JPS61280552A - 軸受温度の異常検出方法 - Google Patents
軸受温度の異常検出方法Info
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- JPS61280552A JPS61280552A JP60120508A JP12050885A JPS61280552A JP S61280552 A JPS61280552 A JP S61280552A JP 60120508 A JP60120508 A JP 60120508A JP 12050885 A JP12050885 A JP 12050885A JP S61280552 A JPS61280552 A JP S61280552A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 17
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 11
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 abstract 9
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
Ａ、産業上の利用分野
本発明は軸受の温度異常を検出する方法に関し、水温等
の外乱ｌこ影響さｎずに確実に軸受の温度異常が検出で
きるように企図したものである。
の外乱ｌこ影響さｎずに確実に軸受の温度異常が検出で
きるように企図したものである。
Ｂ０発明の概要
本発明は軸受の温度異常を検出する方法において、潤滑
油冷却水温度と軸受温度とから軸受換算温度を定め、こ
の軸受換算温度から求めた軸受評価温度上昇率上、軸受
温度から求めた軸受温度上昇率を比べて軸受の温度異常
を検出するようにしたもので、潤滑油冷却水温度の変化
に係わらず全ての温度範囲にわたり軸受の温度異常が検
出できるようにしたものである。
油冷却水温度と軸受温度とから軸受換算温度を定め、こ
の軸受換算温度から求めた軸受評価温度上昇率上、軸受
温度から求めた軸受温度上昇率を比べて軸受の温度異常
を検出するようにしたもので、潤滑油冷却水温度の変化
に係わらず全ての温度範囲にわたり軸受の温度異常が検
出できるようにしたものである。
Ｃ１従来の技術
一般に、水力発′α所の発電機や水車の軸受には、軸受
保護のために温度検出装置が取り付けられ、その軸受の
温度が異常温度となった場合に警報を発して水車等の運
転を停止させて機器の損傷を防止している。
保護のために温度検出装置が取り付けられ、その軸受の
温度が異常温度となった場合に警報を発して水車等の運
転を停止させて機器の損傷を防止している。
従来、この軸受温度検出装置による軸受温度の検出監視
は、第４図で示すように許容される最高温度θ＝を設定
し、検出さｎる軸受温度θ１が許容最高温度θ！を越え
た時警報を発するようにしている。ところがこの検出方
法では軸受が低温時（始動直後）に異常上昇した場合、
軸受温度の上昇は＠ｏｉの如く、軸受温度θｌが異常上
昇開始時点から許容最高温度＃、に達するまでに時間１
．を要、Ｌ／、ｔ１時間経過後に始めて軸受温度θ−５
異常状態であることが確認できる。このため、警報が出
た時はすでに軸受部の焼付等重大な故障に発展してしま
うことがある。
は、第４図で示すように許容される最高温度θ＝を設定
し、検出さｎる軸受温度θ１が許容最高温度θ！を越え
た時警報を発するようにしている。ところがこの検出方
法では軸受が低温時（始動直後）に異常上昇した場合、
軸受温度の上昇は＠ｏｉの如く、軸受温度θｌが異常上
昇開始時点から許容最高温度＃、に達するまでに時間１
．を要、Ｌ／、ｔ１時間経過後に始めて軸受温度θ−５
異常状態であることが確認できる。このため、警報が出
た時はすでに軸受部の焼付等重大な故障に発展してしま
うことがある。
そこで上記方法の欠点を解消するため軸受＠度の上昇過
程の異常を監視することに着目し、第５図で示すように
軸受温度の関数としにしたものが提案されている。この
方法によると温度上昇率により異常判断を行なうため応
答性が良好であり、しかも軸受温度θの変化に応じて適
確な異常判断値としての温度上昇率を変化させるため、
起動時あるいは長時間運転後にかかわらず適切な温度異
