷重
値換算手段7Aから供給された,軸受2に掛かった最大
荷重値TMAX 及び平均荷重値TAVE と、軸受2の基本定
格荷重P0 に基づき、基本定格寿命L0 に対する負荷増
加率δi を求める。例えば、下記(3)式によって求め
る。
【0025】 δi =(2PMAX i +PAVE i )/3P0 ・・・(3) そして、下記(4)式のように、上記負荷増加率δ
i に、ロール一回転当たりの基本寿命減少量θを掛ける
ことで、実際のロール一回転当たりの寿命減少量L i
求め、求めた寿命減少量Li を消耗寿命算出手段7Cに
供給している。
【0026】Li = θ×δi ・・・(4) ここで、上記ロール一回転当たりの基本寿命減少量θ
は、定格荷重P0 で回転させた場合のロール一回転当た
りの寿命減少量であって、通常は「1」である。
【0027】消耗寿命算出手段7Cでは、下記(5)式
のように、連続的に,供給される寿命減少量Li を積算
することで、現在までに消耗した寿命である消耗寿命Δ
Lを求め、その消耗寿命ΔLを、適時,残存寿命推定手
段7D、寿命到達時期推定手段7Eに供給している。
【0028】ΔL=ΣLi ・・・(5) また、残存寿命推定手段7Dでは、下記(6)式に示す
ように、消耗寿命ΔLを基本定格寿命L0 から減算する
ことで、残存寿命Lを推定し、適時,求めた残存寿命L
をモニタ等の表示部12に表示すると共に、当該残存寿
命Lが所定値以下の場合には表示部12に警告を発す
る。
【0029】L=L0 −ΔL ・・・(6) また、寿命到達時期推定手段7Eでは、所定時間単位、
例えば24時間(1日)毎に消耗寿命ΔLを入力して使
用期間と関係付けして蓄積し、図3に示すグラフのよう
に、現在までの蓄積データに基づき直線回帰式を演算
し、その直線回帰式に基づき基本定格寿命L0 となる寿
命到達時期Dを求める。その求めた寿命到達時期Dを、
適時、表示部12に表示する。
【0030】上記構成の装置にあっては、各ロール1毎
に、一回転する度に駆動電流に基づき寿命減少量δi
び寿命消耗量Li が評価され、寿命に近づいたときに
は、モニタ等の表示部12に警告が発せられて、オペレ
ータに、寿命が近い軸受を通知して、次の定期補修の際
の交換を促す。
【0031】さらに、オペレータからのアクセスによっ
て、寿命到達時期推定手段7Eで求めた寿命到達時期D
を表示部に表示、プリントアウト等させることで、各軸
受2の交換時期が予測されて、軸受2の交換作業に関す
る将来の計画が立てやすくなり、軸受2の交換を計画的
に実施できるようになる。
【0032】このように、上記構成の診断装置7を採用
すると、軸受2の寿命診断のために特別のセンサを設け
る必要もなく、ロール1の回転制御に使用される駆動モ
ータ3の電流値及び回転数に基づき、つまり、軸受2の
寿命検出とは関係ない既設設備だけによって、簡易且つ
精度良く、寿命の推定が可能となる。しかも、軸受2が
寿命に近づく前に、つまり早期に寿命到達時期Dも予測
できる。
【0033】ここで、上記説明では、分かりやすいよう
に、寿命診断の処理を、荷重値換算手段7A、寿命減少
量算出手段7B、消耗寿命算出手段7C、残存寿命L推
定手段7D、寿命到達時期推定手段7Eに分割して説明
しているが、実際には、消耗寿命算出手段7Cと残存寿
命L推定手段7Dとが一つの処理になっているなど、こ
の分割に限定されるわけではない。
【0034】また、上記説明では、駆動モータ3の電流
値から軸受2に負荷された荷重を求めているが、実際の
ロール1に負荷される駆動トルクを直接,測定して上記
処理を実施してもよいし、さらには、軸受2に負荷され
る荷重を、直接、ロードセル等で実測して、上記処理を
行うようにしてもよい。
【0035】また、上記実施形態では、消耗寿命Li
時系列的に蓄積して蓄積した各消耗寿命を直線回帰する
ことで、寿命到達時期Dを予測しているが、これに限定
されない。例えば、定期的に操業され且つロール1への
負荷変動の範囲が所定範囲に限定されている場合には、
現在の消耗寿命Li と使用期間とから寿命減少の傾きを
求め、その傾きから、基本定格寿命L0 となる寿命到達
時期Dを求めるようにしてもよい。
【0036】また、上記実施形態では、残存寿命推定手
段7Dの処理に基づき寿命到達が近い旨に警告を発する
ようにしているが、例えば、寿命到達時期推定手段7E
で、現在から寿命到達時期Dまでの残存期間を計算し
て、その残存期間が所定値以下となった時点で警告を発
するようにしてもよい。
【0037】また上記実施形態では、一回転当たりの荷
重毎に寿命減少量Li を求めているが、所定回転当たり
の荷重の積算値から寿命の減少量を求めて残存の寿命等
を推定するようにしてもよい。
【0038】
【発明の効果】以上説明してきたように、請求項1又は
請求項2に記載の発明では、軸受に負荷される荷重の積
算に基づき残存の寿命を推定しているので、特別なセン
