CN103460009A - 滚动装置的状态监视系统和状态监视方法 - Google Patents

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Abstract

为了提供一种可监视滚动装置中的润滑油中的混入水分浓度、以良好的精度而将其求出的状态监视系统，设置混入水分浓度监视装置(6)，该混入水分浓度监视装置(6)监视润滑油(5)中的混入水分浓度。混入水分浓度监视装置(6)包括：分别检测润滑油(5)中的静电容量和油温的静电容量检测机构(7)和油温测定机构(8)；水分浓度计算机构(9)，该水分浓度计算机构(9)根据该检测的静电容量和油温，按照已确定的规则检测混入水分浓度。

Description

滚动装置的状态监视系统和状态监视方法
相关申请
本申请要求申请日为2011年3月3日、申请号为JP特愿2011—045949号；申请号为JP特愿2011—045950号；申请号为JP特愿2011—045951号；以及申请号为JP特愿2011—045952号申请的优先权，通过参照其整体，将其作为构成本申请的一部分的内容而进行引用。
技术领域
本发明涉及油润滑方式的滚动装置，本发明特别是涉及其状态监视系统和状态监视方法。
背景技术
具有几种轴承的异常预测(比如专利文献1)。其中，测定润滑剂的劣化，预测轴承的寿命。如果润滑剂劣化，则轴承内的接触部的油膜厚度减少，容易产生轴承的磨耗、表面损伤。于是，通过润滑油的劣化状态的测定，监视而预测轴承的寿命降低。
如果滚动轴承、齿轮等的滚动部件在水混入的条件下(非专利文献1～5)，在伴随有滑动的条件下(非专利文献6)使用，则水、润滑剂分解，产生氢，其侵入钢中，由此会产生早期损伤。如果在接触元件之间的接触面上产生金属接触，金属新生面露出，则促进水、润滑剂分解造成的氢的产生，向钢中的侵入。该情况通过下述的实验事实而证明，在该实验事实中，在滴下水、润滑油的同时，通过砂纸对滚动部件用钢进行摩擦性磨耗，然后进行升温脱离氢分析，其结果是，从钢中清楚地检测到扩散性氢(非专利文献7)。按照该方式，与润滑油相比较，在滴下水的场合，检测更多的扩散性氢。于是，如果水混入到在产生滑动的条件下使用的滚动部件的润滑剂中，则更加容易产生氢，更加容易侵入到钢中。由于氢显著地降低钢的疲劳强度(非专利文献8)，故即使在不怎么大的最大接触面压力的情况下，如果氢侵入，仍会产生早期损伤。
已有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2007—310611号文献
专利文献2：JP特开2006—138376号文献
非专利文献
非专利文献1：エル.グランベルグ(L.Grunberg)著，Proc.Phys.Soc.(London)，B66(1953)153～161.
非专利文献2：エル.グランベルグ、デイ.スコット(L.Grunbergand D.Scott)著，J.Inst.Petrol.，44(1958)406～410.
非专利文献3：エル.グランベルグ(L.Grunberg)，デイ.テイ.ジャミソン、デイ.スコット(D.T.Jamieson and D.Scott)著，Philosophicalmagazine，8(1963)1553～1568.
非专利文献4：ピ—.シャッツベルグ、アイ.エム.フエルセン(P.Schatzzbergand I.M.Felsen)著，Wear，12(1968)331～342.
非专利文献5：ピ—.シャッツベルグ(P.Schatzberg)著，J.Lub.Tech.，231(1971)231～235.
非专利文献6：ケイ.タマダ.エッチ.タナカ(K.Tamada and H.Tanaka)著，Wear，199(1996)245～252.
非专利文献7：谷本啓，田中宏昌，杉村丈一，トライボロジ-会議予稿集，(2010—5東京)，203～204.
非专利文献8：ワイ.マツバラ、エッチ.ハマダ(Y.Matsubara andH.Hamada)著，Bearing Steel Technology，ASTM STP1465，J.M.Beswick Ed.，(2005)，153～166.
非专利文献9：エッチ.ミヵミ、テイ.カワムラ(H.Mikami and T.Kawamura)著，SAE Paper，(2007)，No.2007-01-0113.
非专利文献10：牧野智昭，学位論文(京都大学)，(2000)，134p.
发明内容
发明要解决的课题
如果像上述那样，水混入到在产生滑动的条件下使用的滚动部件的润滑剂中，则更加容易产生氢，氢更加容易侵入钢中。滚动部件在今后具有氢日益地容易发生的条件下被使用的倾向。于是，必须通过监视润滑油中的混入水分浓度，诊断混入水分浓度过多的方式，抑制氢脆性造成的早期损伤。
在专利文献2中，作为监视·诊断系统的一个功能，监视处于与后述的静电容量成比例的关系的介电常数，监视·诊断润滑剂的氧化程度。但是，仅仅记载了概念，没有具体的数据等的记载。另外，限定于滚动轴承的异常诊断。润滑油中的混入水分浓度仅仅通过静电容量是无法求出的，温度依赖性也必须测定。
对水分混入到油润滑方式的滚动装置的润滑油中的理由进行说明。人们认为，对于油润滑方式的滚动装置的润滑油中的混入水分浓度，特别是像风力发电装置那样，在屋外采用的类型伴随每天的温度、潮湿的变化，看上去在从宏观上润滑油停留于封闭的区域内的情况下，但从微观上，被认为在装置内外呼吸环境气体。作为水分混入滚动装置的润滑油中的场合，考虑比如，图49(油浴供油)、图50(循环供油)这样的机构。像上述2个图的顶侧的图那样，由于在工作中，滚动装置内的温度高于外部大气温度，故滚动装置内部为正压，内部气体的一部分排放到外部。另一方面，像上述2个图的底侧的图那样，如果停止，滚动装置内的温度低于外部气体温度，由于滚动装置内处于负压，故外部气体进入滚动装置内部。在进入的外气为高湿的场合，在滚动装置内部产生结露，水分混入到润滑油中。像这样，人们认为，即使在通常的使用的情况下，水分仍混入到润滑油中。在像风力发电装置、建筑机械装置那样，滚动装置曝露于豪雨、强风雨中的场合，人们认为会混入更多的水分。
本发明的目的在于提供针对油润滑方式的滚动装置，具有可监视润滑油中的混入水分浓度，以良好的精度将其求出的功能，可抑制滚动部件的氢脆性造成的早期损伤的滚动装置的状态监视系统和状态监视方法。
解决课题用的技术方案
本发明的滚动装置的状态监视系统为监视滚动装置的状态的状态监视系统，该状态监视系统包括混入水分浓度监视装置，该混入水分浓度监视装置监视润滑油中的混入水分浓度，该混入水分浓度监视装置包括：分别检测上述润滑油中的静电容量和油温的静电容量检测机构和油温测定机构；水分浓度计算机构，该水分浓度计算机构根据通过该静电容量检测机构和油温测定机构而检测的静电容量和油温，按照已确定的规则，检测混入水分浓度。
按照该方案，由于设置检测润滑油中的静电容量和油温的静电容量检测机构和油温测定机构；与根据该检测的静电容量和油温，检测混入水分浓度的水分浓度计算机构，根据静电容量和油温求出混入水分浓度，故可以良好的精度而求出混入水分浓度。由此，针对油润滑方式的滚动装置，可监视润滑油中的混入水分浓度，以良好的精度求出它，可抑制滚动部件的氢脆性造成的早期损伤。