常判断を行なうことができる。
程の異常を監視することに着目し、第５図で示すように
軸受温度の関数としにしたものが提案されている。この
方法によると温度上昇率により異常判断を行なうため応
答性が良好であり、しかも軸受温度θの変化に応じて適
確な異常判断値としての温度上昇率を変化させるため、
起動時あるいは長時間運転後にかかわらず適切な温度異
常判断を行なうことができる。
ところで、潤滑油冷却水の温度が季節によシ変化すると
第６図の如く軸受温度θに本変化が生じる。即ち、夏場
の水温Ｂと冬場の水温ＡにはΔｔｃの差があり、軸受飽
和温度に４ΔｔＢの差が生じ、軸受温度−ａを温度上昇
率と軸受温度の関係で表わす第７図で示すように軸受温
度の上昇率は冷却水温度によって異なった値となる。こ
こで軸受飽和温度差ΔｔＢは一般的に冷却水温度差Δｔ
ｃの約半分になることが判明しておシ、冷却水温の年間
変化はおおむね２０℃であるので、軸受温度の変化は約
１０℃となる。尚％第６図において、冷却水温度がへの
場合の各時間に対する軸受温度θは下式で表わすこ七が
できる。
第６図の如く軸受温度θに本変化が生じる。即ち、夏場
の水温Ｂと冬場の水温ＡにはΔｔｃの差があり、軸受飽
和温度に４ΔｔＢの差が生じ、軸受温度−ａを温度上昇
率と軸受温度の関係で表わす第７図で示すように軸受温
度の上昇率は冷却水温度によって異なった値となる。こ
こで軸受飽和温度差ΔｔＢは一般的に冷却水温度差Δｔ
ｃの約半分になることが判明しておシ、冷却水温の年間
変化はおおむね２０℃であるので、軸受温度の変化は約
１０℃となる。尚％第６図において、冷却水温度がへの
場合の各時間に対する軸受温度θは下式で表わすこ七が
できる。
θミθＡ（１−１−ＴＡ）
拳・・ （１）（１）式よシ また（１ン式より 一止 θ；θ −θ ε ＴＡ Ａ 人 σＡ （ｚ）、 （３）式よシ軸受温度の変化率は。
拳・・ （１）（１）式よシ また（１ン式より 一止 θ；θ −θ ε ＴＡ Ａ 人 σＡ （ｚ）、 （３）式よシ軸受温度の変化率は。
となる。
上式においてｔは時間、ＴＡは時間常数（タイムコンス
タント）である。
タント）である。
また冷却水温がＢの場合も同様１こ計算することができ
る。
る。
Ｄ６発明が解決しようとする問題点
上述した方法では軸受温度上昇率を異常判断の基準とし
ているため、始動時に軸受温度が急上昇した場合は速や
力）に異常判断を行なうことができる等、運転状態に合
わせた異常判断が可能であるが、軸受温度に無視できな
い影響を与える潤滑油冷却水温に対する考慮がない。そ
の結果、特に腿と冬で冷却水温の差が大きい場所で使用
さｎる発電機等の軸受の温度異常検出は精度良（行なう
ことが不可能であった。
ているため、始動時に軸受温度が急上昇した場合は速や
力）に異常判断を行なうことができる等、運転状態に合
わせた異常判断が可能であるが、軸受温度に無視できな
い影響を与える潤滑油冷却水温に対する考慮がない。そ
の結果、特に腿と冬で冷却水温の差が大きい場所で使用
さｎる発電機等の軸受の温度異常検出は精度良（行なう
ことが不可能であった。
本発明は上述した欠点を解決するためなさｎたもので、
＠受温度と潤滑油冷却水温度を基にして軸受温度の異常
を検出する方法を提供し、もって全ての温度範囲にわた
って短時間に軸受温度異常）：ｉ：検出できるようにす
ると共に、冷却水温度変化などの外乱を防止して精度良
く軸受温度異常を検出できるようにすることを目的とす
る。
＠受温度と潤滑油冷却水温度を基にして軸受温度の異常
を検出する方法を提供し、もって全ての温度範囲にわた
って短時間に軸受温度異常）：ｉ：検出できるようにす
ると共に、冷却水温度変化などの外乱を防止して精度良
く軸受温度異常を検出できるようにすることを目的とす
る。
Ｅ０問題点を解決するための手段・作用上記のような欠
点を解決する本発明は、潤滑油冷却水温度−ζ軸受構造
毎に定めらｎる定数を乗じた値と軸受温度とを演算して
軸受換算温度を定め、この軸受換算温度から軸受評価温
度上昇率を求めると共に軸受温度から軸受温度上昇率を
求め、この軸受温度上昇率と前記軸受評価温度上昇車と
を比べ軸受温度上昇率がその時点の軸受評価温度上昇率
を越えた場合に軸受温度異常とみなすようにしたもので
ある。
点を解決する本発明は、潤滑油冷却水温度−ζ軸受構造