サを使用することなく、つまり、簡易なシステムで、低
速回転する回転体を支承する軸受の寿命が推定できるよ
うになるという効果がある。
【0039】特に、請求項3に記載の発明を採用する
と、軸受が寿命に近づく前に早期且つ簡易に寿命到達時
期が推定できるという効果がある。このため、例えば、
軸受の交換を計画的に実施できるようになる。
【0040】さらに、請求項4に記載の発明を採用する
と、上記軸受の寿命を評価する際に、新たな軸受の寿命
測定のためだけのセンサを使用する必要がないので、そ
のまま既設設備で簡易に軸受の寿命の評価ができるとい
う効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る装置構成を示す図で
ある。
【図2】本発明の実施の形態に係る診断装置を示す図で
ある。
【図3】本発明の実施の形態に係る回帰のグラフを示す
図である。
【符号の説明】
1 ロール 2 軸受 3 駆動モータ 4 駆動コントローラ 7 診断装置 7A 荷重値換算手段 7B 寿命減少量算出手段 7C 消耗寿命算出手段 7D 残存寿命推定手段 7E 寿命到達時期推定手段 8 回転数検出センサ 12 表示部 IMAX ,IAVE 電流値 PMAX ,PAVE 荷重 δi 負荷増加率 Li 寿命減少量 ΔL 消耗寿命 L 残存寿命 L0 基本定格寿命 P0 基本定格荷重

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 継続的に軸受に掛かる荷重を求めて所定
    単位毎に積算し、その積算した荷重に基づき軸受の寿命
    を推定することを特徴とする低速回転軸受の寿命推定方
    法。
  2. 【請求項2】 回転体が一回転する際に軸受に負荷され
    る荷重を求めて、その荷重に基づき回転体一回転当たり
    の軸受の寿命減少量を求め、その寿命減少量の経時的な
    積算から、軸受の残存寿命を推定することを特徴とする
    低速回転軸受の寿命推定方法。
  3. 【請求項3】 回転体が一回転する際に軸受に負荷され
    る荷重から、回転体一回転当たりの軸受の寿命減少量を
    算出し、その寿命減少量の経時的な積算の時系列データ
    を回帰することで、寿命到達時期を推定することを特徴
    とする低速回転軸受の寿命推定方法。
  4. 【請求項4】 上記軸受に負荷される荷重は、回転体を
    回転するモータの電流値から推定することを特徴とする
    請求項1から請求項3のいずれかに記載した低速回転軸
    受の寿命推定方法。
JP4244698A 1998-02-24 1998-02-24 低速回転軸受の寿命推定方法 Pending JPH11237314A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4244698A JPH11237314A (ja) 1998-02-24 1998-02-24 低速回転軸受の寿命推定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4244698A JPH11237314A (ja) 1998-02-24 1998-02-24 低速回転軸受の寿命推定方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11237314A true JPH11237314A (ja) 1999-08-31

Family

ID=12636312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4244698A Pending JPH11237314A (ja) 1998-02-24 1998-02-24 低速回転軸受の寿命推定方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11237314A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005106767A (ja) * 2003-10-02 2005-04-21 Yaskawa Electric Corp 制御装置の寿命診断装置
JP2008052660A (ja) * 2006-08-28 2008-03-06 Hitachi Ltd 移動体の診断装置、移動体の診断端末、およびインバータ装置
US7712367B2 (en) * 2005-07-13 2010-05-11 Siemens Aktiengesellschaft Interface module apparatus for an electrical machine, for calculating the life of a bearing
CN103616252A (zh) * 2013-12-19 2014-03-05 武汉科技大学 一种低速重载机械的早期故障检测系统