另外，在本说明书中，“滚动装置”指由滚动轴承、齿轮等的包括进行滚动滑动的元件的部件构成的装置。比如，在风力发电装置中，具有主轴的支承装置、增速机等。在该主轴的支承装置、增速机中，采用各种的滚动轴承，其通过油而润滑。此外，作为油润滑方式的滚动装置，比如，列举有下述的类型。如果细分，则油润滑包括油浴润滑、喷射供油、循环供油、油雾润滑、空气油润滑、飞溅供油、液压工作油浸渍等，但是如果粗分，则为油浴润滑、循环供油。
·燃气轮机(喷射供油)
·液压泵(液压工作油浸渍)
·印刷机(循环供油)
·捻线机(喷射供油或循环供油)
·造纸机械(循环供油)
·产业机械用减速器(循环供油)
·机器人减速器(油浴润滑)
·飞机发动机(喷射供油)
·建筑机械各部分(油浴润滑)
·钢铁轧制机辊颈(油雾润滑)
·轧制机用减速器(循环供油)
·机床(气油润滑)
·铁路车辆车轴(飞溅供油)
·铁路车辆驱动装置(油浴润滑)
·矿山机械立式碾磨轮胎压路机(mill tire roller)(循环供油或油浴润滑)
·碾磨机用减速器(循环供油或油浴润滑)
·汽车变速器(飞溅供油)
本发明的滚动装置的状态监视系统也可具有进行油浴润滑的润滑油贮存槽或进行循环供油的循环供油机构。在该场合，还可在滚动装置的外壳的内部设置设有静电容量检测机构和油温测定机构的静电容量和油温的测定室。
另外，还可在具有进行油浴润滑的润滑油贮存槽或进行循环供油的循环供油机构的场合，在滚动装置的外壳的内部或外部设置静电容量和油温的测定室，在该测定室中设置上述静电容量检测机构和油温测定机构。如果在滚动装置的内部设置静电容量和油温的测定室，则可采用外壳的中空的空间等设置测定室，可避免因设置测定室，滚动装置的尺寸变大的情况。如果在滚动装置的外部设置静电容量和油温的测定室，则也可用于于滚动装置的外壳内部没有设置测定室的富裕的场合，另外，已有的滚动装置的设置变更部位少即可。
在设置上述测定室的场合，也可设置对上述静电容量和油温的测定室中的润滑油进行搅拌的搅拌机构。通过搅拌润滑油，润滑油和水的混合状态良好，以更进一步良好的精度，进行混入水分浓度的检测。
可在本发明中，在设定上述测定室，并且设置上述搅拌机构的场合，可使存留于静电容量和油温的测定室中的润滑油量在100mL以下，并且使其变化量在±5mL以下。
此外，还可设置从滚动装置、与静电容量和油温的测定室容易排出比重大于润滑油的水、添加物的机构。该机构通过比如润滑油贮存槽的底面的倾斜槽等构成。润滑油从倾斜槽的底面的最低的部分流到测定室内部。
最好设置异常诊断机构，该异常诊断机构将通过水分浓度计算机构而计算的混入水分浓度与阈值进行比较，在超过阈值的场合，诊断为异常。通过设置该异常诊断机构，可进行混入水分浓度超过阈值的场合的异常诊断，可更加确实地抑制滚动部件的氢脆性造成的早期损伤。上述阈值也可通过下述的任意的方法而求出，进行设定。
设定上述异常诊断机构的上述阈值的方法在于：求出通过滚动滑动疲劳寿命试验而求出的混入水分浓度的阈值，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，将水注入到润滑油中，测定静电容量和油温，监视混入水分浓度，将其反馈，按照将混入水分浓度保持于一定的范围内的方式控制水注入量，将该求出的阈值在上述异常诊断机构中作为阈值而设定。另外，通过该试验而求出的阈值可为在判断中是适合的、构成任意确定的混入水分浓度的值。在下面，各试验的场合均是相同的。
另外，也可通过滚动滑动疲劳寿命试验而求出混入水分浓度的阈值，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，通过所接触的元件之间的运动机构，在接触面上产生滑动，然后，将该求出的阈值在上述异常诊断机构中作为阈值而设定。
还可通过滚动滑动疲劳寿命试验而求出混入水分浓度的阈值，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，在所接触的元件之间的接触面上强制地产生滑动，将该求出的阈值在上述异常诊断机构中作为阈值而设定。
也可通过滚动滑动疲劳寿命试验而求出混入水分浓度的阈值，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，按照一定旋转速度，沿一个方向进行旋转，直至产生损伤，将该求出的阈值在上述异常诊断机构中作为阈值而设定。
还可通过滚动滑动疲劳寿命试验而求出混入水分浓度的阈值，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，进行加减速运动，直至产生损伤，将该求出的阈值在上述异常诊断机构中作为阈值而设定。
也可通过滚动滑动疲劳寿命试验而求出混入水分浓度的阈值，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，进行摇摆运动，直至产生损伤，将该求出的阈值在上述异常诊断机构中作为阈值而设定。
还可通过下述机构的滚动滑动疲劳寿命试验而求出混入水分浓度的阈值，在下述机构中，为了尽可能地排除重叠的振动成分，以便可在摇摆运动中，以良好的精度而通过振动检测损伤，将伺服电动机的主轴和试验部的主轴直接连接，将该求出的阈值在上述异常诊断机构中作为阈值而设定。
也可通过滚动滑动疲劳寿命试验而求出混入水分浓度的阈值，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，为了使损伤对象为正极侧，且让电流流过接触元件之间、促进损伤对象的磨耗，主轴的支承轴承采用陶瓷制的滚动体，将电动机和试验部的主轴之间绝缘，然后，将该求出的阈值在上述异常诊断机构中作为阈值而设定。
还可通过滚动滑动疲劳寿命试验而求出混入水分浓度的阈值，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，不仅以一定旋转速度、沿一个方向进行旋转，而且可进行加减速运动、摇摆运动，然后，将该求出的阈值在上述异常诊断机构中作为阈值而设定。
也可在本发明的状态监视系统中，还包括振动传感器，该振动传感器监视构成上述滚动装置的轴承的振动；振动异常的异常诊断机构，该振动异常的异常诊断机构采用该振动传感器的输出，判断上述轴承的异常。
由于在上述状态监视系统中设置：振动传感器，该振动传感器监视构成上述滚动装置的轴承的振动；振动异常的异常诊断机构，该振动异常的异常诊断机构采用该振动传感器的输出，判断上述轴承的异常，并用混入水分浓度的检测和振动检测得到的异常诊断，故进行轴承的综合的异常诊断。
上述振动异常的异常诊断机构也可包括第1和第2运算部、包络线处理部、与诊断部。第1运算部计算出采用上述振动传感器而测定的上述振动波形的实效值。包络线处理部通过对采用上述振动传感器而测定的上述振动波形进行包络线处理，形成上述振动波形的包络波形。第2运算部计算通过上述包络线处理部而形成的包络波形的交流成分的实效值。诊断部根据通过上述第1运算部而计算的振动波形的实效值和通过第2运算部而计算的包络波形的交流成分的实效值，诊断滚动轴承的异常。
最好，还进一步包括旋转传感器，该旋转传感器用于检测通过滚动轴承支承的轴或滚动轴承的旋转速度，上述振动异常的异常诊断机构还包括修正振动度计算部与修正调制度计算部。修正振动度计算部计算以上述旋转速度对通过上述第1运算部而计算的振动波形的实效值进行标准化处理而得到的修正振动度。该修正调制度计算部计算以上述旋转速度对通过上述第2运算部而计算的包络波形的交流成分的实效值进行标准化处理而得到的修正调制度。另外，诊断部根据修正振动度和修正调制度，诊断滚动轴承的异常。特别是最好，诊断部根据修正振动度和修正调制度的伴随时间的变化的推移，诊断滚动轴承的异常。