毎に定めらｎる定数を乗じた値と軸受温度とを演算して
軸受換算温度を定め、この軸受換算温度から軸受評価温
度上昇率を求めると共に軸受温度から軸受温度上昇率を
求め、この軸受温度上昇率と前記軸受評価温度上昇車と
を比べ軸受温度上昇率がその時点の軸受評価温度上昇率
を越えた場合に軸受温度異常とみなすようにしたもので
ある。
Ｆ６実施例
以下本発明の一実施例を図面に基づき詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例に係る軸受温度異常検出方法
を示すグラフ、第２図は本発明方法を適用した立形水車
発電機の推力軸受の部分縦断面、第３図は本発明を示す
フローチャートである。推力軸受の回転軸１は回転子２
と一体となっており、又回転軸ｌには回転部材〔スラス
トボス〕３が一体的に取付けられている。回転部材３の
周面はラジアルジャーナル部４ａなっており、又回転部
材３には１１ング状の回転板５が取付けられ１回転板５
の下面はスラストジャーナル部６となっている。一方、
枠体７には回転板５及び回転部材３を収容し且つ潤滑用
の油８が貯えられた油槽９が設けらｎている。油槽９の
上部には前記ラジアルジャーナル部４を囲繞するラジア
ル軸受（ガイドメタル）１０が設けられ１回転部材３に
は油８を前記ラジアルジャーナル部４とラジアル軸受１
０との間に導くための導油孔１１が設けられている。油
槽９の底部には前記スラストジャーナル部６と面するス
ラスト軸受（セクターメタル）１２が固定されて、スラ
スト軸受１２１こは図示しない抵抗温度計が設けらｎて
いる。又、油Ｗ！９内の油８中（こは多数の冷却水管１
３が配管さｎ・その中を冷却水が通されるようになって
おり、冷却水管１３の人口側には図示しない抵抗温度計
が設けられている＠ この装置では１回転軸ｌと共に回転部材３が回転し、そ
の遠心力により油８がスラストジャーナル部６とスラス
ト軸受１２との間並びに導油管１１を通ってラジアルジ
ャーナル部４とラジアル軸受１０との間に供給さ几。
を示すグラフ、第２図は本発明方法を適用した立形水車
発電機の推力軸受の部分縦断面、第３図は本発明を示す
フローチャートである。推力軸受の回転軸１は回転子２
と一体となっており、又回転軸ｌには回転部材〔スラス
トボス〕３が一体的に取付けられている。回転部材３の
周面はラジアルジャーナル部４ａなっており、又回転部
材３には１１ング状の回転板５が取付けられ１回転板５
の下面はスラストジャーナル部６となっている。一方、
枠体７には回転板５及び回転部材３を収容し且つ潤滑用
の油８が貯えられた油槽９が設けらｎている。油槽９の
上部には前記ラジアルジャーナル部４を囲繞するラジア
ル軸受（ガイドメタル）１０が設けられ１回転部材３に
は油８を前記ラジアルジャーナル部４とラジアル軸受１
０との間に導くための導油孔１１が設けられている。油
槽９の底部には前記スラストジャーナル部６と面するス
ラスト軸受（セクターメタル）１２が固定されて、スラ
スト軸受１２１こは図示しない抵抗温度計が設けらｎて
いる。又、油Ｗ！９内の油８中（こは多数の冷却水管１
３が配管さｎ・その中を冷却水が通されるようになって
おり、冷却水管１３の人口側には図示しない抵抗温度計
が設けられている＠ この装置では１回転軸ｌと共に回転部材３が回転し、そ
の遠心力により油８がスラストジャーナル部６とスラス
ト軸受１２との間並びに導油管１１を通ってラジアルジ
ャーナル部４とラジアル軸受１０との間に供給さ几。
各軸受部がそれぞれ冷却さｎると共に、冷却に供さｎた
油８は冷却水管１３内を流れる水によって冷却される。
油８は冷却水管１３内を流れる水によって冷却される。
スラスト軸受１２と冷却水の温度はスラスト軸受１２と
冷却水管１３の入口側（こ設けられた抵抗温度計によっ
て計測され、計測された温度を基にして下式の如く軸受
評価温度上昇率りを軸受温度に冷却水温の補正を加えた
軸受評価温度θＸの関数として表わす。
冷却水管１３の入口側（こ設けられた抵抗温度計によっ
て計測され、計測された温度を基にして下式の如く軸受
評価温度上昇率りを軸受温度に冷却水温の補正を加えた
軸受評価温度θＸの関数として表わす。
θＸ−θＮ−θＣＮ−Ｋ（θＣｏ−θｃＮ）＠″（５）
Ｄミー Ａ１９Ｘ ＋ Ｂ
−＊ （６）θＸＸ軸軸受換算温 度Ｎ二刻々の軸受温度 θＣＮＣＮ前の冷却水温度 に：冷却水温変化の補正係数 θｃｏ：初期値（基準値）の冷却水温度Ｄ＝軸受評価温