BE1024844B1 (fr) * 2016-06-30 2018-07-24 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Procede et dispositif pour la surveillance des paliers d'un appareil de formation de la foule d'un metier a tisser
CN111308252A (zh) * 2020-03-24 2020-06-19 珠海格力电器股份有限公司 磁悬浮系统的检测方法、装置、存储介质和处理器

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005106767A (ja) * 2003-10-02 2005-04-21 Yaskawa Electric Corp 制御装置の寿命診断装置
US7712367B2 (en) * 2005-07-13 2010-05-11 Siemens Aktiengesellschaft Interface module apparatus for an electrical machine, for calculating the life of a bearing
JP2008052660A (ja) * 2006-08-28 2008-03-06 Hitachi Ltd 移動体の診断装置、移動体の診断端末、およびインバータ装置
CN103616252A (zh) * 2013-12-19 2014-03-05 武汉科技大学 一种低速重载机械的早期故障检测系统
BE1024844B1 (fr) * 2016-06-30 2018-07-24 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Procede et dispositif pour la surveillance des paliers d'un appareil de formation de la foule d'un metier a tisser
CN111308252A (zh) * 2020-03-24 2020-06-19 珠海格力电器股份有限公司 磁悬浮系统的检测方法、装置、存储介质和处理器
CN111308252B (zh) * 2020-03-24 2025-11-25 珠海格力电器股份有限公司 磁悬浮系统的检测方法、装置、存储介质和处理器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101213436B (zh) 用于计算轴承寿命的电机接口模块设备
EP1676180B1 (en) Diagnostic method for predicting maintenance requirements in rotating equipment
JP4052469B2 (ja) アセンブリに対する損傷の早期の検出および予測のための装置と方法
KR20050042079A (ko) 구름 베어링의 잔여수명 진단방법 및 그 잔여수명 진단장치
WO2005095919A1 (ja) 転がり軸受の余寿命診断方法及びこの余寿命診断装置
JP2009109350A (ja) 回転機械装置の監視診断システム
JP2009116420A (ja) 回転機械装置の監視診断システム
JP2010065637A (ja) 産業車両の潤滑油劣化診断方法及び装置
JP2009068950A (ja) 機械診断装置
JP3525736B2 (ja) モータを駆動源とした機械の診断装置
JP2007010415A (ja) 軸受異常診断システム、軸受異常診断装置及び軸受異常診断方法
JPH11237314A (ja) 低速回転軸受の寿命推定方法
JPH10288546A (ja) 回転機器の異常判定方法
JP6873870B2 (ja) 回転軸装置における軸受の潤滑状態診断装置及び潤滑状態診断方法
JP4197474B2 (ja) 電動スクリュー圧縮機
CN111316116A (zh) 电池寿命推定装置
JP2008102107A (ja) 正常データベースを用いた転がり軸受の余寿命診断方法、余寿命診断システム及び余寿命診断に用いるコンピュータプログラム
JP2986718B2 (ja) 電動機の負荷測定方法及び装置
TWI810774B (zh) 劣化診斷裝置及劣化診斷方法、與電動機控制裝置
JPWO2019186663A1 (ja) 診断装置および閾値作成方法
KR20140086269A (ko) 베어링 잔여 수명 예측 방법
KR101159540B1 (ko) 압연 설비에서의 메인 드라이브의 이상 진단 방법
JP6752368B2 (ja) 回転機の診断装置、診断方法および回転機システム
JPH0537490U (ja) 産業用ロボツトの制御装置
JPS6330983Y2 (ja)