最好，还可设置位移计，该位移计检测构成上述滚动装置的轴承中的内外圈之间的相对位移；位移异常的异常诊断机构，该位移异常的异常诊断机构采用该位移计的输出，判断上述轴承的异常。另外，异常诊断机构采用位移计的检测值诊断滚动轴承的异常。
另外，最好设置AE传感器，该AE传感器用于检测由滚动轴承产生的声频发射波。另外，异常诊断机构采用AE传感器的检测值，诊断滚动轴承的异常。
此外，最好还可进一步设置传感器，该传感器检测滚动轴承的润滑油中的磨耗粉末或其它的杂质的量。另外，异常诊断机构采用传感器的测定值，诊断滚动轴承的异常。
本发明的状态监视系统采用上述振动监视系统，使用滚动滑动疲劳寿命试验，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，将水注入到润滑油中，测定静电容量和油温，监视混入水分浓度，将根据混入水分浓度而求出的适合的水分量反馈，按照将混入水分浓度保持在一定的范围内的方式对水注入量进行控制，求出通过该滚动滑动疲劳寿命试验而求出的混入水分浓度的阈值，将该求出的阈值用于上述混入水分浓度的异常诊断。另外，通过该试验而求出的阈值可为在判断中适合的、构成任意确定的混入水分浓度的值。此外，上述的“适合的水分量”指适当确定混入水分浓度和应补偿的水分量的关系的关系式、表格等的手段而确定的量。在下面，各试验的场合均是相同的。
此外，也可通过滚动滑动疲劳寿命试验，求出混入水分浓度的阈值，采用该求出的阈值，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，代替注入水的方式，而通过使接触的元件之间的运动机构，在接触面上产生滑动；还可通过滚动滑动疲劳寿命试验，求出混入水分浓度的阈值，采用该求出的阈值，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，在所接触的元件之间的接触面上强制地产生滑动；也可通过滚动滑动疲劳寿命试验，求出混入水分浓度的阈值，采用该求出的阈值，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，进行加减速运动，直至产生损伤。
另外，还可通过滚动滑动疲劳寿命试验，求出混入水分浓度的阈值，将该值用于上述混入水分浓度的异常诊断，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，为了使损伤对象为正极侧，让电流流过接触元件之间，促进损伤对象的磨耗，主轴的支承轴承采用陶瓷制的滚动体，将电动机和试验部的主轴之间绝缘。另外，在损伤对象为正极侧，使电流流过于接触元件之间的场合，知道有促进损伤对象的磨耗的现像。于是，还可这样形成，即，主轴的支承轴承采用陶瓷制的滚动体，采用电动机与试验部的主轴之间为绝缘结构的滚动滑动疲劳寿命试验，通过与上述相同的试验，求出混入水分浓度的阈值，将该值用于上述混入水分浓度的异常诊断。
还可在本发明的状态监视系统中，具有寿命下降率监视机构，该寿命下降率监视机构采用已确定的混入水分浓度和滚动部件的寿命下降率的关系，根据通过上述水分浓度计算机构而检测的混入水分浓度，求出上述滚动装置的上述滚动部件的寿命下降率。
对于轴承等的滚动部件的氢脆性化，如果润滑剂中的水分多，则发生概率上升。于是，预先求出混入水分浓度与滚动部件的寿命下降率的关系，在寿命下降率监视机构中确定，采用上述关系与已检测的滑油中的混入水分浓度，由此，可求出轴承等的滚动部件的寿命下降率。对于混入水分浓度的检测，检测润滑油中的静电容量和油温，根据已检测的静电容量和油温，通过水分浓度计算机构按照已确定的规则而求出。由于混入水分浓度和静电容量与油温具有关系，故可预先求出该关系，在水分浓度计算机构中设定。另外，上述各“预先”指通过该滚动部件的状态监视装置，进行监视之前的含义。像这样，可求出轴承等的滚动部件的氢脆性造成的寿命下降率。
还可在该状态监视系统中设置剩余寿命推算机构，该剩余寿命推算机构采用上述寿命下降率监视机构所输出的寿命下降率，与已确定的剩余寿命推算式，推算上述滚动部件的剩余寿命。由于寿命下降率与剩余寿命具有密切的关系，故如果求出寿命下降率，则可推算剩余寿命，比如，可预测氢脆性造成的剥离的发生时期。由此，可通过针对异常发生，预先进行维护的准备的方式，缩短异常发生后的运转停止时间。特别是在风力发电装置中，其效果大。
本发明的另一状态监视方法包括：水分浓度监视步骤，在该步骤中，采用具有上述寿命下降率监视机构的状态监视系统，检测对作为具有上述滚动部件的装置的滚动装置的上述滚动部件进行润滑的润滑油中的静电容量和油温，根据该检测的静电容量和油温，按照已确定的规则，检测油中的混入水分浓度；寿命下降率计算步骤，在该步骤中，采用已确定的混入水分浓度和滚动部件的寿命下降率的关系，根据在上述水分浓度监视步骤中检测的混入水分浓度，计算上述滚动装置的上述滚动部件的寿命下降率。按照该方法，对于本发明的滚动部件的状态监视装置，与前述相同，可求出轴承等的滚动部件的氢脆性造成的寿命下降率。
于是，本发明的滚动装置的状态监视方法可为采用具有上述寿命下降率监视机构的状态监视系统，通过下述的方法(A)～(G)求出而采用混入水分浓度和滚动部件的寿命下降率的关系。
(A)采用钢制材料的滚动滑动疲劳寿命试验，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，相对对由钢制材料形成的试验片进行润滑的润滑油，通过注水机构，将水注入到润滑油中，测定静电容量和油温，监视混入水分浓度，将根据该测定结果而获得的混入水分浓度反馈给上述注水机构，按照将混入水分浓度保持在一定的范围内的方式对水注入量进行控制，通过该滚动滑动疲劳寿命试验，求出寿命下降率相对混入水分浓度的关系，将该求出的关系在上述寿命下降率监视机构中，作为上述已确定的混入水分浓度和滚动部件的寿命下降率的关系而设定。另外，也可将该求出的混入水分浓度和滚动部件的寿命下降率的关系照原样在上述寿命下降率监视机构中设定，但是，还可进行适合的修正，在寿命下降率监视机构中设定。在下面，各试验的场合均是相同的。
(B)采用钢制材料的滚动滑动疲劳寿命试验，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，通过所接触的元件之间的运动机构，在接触面上产生滑动，通过该滚动滑动疲劳寿命试验，求出寿命下降率相对混入水分浓度的关系，将该求出的关系在上述寿命下降率监视机构中，作为上述已确定的混入水分浓度和滚动部件的寿命下降率的关系而设定。
(C)采用钢制材料的滚动滑动疲劳寿命试验，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，在所接触的元件之间的接触面上强制地产生滑动，通过该滚动滑动疲劳寿命试验，求出寿命下降率相对混入水分浓度的关系，将该求出的关系在上述寿命下降率监视机构中，作为上述已确定的混入水分浓度和滚动部件的寿命下降率的关系而设定。