度上昇率 Ａ、Ｂ：そｎぞｎ軸受の大きさ、構造によって決する係
１ ℃ 数及び定数。単位はそｎぞれ＝及び＝−０ｍｉｎ
ｍｔｎ 尚、（５）式中の補正係数には軸受構造及びその冷却構
造などによシ異なった値上なる。水車発電機の軸受例で
は０．４〜０．８程度である。
Ｄミー Ａ１９Ｘ ＋ Ｂ
−＊ （６）θＸＸ軸軸受換算温 度Ｎ二刻々の軸受温度 θＣＮＣＮ前の冷却水温度 に：冷却水温変化の補正係数 θｃｏ：初期値（基準値）の冷却水温度Ｄ＝軸受評価温
度上昇率 Ａ、Ｂ：そｎぞｎ軸受の大きさ、構造によって決する係
１ ℃ 数及び定数。単位はそｎぞれ＝及び＝−０ｍｉｎ
ｍｔｎ 尚、（５）式中の補正係数には軸受構造及びその冷却構
造などによシ異なった値上なる。水車発電機の軸受例で
は０．４〜０．８程度である。
とのＫの値を軸受構造の異なった実測例毎に用意してお
けば類似機の冷却水温度変化の補正係数には事前に推定
することが可能である。
けば類似機の冷却水温度変化の補正係数には事前に推定
することが可能である。
この（５） （６３式により第６図で示した冷却水温度
Ａ、 Ｂそｎぞれの軸受温度上昇率りと軸受評価温度
θＸとの関係を表わす上第１図で示したようになる。即
ち冷却水温度に大きな差があっても軸受温度θえとθＢ
の特性がほとんど一致しているので軸受換算温度θＸに
対して軸受評価温度上昇率りは略同じ値となり、軸受温
度の異常を正確に検出することができる。
Ａ、 Ｂそｎぞれの軸受温度上昇率りと軸受評価温度
θＸとの関係を表わす上第１図で示したようになる。即
ち冷却水温度に大きな差があっても軸受温度θえとθＢ
の特性がほとんど一致しているので軸受換算温度θＸに
対して軸受評価温度上昇率りは略同じ値となり、軸受温
度の異常を正確に検出することができる。
尚、冷却水温度にΔｔｃなる大きな差があっても極〈わ
ずかな差ΔｔＢＸ の範囲の誤差となることは軸受温度
θ＾とθＢが略一致しているので当然の結果である。
ずかな差ΔｔＢＸ の範囲の誤差となることは軸受温度
θ＾とθＢが略一致しているので当然の結果である。
次に具体的な異常検出について第３図のフローチャート
を参照して説明する。まず軸受温度と冷却水温度がコン
ピュータに入力され軸受評価温度θＸが（５）式に基づ
き演算さｎ、この軸受評価温度θＸから（６）式に基づ
き軸受評価温度上昇率りが演算される。また実際の軸受
率りよシも大きくなった場合には異常警報が変上昇率り
よりも小さいかあるいは等しい場合には軸受温度と冷却
水温度の検出が続けらｎる。
を参照して説明する。まず軸受温度と冷却水温度がコン
ピュータに入力され軸受評価温度θＸが（５）式に基づ
き演算さｎ、この軸受評価温度θＸから（６）式に基づ
き軸受評価温度上昇率りが演算される。また実際の軸受
率りよシも大きくなった場合には異常警報が変上昇率り
よりも小さいかあるいは等しい場合には軸受温度と冷却
水温度の検出が続けらｎる。
尚上記一実施例は水車発電機の軸受に適用したものであ
るが、軸受潤滑油を水で冷却する型の軸受であれば上記
一実施例に限定されるものではない。
るが、軸受潤滑油を水で冷却する型の軸受であれば上記
一実施例に限定されるものではない。
Ｇ１発明の効果
本発明に係る軸受温度異常検出方法においては、軸受温
度と冷却水温度に基づき軸受換算温度を求めこの軸受換
算温度から軸受評価温度上昇率を演算し、この軸受評価
温度上昇率と実際の軸受温度上昇率を比較して軸受温度
の異常を検出しているので、全ての温度範囲にわたって
短時間に軸受温度異常の検出ができる。更に冷却水温度
変化などの外乱を防止して精度良く軸受温度異常の検出
ができる。
度と冷却水温度に基づき軸受換算温度を求めこの軸受換
算温度から軸受評価温度上昇率を演算し、この軸受評価
温度上昇率と実際の軸受温度上昇率を比較して軸受温度
の異常を検出しているので、全ての温度範囲にわたって
短時間に軸受温度異常の検出ができる。更に冷却水温度
変化などの外乱を防止して精度良く軸受温度異常の検出
ができる。
第１図は本発明の一実施例に係る軸受温度異常検出方法
を示すグラフ、第２図は本発明方法を適用した立形水車
発電機の推力軸受の部分縦断面図、第３図は本発明方法
を示すフローチャート、第４図は許容最高温度を決めて
軸受温度の異常検出を行なう方法を示すグラフ、第５図
は軸受温度上昇率に基づいて軸受温度の異常検出を行な
う方＠を示すグラフ、第６図は冷却水温度と軸受温度の
変化を示すグラフ、第７図は第６図で示した軸受温度面
！Ｉを温度上昇率と軸受温度の関係で表わすグラフであ
る。 図 面 中。 １は回転軸。 １０はラジアル軸受。 １２はスラスト軸受。 １３は冷却水管。 θＸは軸受換算温度。 Ｄは軸受評価温度上昇率である。
を示すグラフ、第２図は本発明方法を適用した立形水車
発電機の推力軸受の部分縦断面図、第３図は本発明方法
を示すフローチャート、第４図は許容最高温度を決めて
軸受温度の異常検出を行なう方法を示すグラフ、第５図
は軸受温度上昇率に基づいて軸受温度の異常検出を行な
う方＠を示すグラフ、第６図は冷却水温度と軸受温度の
変化を示すグラフ、第７図は第６図で示した軸受温度面
！Ｉを温度上昇率と軸受温度の関係で表わすグラフであ
る。 図 面 中。 １は回転軸。 １０はラジアル軸受。 １２はスラスト軸受。 １３は冷却水管。 θＸは軸受換算温度。 Ｄは軸受評価温度上昇率である。
Claims (1)
- 潤滑油冷却水温度に軸受構造毎に定められる定数を乗じ
た値と実際の軸受温度とを基にして軸受換算温度を定め
、該軸受換算温度から軸受評価温度上昇率を求めると共
に、実際の軸受温度から軸受温度上昇率を求め、当該軸
受温度上昇率と前記軸受評価温度上昇率を比較し、軸受
温度上昇率が軸受評価温度上昇率よりも高くなつた場合
に軸受温度の異常と判定することを特徴とする軸受温度
の異常検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60120508A JPS61280552A (ja) | 1985-06-05 | 1985-06-05 | 軸受温度の異常検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60120508A JPS61280552A (ja) | 1985-06-05 | 1985-06-05 | 軸受温度の異常検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61280552A true JPS61280552A (ja) | 1986-12-11 |
| JPH0548856B2 JPH0548856B2 (ja) | 1993-07-22 |
Family
ID=14787940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60120508A Granted JPS61280552A (ja) | 1985-06-05 | 1985-06-05 | 軸受温度の異常検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61280552A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011089786A (ja) * | 2009-10-20 | 2011-05-06 | Toyota Motor Corp | 潤滑システム |
| CN111521427A (zh) * | 2020-05-30 | 2020-08-11 | 华能澜沧江水电股份有限公司 | 一种基于传热系数变化实时检测导轴承冷却器异常的方法 |
-
1985
- 1985-06-05 JP JP60120508A patent/JPS61280552A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011089786A (ja) * | 2009-10-20 | 2011-05-06 | Toyota Motor Corp | 潤滑システム |
| CN111521427A (zh) * | 2020-05-30 | 2020-08-11 | 华能澜沧江水电股份有限公司 | 一种基于传热系数变化实时检测导轴承冷却器异常的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0548856B2 (ja) | 1993-07-22 |
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