(D)采用滚动滑动钢制材料的疲劳寿命试验，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，进行加减速运动，直至产生损伤，通过该滚动滑动疲劳寿命试验，求出寿命下降率相对混入水分浓度的关系，将该求出的关系在上述寿命下降率监视机构中，作为上述已确定的混入水分浓度和滚动部件的寿命下降率的关系而设定。
(E)采用钢制材料的滚动滑动疲劳寿命试验，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，进行摇摆运动，直至产生损伤，通过该滚动滑动疲劳寿命试验，求出寿命下降率相对混入水分浓度的关系，将该求出的关系在上述寿命下降率监视机构中，作为上述已确定的混入水分浓度和滚动部件的寿命下降率的关系而设定。
(F)采用下述机构的滚动滑动疲劳寿命试验，在该机构中，为了尽可能地排除重叠的振动成分，以便可在摇摆运动中，以良好的精度而通过振动检测损伤，将伺服电动机的主轴和采用钢制材料的试验片的试验部的主轴直接连接，通过该滚动滑动疲劳寿命试验，求出寿命下降率相对混入水分浓度的关系，将该求出的关系在上述寿命下降率监视机构中，作为上述已确定的混入水分浓度和滚动部件的寿命下降率的关系而设定。
(G)人们知道使损伤对象为正极侧，让电流流过接触元件之间，促进损伤对象的磨耗的现像。采用滚动滑动疲劳寿命试验，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，主轴的支承轴承采用陶瓷制的滚动体，电动机和试验部的主轴之间为绝缘结构，通过与上述相同的试验，求出寿命下降率相对混入水分浓度的关系，将该求出的关系在上述寿命下降率监视机构中，作为上述已确定的混入水分浓度和滚动部件的寿命下降率的关系而设定。
权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少2个方案中的任意的组合均包含在本发明中。特别是，权利要求书中的各项权利要求的2个以上的任意的组合也包含在本发明中。
附图说明
根据参照附图的下面的优选的实施形式的说明，会更清楚地理解本发明。但是，实施形式和附图用于单纯的图示和说明，不应用于确定本发明的范围。本发明的范围由权利要求书确定。在附图中，多个附图中的同一部件标号表示同一或相当的部分。
图1为表示本发明的第1实施方式的滚动装置的状态监视系统的构思方案的方框图；
图2为表示本发明的第2实施方式的滚动装置的状态监视系统的构思方案的方框图；
图3为表示本发明的第3实施方式的滚动装置的状态监视系统的构思方案的方框图；
图4为表示本发明的第4实施方式的滚动装置的状态监视系统的构思方案的方框图；
图5为表示本发明的第5实施方式的滚动装置的状态监视系统的构思方案的方框图；
图6为表示本发明的第6实施方式的滚动装置的状态监视系统的构思方案的方框图；
图7为表示滚动装置的具体例子的一个例子的纵向剖视图；
图8为滚动滑动疲劳寿命试验方法所采用的试验装置的一个例子的构思图，用于求出通过采用上述各实施方式的滚动装置的状态监视系统的异常诊断阈值设定方法而确定的适合阈值；
图9为表示该试验方法中的加减速运动的最小图形设定的例子的图形图；
图10以示意方式表示试验装置的另一例子的构思图；
图11为以示意方式表示试验装置中的还一例子的构思图；
图12(A)为构成该试验方法所采用的滚动部件模拟体的试验片的一个例子的主视图，图12(B)为组装了该试验片的滚动部件模拟体的纵向剖视图；
图13为图12(A)、图12(B)的滚动部件模拟体的试验片的试验所采用的试验装置的纵向剖视图；
图14为表示通过该试验而测定的混入水分量的变化的曲线图；
图15(A)、图15(B)为以示意方式表示润滑油的饱和水分浓度测定所采用的试验装置的主视图、与纵向剖视图；
图16为表示通过图15的试验装置而测定的混入水分浓度和静电容量的关系的曲线图；
图17(A)、图17(B)为以示意方式表示水混入油的静电容量测定所采用的试验装置的主视图、与纵向剖视图；
图18为表示通过图17(A)、图17(B)的试验装置而测定的混入水分浓度与静电容量的关系的曲线图；
图19为表示通过该试验而测定的油温和静电容量的关系的曲线图；
图20为表示本发明的第7实施方式的滚动装置的状态监视系统的构思方案的方框图；
图21为具有构成该状态监视系统的监视对象的滚动装置的风力发电装置的剖面侧视图；
图22为表示本发明的第8实施方式的滚动装置的状态监视系统的构思方案的部分省略方框图；
图23为表示本发明的第9实施方式的滚动装置的状态监视系统的构思方案的部分省略方框图；
图24为表示本发明的第10实施方式的滚动装置的状态监视系统的构思方案的部分省略方框图；
图25为表示本发明的第11实施方式的滚动装置的状态监视系统的构思方案的部分省略方框图；
图26为表示本发明的第12实施方式的滚动装置的状态监视系统的构思方案的部分省略方框图；
图27为表示海洋上、温度的变化剧烈的地域的水分浓度(预测数据)的曲线图；
图28为表示陆地上、温度的变化小的地域的水分浓度(预测数据)的曲线图；
图29为表示采用第7实施方式的状态监视系统的振动异常的异常诊断机构的具体例子1的构思方案的方框图；
图30为表示于轴承中没有产生异常时的轴承的振动波形的波形图；
图31为表示在轴承的轨道圈的表面粗糙度、润滑不良发生时看到的轴承的振动波形的波形图；
图32为表示在轴承的轨道圈中产生剥离时的初级阶段中的轴承的振动波形的波形图；
图33为表示在剥离异常的末期阶段看到的轴承的振动波形的波形图；
图34为表示在轴承的轨道圈的一部分产生剥离，然后剥离转移到轨道圈的全部区域时的轴承的振动波形的实效值和包络波形的交流成分的实效值的时间变化的波形图；
图35表示在轴承的轨道圈的表面粗糙度、润滑不良发生时的轴承的振动波形的实效值和包络波形的交流成分的实效值的时间变化的曲线图；
图36为表示该振动异常的异常诊断机构的具体例子2的构思方案的方框图；
图37为表示该振动异常的异常诊断机构的具体例子3的构思方案的方框图；
图38为表示该振动异常的异常诊断机构的具体例子4的构思方案的方框图；
图39为以示意方式表示采用远程地的通信机构的风力发电装置中的滚动装置的状态监视系统的整体结构的示意图；
图40为表示该振动异常的异常诊断机构的具体例子5的构思方案的方框图；
图41为表示本发明的第13实施方式的滚动装置的状态监视系统的构思方案的方框图；
图42为表示在预备试验中的油中的混入水分浓度与轴承寿命的关系(预测数据)的曲线图；
图43为表示在实际轴承中预计的混入水分浓度与轴承寿命的关系(预测数据)的曲线图；
图44为表示本发明的第14实施方式的滚动装置的状态监视系统的构思方案的部分省略方框图；
图45为表示本发明的第15实施方式的滚动装置的状态监视系统的构思方案的部分省略方框图；
图46为表示本发明的第16实施方式的滚动装置的状态监视系统的构思方案的部分省略方框图；
图47为表示本发明的第17实施方式的滚动装置的状态监视系统的构思方案的部分省略方框图；
图48为表示本发明的第18实施方式的滚动装置的状态监视系统的构思方案的部分省略方框图；
图49为表示油浴润滑形式的滚动装置中的润滑油中的水分混入的形式的示意图；
图50为表示循环供油形式的滚动装置中的润滑油中的水分混入的形式的示意图。
具体实施方式
根据图1，对本发明的第1实施方式的滚动装置的状态监视系统进行说明。图1表示该滚动装置的状态监视系统的构思方案。该滚动装置的状态监视系统由滚动装置1、与对滚动装置1进行控制的控制器2构成。滚动装置1指状态监视系统中的除了控制器2以外的部分。滚动装置1为包括具有滚动轴承、齿轮等这样的进行滚动滑动的接触元件的部件的装置，也可为减速机、增速机、其它的各种的设备中的任意者，比如，由“在用于解决课题的技术方案”中列举的各装置中的任何一个构成。
在本实施方式中，在滚动装置1的外壳4的内部具有由滚动轴承、齿轮构成的多个滚动部件3。另外，在本说明书中，“滚动部件”指包括进行滚动滑动的接触元件的部件。润滑方式为油润滑方式中的油浴润滑方式，外壳4的一部分构成下述的润滑油贮存槽4a，该润滑油贮存槽4a按照将上述滚动部件3中的全部、或某滚动部件3浸渍的方式存留有润滑油5。
在上述结构的滚动装置1中，设置有监视润滑油贮存槽4a内的润滑油5的混入水分浓度的混入水分浓度监视装置6。该混入水分浓度监视装置6由分别检测润滑油5中的静电容量和油温的静电容量检测机构7和油温测定机构8、与混入水分浓度检测机构11构成。混入水分浓度检测机构11由水分浓度计算机构9和异常诊断机构10构成，该水分浓度计算机构9根据通过静电容量检测机构7和油温测定机构8而检测的静电容量和油温，按照已确定的规则，检测混入水分浓度，该异常诊断机构10将通过该水分浓度计算机构9计算的混入水分浓度与阈值S进行比较，在超过阈值S的场合，诊断为异常。另外，异常诊断机构10也可不必设置。静电容量检测机构7可为可浸渍于液体中而检测该液体的静电容量的类型，可采用各种类型的静电容量计。油温测定机构8采用热电偶等。上述静电容量检测机构7和油温测定机构8也可由相互为一体的一体型的静电容量·油温机构7A构成。
水分浓度计算机构9和异常诊断机构10，即混入水分浓度检测机构11由微型计算机或个人计算机等的计算机和其程序构成，或由专用的电子电路构成。比如，作为对滚动装置1进行控制的计算机式的控制器2的一部分而设置，或作为与控制器2独立的装置而设置。
水分浓度计算机构9具有关系设定机构9a，该关系设定机构9a通过计算式、表格而设定静电容量和油温、与混入水分浓度的关系，根据已输入的静电容量和油温，采用存储于关系设定机构9a中的规则，即已确定的规则计算混入水分浓度。
按照该方案的滚动装置的状态监视系统，通过静电容量检测机构7和油温测定机构8，检测润滑油5中的静电容量和油温，根据该检测的静电容量和油温，通过水分浓度计算机构9检测混入水分浓度。由于像这样，根据静电容量和油温求出混入水分浓度，故可以良好的精度而求出混入水分浓度。于是，在油润滑方式的滚动装置1中，监视润滑油5中的混入水分浓度，能以良好的精度而求出，可抑制滚动部件的氢脆性造成的早期损伤。另外，由于具有异常诊断机构10，在超过混入水分浓度超过阈值的场合，进行异常的判断，故可更加确实地抑制滚动部件3的氢脆性造成的早期损伤。关于可根据静电容量和油温，而以良好的精度检测混入水分浓度的理由，通过后述的阈值S的设定方法而进行说明。
在上述实施方式中，测定外壳4中的润滑油贮存槽4a内的润滑油5的静电容量和油温，也可像图2所示的第2实施方式那样，在外壳4内的一部分中，设置与润滑油贮存槽4a内部连通的测定室12，静电容量检测机构7和油温测定机构8按照分别测定测定室12内的静电容量和油温的方式设置。在该场合，也可设置对测定室12中的润滑油5进行搅拌的搅拌机构13。测定室12比如，为分隔监视润滑油贮存槽4a内的一部分的分隔室。如果测定室12位于外壳4的内部，则可避免设置测定室12造成的滚动装置的大型化。搅拌机构13由比如，搅拌用的旋转翼、与使旋转翼旋转的电动机构成。在设置测定室12、设置搅拌机构13的场合，可使贮留于测定室12中的润滑油量在100mL以下，并且变化量在±5mL以下。图2的第2实施方式的其它的结构与图1所示的第1实施方式相同。
通过设置测定室12，进行稳定的静电容量和油温的测定。另外，通过设置搅拌机构13，润滑油和水的混合状态良好，进行更加稳定的静电容量和油温的测定。
在后面，与滚动滑动疲劳寿命试验一起而进行说明，在润滑油与水的混合状态不良好的场合，伴随混入水分浓度的增加，静电容量的值不稳定。该情况也同样指监视油浴循环方式、油润滑方式的滚动装置的润滑油中的混入水分浓度的场合。由于相对故意使润滑油与水的混合状态良好的滚动滑动疲劳寿命试验，滚动装置还具有停止中的情况，故可容易想到润滑油和水的混合状态不良好。还具有润滑油与水分离的情况。由此，同样在滚动装置1中，最好，设置尽可能良好使润滑油和水混合的机构，尽可能正确地测定静电容量。由此，最好设置搅拌机构13进行搅拌。
另外，也可不设置上述测定室12，而将搅拌机构13设置于润滑油贮存槽4a内的角部处，虽然关于这一点在图中未示出。但是，为了尽可能地使润滑油和水的混合状态良好，可进行分隔而设置测定室12。如果没有进行分隔，则认为难以使润滑油和水的混合状态良好。但是，在润滑油和水的混合状态不良好的场合，由于测定高的静电容量值，故可提高混入水分浓度，即为了安全而监视。但是，在润滑油和水分离的场合，则认为测定更高的静电容量值。在该场合，由于具有过度安全监视，维护的次数、费用过剩的可能性，故必须注意。
测定室12也可像图3所示的第3实施方式那样，设置于外壳4的外部。在该场合，测定室12既可按照像图示的那样与外壳4接触的方式设置，也可按照与外壳4分离的方式设置。在分离的场合，测定室12和外壳4的润滑油贮存槽4a通过连通管(图中未示出)等而连通。如果测定室12设置于外壳4的外部，则即使在没有设置测定室12、静电容量检测机构7和油温测定机构8的适合的场所的情况下，仍进行静电容量检测机构7和油温测定机构8的测定。
此外，图3的第3实施方式的其它的结构、效果与图1所示的第1实施方式相同。
图4所示的第4实施方式为循环供油方式的例子，即对外壳4的润滑油贮存槽4a进行循环供油的循环供油机构14的例子。循环供油机构14由管等的油循环路15与泵16构成，该油循环路15的两端与润滑油贮存槽4a连通，该泵16经由该油循环路15，使润滑油5循环。该油循环路15与润滑油贮存槽4a的底部的排出口15a、以及润滑油贮存槽4a连通的中间标高位置或顶部的供油口15b连通。其它的结构、效果与图1所示的第1实施方式相同。
图5所示的第5实施方式为下述的例子，其中，针对循环供油方式，在外壳4内的一部分上设置与润滑油贮存槽4a的内部连通的测定室12，静电容量检测机构7和油温测定机构8按照分别测定测定室12内的静电容量和油温的方式设置。同样在该场合，也可设置对测定室12中的润滑油5进行搅拌的搅拌机构13。其它的结构与图4所示的第4实施方式相同。
图6所示的第6实施方式为针对循环供油方式，将测定室12设置于外壳4外面的例子。测定室12设置于油循环路15的中途。在该测定室12中设置测定内部的润滑油的静电容量和油温的静电容量检测机构7和油温测定机构8，并且设置对测定室12内的润滑油5进行搅拌的搅拌机构13。可通过像这样设置搅拌机构13，稳定而正确地测定静电容量，正确地求出混入水分浓度。
另外，在该第6实施方式中，在润滑油贮存槽4a的底部设置倾斜槽17。倾斜槽17的底面的较低的一侧的端部为润滑油的排出口15a，定期地通过泵16而将润滑油5引入而存留于构成具有搅拌机构13的储存罐的测定室12中，于是可测定静电容量和油温，监视混入水分浓度。由此，即使在其比重大于润滑油的水分离的情况下，仍可将水获取到测定室12中。测定高的混入水分浓度。即，可进行安全目的的监视。在该第6实施方式中，其它的结构与图1所示的第1实施方式相同。
图7表示滚动装置1的一个具体例子。该图7中的滚动装置1为风力发电装置中的增速机。在该滚动装置1中，在输入轴21和输出轴22之间，设置一次增速机的行星齿轮机构23、与2次增速机24。在行星齿轮机构23中，在与输入轴21一体的支承体(carrier)25上设置行星齿轮26，行星齿轮26与内齿的环齿轮27和太阳齿轮28啮合，与太阳齿轮28一体的轴为中间输出轴29。2次增速机24由齿轮排构成，该齿轮排将中间输出轴29的旋转，经由多个齿轮31～34而传递给输出轴22。上述行星齿轮26、支承该行星齿轮26的轴承35、环齿轮27、2次增速机24的齿轮31构成的各滚动部件浸渍于图1所示的那样的外壳4内的润滑油贮存槽4a的润滑油5的内部。润滑油贮存槽4a通过由泵和管构成循环供油机构(图中未示出)而循环。另外，循环供油机构也可不必设置，还可作为油浴润滑形式。
下面对在上述各实施方式的滚动装置的状态监视系统中，用于求出在异常诊断机构10中设定的适合的阈值S的试验方法进行说明。图8通过外观结构图而表示用于该试验方法的试验装置的一个例子。该滚动滑动疲劳寿命试验装置由试验装置主体140、控制该试验装置主体140的试验装置主体控制装置141、与水分浓度计算机构142构成。试验装置主体140包括：试验油槽101，润滑油5A在浸渍作为被试验体的滚动部件模拟体3中的状态，进入该试验油槽101中；滚动部件模拟体驱动装置120，该滚动部件模拟体驱动装置120使滚动部件模拟体3在该试验油槽101的内部，进行动作；注射泵104，在该注射泵104中，将水注入到试验油槽101的润滑油中；作为静电容量测定机构的静电容量计105，该静电容量计105测定试验油槽101的润滑油5A的静电容量；作为油温测定机构的热电偶106，该热电偶106测定试验油槽101的润滑油5A的油温。
滚动部件模拟体3为下述的部件，该部件含有由钢制材料形成的滚动部件用材料的被试验体作为构成要素，为为了试验而模拟滚动部件。在图示的例子中，滚动部件模拟体3模拟作为滚动部件的一种的推力球轴承，按照于内圈3a和外圈3b之间设置由滚珠构成的滚动体3c的方式构成，外圈3b构成被试验体。该滚动部件模拟体3中的作为被试验体的外圈3b呈圆筒形状，端面构成滚动面。另外，与作为实际的滚动部件的推力轴承相比较，滚动部件模拟体3的滚动体3c的尺寸大。在构成模拟的对象的实际的推力轴承中，由于滚动体过小，仅仅施加稍稍的荷载，接触面的最大面压力非常大，故在滚动部件模拟体3中，滚动体3c变大。内圈3a按照特别制作具有像这样，大的滚动体3c可滚动的槽的类型的方式使用。
水分浓度计算机构142为下述的机构，该机构根据通过静电容量计105而测定的静电容量和通过热电偶106而测定的油温，按照已确定的规则，计算上述润滑油中的混入水分浓度。水分浓度计算机构142具有关系设定机构143，该关系设定机构143通过计算式、表格等而确定静电容量和油温与混入水分浓度的关系，根据已输入的静电容量和油温，采用在关系设定机构143中确定的规则，计算混入水分浓度。
试验装置主体控制装置141包括：滚动部件模拟体控制部144，该滚动部件模拟体控制部144对滚动部件模拟体驱动装置120进行控制；泵控制部145，该泵控制部145对注射泵104进行控制；控制部(图中未示出)，该控制部对试验装置主体140和其它的驱动部分进行控制。试验装置主体控制装置141为计算机式的程序器(sequencer)或数值控制装置，由个人计算机等的计算机和在其中运行的程序构成。
水分浓度计算机构142由个人计算机等的计算机和在其中运行的程序构成。水分浓度计算机构142既可采用构成试验装置主体控制装置141的计算机，也可采用独立于试验装置主体控制装置141的计算机。
该滚动滑动疲劳寿命试验方法采用上述结构的试验装置，像下述那样而实施。在放入试验油槽101中的润滑油5A中，浸渍作为被试验体的滚动部件模拟体3，使其动作，进行作为构成滚动部件模拟体3的被试验体的外圈3b的滚动滑动疲劳寿命的试验。在这里，采用注射泵104，将作为氢源的水注入上述润滑油5A中，根据通过静电容量计105而测定的润滑油5A的静电容量、与通过热电偶106而测定的油温，采用水分浓度计算机构142测定润滑油5A中的混入水分浓度。
在该图的试验装置中，润滑油5A进入试验油槽101中的机构采用油浴润滑机构，测定试验油槽101内的润滑油5A的混入水分浓度。上述“油浴润滑机构”为润滑油存留于试验油槽101中，通过该存留的润滑油，对滚动部件模拟体进行润滑的机构。已测定的混入水分浓度反馈到注射泵104中，改变水注入量，控制混入水分浓度。即，泵控制部145对应于通过水分浓度计算机构而输出的混入水分浓度，按照已确定的规则，按照混入水分浓度收敛在已确定的范围内的方式改变注射泵104的注入量。
另外，滚动部件模拟体3的接触元件之间(具体来说，一对轨道圈3a、3b之间)，通过通电机构147使电流流过，测定金属接触率。将滚动部件模拟体驱动装置120中的储存罐107A的主轴107、与构成滚动部件模拟体3的组成元件的内圈3a连接，使其与使滚动部件模拟体3动作的主轴108直接连接，使其摆动。主轴108也可将滚动部件模拟体3作为组成元件的一个而具有。伺服电动机的主轴107和主轴108通过绝缘联轴器32而连接。主轴108的支承轴承采用陶瓷滚动体轴承133。
滚动部件模拟体3像前述那样，在图8的例子中，为模拟推力球轴承的部件，构成被试验体的外圈3b设置于设置座(图中未示出)上，内圈3a固定于主轴108上。
通过上述主轴108和陶瓷滚动体轴承133，构成滚动部件模拟体驱动装置120中的头部146。头部146指滚动部件模拟体驱动装置120中的各自使1个或1组的滚动部件模拟体3动作的机构部。在本实施方式中，仅仅设置1个头部146，但是也可设置多个头部146，同时对多个滚动部件模拟体3进行试验。
但是，在滚动滑动疲劳寿命试验的耐氢脆性评价中，向钢中的扩散性氢的侵入浓度无法控制。另外，属于严酷条件下的加速试验，无法模拟实际设备条件。关于钢材质的耐氢脆性评价，具有控制扩散性氢的侵入浓度的评价。相对该情况，润滑油的种类、向润滑油的添加物、向接触元件的表面处理等的耐氢脆性的评价必须通过像本实施方式那样，扩散性氢的侵入浓度无法控制的滚动滑动疲劳寿命试验而进行。于是，为了通过干扰尽可能地少，尽可能忠实地模拟实际设备的滚动滑动疲劳寿命试验，搞清楚以良好的效率而产生氢脆性造成的早期损伤，与使用条件相对应的对策因素，本实施方式的滚动滑动疲劳寿命试验方法是有效的。另外，从获得来自用户的理解的方面来说，最好，对于钢材质，实施滚动滑动疲劳寿命试验的耐氢脆性评价。
如果考察产生氢脆性造成的早期损伤的滚动部件的使用条件，则最好采用具有下述的(1)～(5)的功能的滚动滑动疲劳寿命试验。另外，按照在试验装置中的各头部146之间，不相互影响的方式，在图8中，各头部采用油浴润滑机构，但是，也可采用循环供油机构。既可为油浴润滑机构，还可为循环供油机构，如果设置于各头部，则可实现在各头部中不同的条件的试验。
(1)将氢源的水注入到润滑油5A中；
(2)通过静电容量和油温，监视润滑油5A中的混入水分浓度；
(3)将通过(2)而监视的混入水分浓度反馈，改变水注入量，控制混入水分浓度；
(4)不仅以一定旋转速度、沿一个方向旋转，而且可进行加减速运转，摆动。
(5)可通电。
关于(1)的功能，也具有定期地更换混入水的润滑油的方法，但是，花费工时以及休息日无法更换等原因导致效率差。由此，最好，像图8所示的那样，通过注射泵104而注入水，或通过管泵而注入水。注射泵104用于微量注入。在头部146采用油浴润滑机构的图8的试验装置中，水的注入部位为试验油槽101，但是在头部146采用循环供油机构的场合，形成试验油槽101或循环供油机构的循环供油部。
在具有(2)的功能的场合，必须注意到为矿物油类的情况下，无添加的润滑油的饱和水分浓度最高为200重量ppm。混入水分浓度可根据静电容量和油温而测定，测定静电容量的静电容量计105大致分为下述的2种。1种仅仅测定到饱和水分浓度以下，另一种还按照超过饱和水分浓度的方式，即使处于白浊的状态，仍测定。前者的类型的场合多，在后者的类型中，还具有即使混入水分浓度在10%以上，仍可测定的情况。像上述那样，为矿物油类的润滑油的饱和水分浓度最高为200重量ppm。在定期地更换200重量ppm的浓度的水混入油的滚动滑动疲劳寿命试验中，获得未出现水的恶劣影响的结果。矿物油类、无添加的润滑油的饱和水分浓度是微量的，但是同样在合成油类的润滑油、矿物油类中，伴随添加剂的种类，饱和水分浓度非常高。只测定到饱和水分浓度以下而未测定混入水分浓度的静电容量计可用于测量润滑油5A的饱和水分浓度。如果求出混入水分浓度和滚动滑动疲劳寿命的关系，则具有润滑油固有的饱和水分浓度会成为耐氢脆性的1个指标的可能性。
关于(3)的功能，即使在于润滑油5A中混入一定浓度的水，从宏观上说作为封闭系统，进行滚动滑动疲劳寿命试验的情况下，混入水分浓度每当经过约3小时，便大幅度地减少。同样在以一定流量而将水连续注入到润滑油5A中的场合，可容易想到混入水分浓度变化。由于(1)的功能，水作为氢源而注入，但是，为此，关于(2)的功能，最好反馈通过静电容量和油温而监视的混入水分浓度，改变水注入量，将混入水分浓度保持在规定的范围内。
关于(4)的功能，实际的滚动部件3不在一定旋转速度、一个方向旋转的条件下使用。由此，最好不仅在一定旋转速度、一个方向旋转的条件下，还可进行加减速运动、摇摆运动。关于加减速运动，必须至少可进行图9那样的图形(pattern)的设定。即，分别任意地设定加速度(rmax－rmin)/ta、高速转数rmax、高速转数的保持时间tmax、减速度(rmax－rmin)/td、低速转数rmin、低速转数的保持时间tmin的6个参数，将其作为1个参数，反复加减速。在摇摆运动中，不同于旋转，即使在产生损伤的情况下，振动仍不很大地改变。在曲轴机构的摇摆运动中，由于其振动重叠，故即使在产生损伤的情况下，仍难以通过振动而检测。为了可通过振动，以良好的精度而检测损伤，像图8那样，必须将伺服电动机的主轴107与将滚动部件模拟体3作为1个组成部件而具有的试验机构的主轴108直接连接，进行摇摆运动，由此，尽可能地排除重叠的振动成分。另外，只要可能，必须提高试验机构的主轴108等的刚性。作为摇摆运动条件，最好可任意地设定摇摆的角度和频率。
另外，如果将伺服电动机的主轴107和试验机构的主轴108直接连接，则难以给出曲轴机构那样的三角函数波形的速度变化。为了使这一点成为可能，可通过程序器(sequencer)的程序，控制伺服电动机的放大器。
具有(5)的功能的目的在下述的2个方面。1个方面在于微弱电流在滚动部件模拟体3的接触元件之间流过，测定接触面的金属接触率。另一方面在于1A的大电流在接触元件之间流过，使正极侧磨耗。可利用该现像，通过使试验片位于正极侧，主动地使金属新生面在于试验片的接触部上露出，促进氢的产生、侵入。这一点同样在非专利文献9中公开。
在采用图8的试验装置的滚动滑动疲劳寿命试验方法中，以满足(1)～(5)的全部的功能，滚动部件模拟体3进行摇摆运动为前提，形成将伺服电动机107A的主轴107和试验机构的主轴108直接连接的机构。另外，在不需要摇摆运动的场合，与高价的定额的转数最高3000rpm的伺服电动机相比较，可借助低价格的感应电动机等，通过皮带而驱动试验机构的主轴108。在该场合，按照将伺服电动机107A的驱动传递给主轴108的驱动传递直径而设置滑轮机构，如果改变滑轮比，则可提高试验机构的主轴108的旋转速度，对于增加加减速运动的速度差的方面也是有效的。另外，在头部146采用循环供油机构的场合，可采用供油速度较快的管泵等。在该场合，最好按照试验油槽101的润滑油量尽可能保持一定的方式使润滑油的进出量相等。
在图8所示的试验装置的外观结构图中，给出滚动部件模拟体3为推力轴承型的场合，但是由于同样在推力轴承型的场合，钢球的自转方向和公转方向不同，故在滚动部件模拟体3中的试验片和钢球的接触面产生滑动。另外为了更加主动地使接触面滑动，可对接触元件的运动机构进行设计。在评价作为滚动部件模拟体3的齿轮件的场合，由于在齿轮中作用更大滑动，故必须要求强制地改变试验片和与其接触的物体的周速差等，在接触面上作用大的滑动的措施。
图10和图11表示用于该滚动滑动疲劳寿命试验方法的试验装置的另一例子的外观结构图。在该图10的试验装置中，润滑油5进入试验油槽101中的机构采用循环供油机构109。在这里的循环供油机构109按照于循环路110的中途，设置循环泵111、静电容量计105、与热电偶106的方式构成。同样在该场合，静电容量计105和热电偶106也可像图8那样，设置于试验油槽101中。
在这里，在水与润滑油5A的混合状态不良好的场合，伴随混入水分浓度的上升，静电容量的值不稳定。由此，最好在润滑油5A和水良好混合的状态测定静电容量。于是，在图11的试验装置中，针对图10的试验装置，在试验油槽101的润滑油5A的排出口和循环泵111之间设置储存罐112，在其中存留有润滑油5A，通过磁式搅拌机113等而搅拌，测定静电容量和油温。热电偶106设置于储存罐112中。为了充分地将润滑油5A和水混合，可减小储存罐112的容积，增加搅拌效果。作为目标，最好润滑油量在10mL以下。特别是最好，其比重大于润滑油5A的水容易从试验油槽101、储存罐112而排出。为此，在图11的试验装置中，试验油槽101和储存罐112的相应润滑油5A的排出口为底角部110a、112a(作为在该图中放大的部件标有○而表示)。
另外，最好设置下述的槽状的凹部101aa、112aa，该凹部101aa、112aa在试验油槽101和储存罐112的相应内部呈圆柱状，在底角部110a、112a的全周连续，在构成所谓倒角(孔底直径变小部分)的外角侧处凹陷。通过这些设计措施，其比重大于水的添加物也容易循环。
在采用图8、图10、图11的试验装置的试验方法中，采用注射泵104将水注入试验油槽101中，下面给出定期更换试验油槽101中的水混入油而进行的滚动滑动疲劳寿命试验方法的具体例子。
采用轴承钢SUJ2制作图12(A)所示的锥状外圈试验片(在热处理后进行精研磨，内径轨道面的表面粗糙度Rq≒0.03μm)114。在热处理中，在850℃的RX气体气氛中，加热50分钟，进行完全淬火，然后在180℃的温度下进行120分钟的回火。在试验中，像图12(B)所示的那样，在锥状外圈试验片114上组合角接触球轴承7306B的内圈(SUJ2标准淬火退火件)115、钢球(在SUJ2标准淬火回火件，13个)116、保持器117，形成滚动部件模拟体3。使外圈试验片114为锥状的目的在于通过以与钢球116保持接触角的方式进行旋转，钢球116自旋，在与外圈试验片114的接触面上产生滑动。在产生滑动的场合，产生氢脆性造成的早期损伤的频率高。
图13表示本具体的试验方法所采用的试验装置的示意图。该图13中的左侧的机构部为评价侧部120a、右侧的机构部为试样(dummy)部120b。在该图13中，损伤对象的锥状外圈试验片114作为影线而表示。仅仅作用轴向荷载Fa＝2.94kN，按照2733min－1而使内圈115旋转。润滑油采用VG100的无添加透平油(密度0.887g/cm3，动态粘度100.9mm2/s40℃，11.68mm2/s100℃)，在其中混入200重量ppm，5重量%的纯水)。将60mL的水混入油放入评价侧，润滑油的入口(底侧)和出口(顶侧)通过管118而连接，形成封闭系统。由于沿图12(B)中的箭头所示的方向，通过泵作用，产生润滑油的流动，故水混入油循环，对其搅拌。试验进行20小时，如果在此期间，没有产生损伤，则更换为新制作的水混入油。反复进行20小时的试验和水混入油的更换，直至产生损伤。损伤检测通过振动计而进行。另外，在图13所示的试验装置中的中间的圆筒滚子轴承119上作用径向荷载，与本次的试验没有关系。
仅仅作用轴向荷载Fa＝2.94kN的场合的弹性赫茨(ヘルッ：Herz)接触计算的外圈试验片114与钢球116之间的最大接触面压力为3GPa。另外，在弹性赫茨接触计算中，杨氏模量E和泊松比ν分别为作为SUJ2标准淬火回火件的实测值的E＝204GPa，ν＝0.3。忽略水混入的弹性流体润滑计算的锥状外圈试验片114和钢球116之间的油膜参数约为3。其中，钢球116的表面粗糙度的实测值Rq＝0.0178μm，是一定的。对于外圈试验片114的单体的计算寿命L10h，如果变换为2个圆筒模型而计算，则为2611小时。L10h的求解方法在非专利文献10中公开。其中忽略滑动的影响。
在初期混入水分浓度为5重量%的试验中，定期地对润滑油进行少量取样，通过电量滴定法而测定混入水分浓度，调查伴随时间的变化。其结果是，像图14中的的曲线图所示的那样，混入水分浓度每当经过约3个小时，大幅度地减少。像上述那样，封闭系统是从宏观上说的，完全没有间隙这一点是不可能的。被认为，水分从无法通过目视而辨认的小的间隙而蒸发。该滚动滑动疲劳寿命试验的结果像图1所示的那样。
(表1)
定期更换水混入油的滚动滑动疲劳寿命试验结果
Figure BDA00003765043300331
水混入量为5重量%的场合：L10=23.0h，L50=79.3h，e=1.52
在200重量ppm的水混入油中，全部的5个试验片不产生损伤，直至1000小时。中断试验。另一方面，在5重量%的水混入油中，在全部的5个试验片中，产生计算寿命的1/100等级的早期损伤。损伤形式为全部以表层为起点的内部起点型剥离。另外，同样在SUJ2制钢球116上，作用3GPa的最大接触面压力，不产生剥离。认为与锥状外圈试验片114相比较，钢球116的有效负荷体积大。在本次采用的润滑油的饱和水分浓度的上限值的水混入中，没有水对寿命的影响。另一方面，在水大量地混入的场合，认为由于产生氢，侵入钢中，故在极早期，产生内部起点型剥离。在表1中，给出定期更换5重量%的水混入油的场合的寿命为应用于2参数威伯尔(Weibull)分布而求出的L10、L50和e(威伯尔分布斜率)。
下面像图8、图10、图11的试验装置那样，给出将水按照一定流量而微量注入试验油槽101中的润滑油5A中而进行的滚动滑动疲劳寿命试验方法的具体例子。
采用与上述试验方法相同的图12(A)、图12(B)所示的试验片114、与图13所示的试验装置、荷载条件、旋转速度均相同，放入该润滑油(没有混合水)60mL，通过管118将润滑油的入口(底侧)和出口(顶侧)连接，形成封闭系统。在试验开始的同时，通过注射泵104(图8)，从管118的中途开始进行纯水的连续注入。纯水的连续注入速度为0.5mL/h。在该场合，没有测定混入水分浓度的伴随时间的变化，但是可根据图14所示的曲线图的结果而容易想到同样在该场合混入水分浓度变化。滚动滑动疲劳寿命试验的结果如表2所示。
表(2)
按照一定流量而微量注入水的滚动滑动疲劳寿命试验结果
Figure BDA00003765043300341
L10=32.9h，L50=55.9h，e=3.55
同样在该场合，在全部的6个试验片中，产生定期更换作为在先的试验方法的5重量%的水混入油的场合相同程度的寿命的早期损伤。损伤形式同样在本场合，为全部以表层为起点的内部起点型剥离。另外，同样在该场合，在SUJ2制钢球116上，作用3GPa的最大接触面压力，但是不产生剥离。在表2中，给出寿命为应用于2参数威伯尔(Weibull)分布而求出的L10、L50和e(威伯尔分布斜率)。
下面对静电容量计105的润滑油的饱和水分浓度和混入水分浓度的测定的具体例子进行说明。像前述的那样，可通过静电容量和油温测定润滑油中的混入水分浓度，用于它的静电容量计105大致分为下述的2种。1种只测定到饱和水分浓度以下，另一种还按照超过饱和水分浓度的方式，即使处于白浊的状态，仍可测定。
首先，采用只测定到饱和水分浓度以下的静电容量计105，测定润滑油的饱和水分浓度。润滑油为在前面的滚动滑动疲劳寿命试验的具体例子中所采用的VG100的无添加透平油。像通过图15(A)的主视图所示的那样，在安装有静电容量计105的容器121(比如在图8的试验装置中的试验油槽101中立起的容器)中放入润滑油，设置设有硅胶的顶盖122，在通过可进行温度调整的磁式搅拌机113而搅拌的同时，加热到110℃，放置1个小时，在此期间，使混入到油中的微量水分蒸发，由硅胶吸接。然后，像图15(B)的纵向剖视图所示的那样，在40℃的温度下保持，采用注射泵104，以一定速度0.05mL/h而注入纯水。在图16中，通过曲线图而表示此时的静电容量的伴随时间的变化。静电容量计105输出作为水分活性的0～1的值。“0”表示混入水分浓度为0的场合，“1”表示混入水分浓度在饱和水分浓度以上的场合。
像图16那样，由于在167重量ppm的条件下测定值为1，故该值为饱和水分浓度。如果调查混入水分浓度和滚动滑动疲劳寿命的关系，则具有润滑油固有的饱和水分浓度会构成耐氢脆性的1个指标的可能性。
接着，采用按照超过饱和水分浓度的方式，即使处于白浊的状态，仍可测定的静电容量计105，改变润滑油中的水分浓度，测定静电容量。润滑油为在前面的滚动滑动疲劳寿命试验的具体例子中所采用的VG100的无添加透平油。像通过图17(A)的主视图所示的那样，在100mL的烧杯131(比如图8的试验装置中的试验油槽101中立起的容器)中放入70～80mL的润滑油5A，混入纯水，通过在充分混合前可进行温度调整的磁式搅拌机113，在保持于33℃的状态进行搅拌。然后，像图17(B)的纵向剖视图所示的那样，安装静电容量计105，测定静电容量。通过图18中的曲线图而表示其结果。根据该曲线图而知道，获得相关性良好的混入水分浓度和静电容量的线性关系。另外，关于没有水混入的润滑油，在从约25℃(室温)升温到约115℃的同时，测定静电容量。通过图19中的曲线图而表示其结果。根据该曲线图而知道，获得相关性良好的油温和静电容量的线性关系。
像根据图18、图19的曲线图而知道的那样，静电容量依赖于混入水分浓度和油温。如果在会变化的混入水分浓度和温度的范围中，求出多个图18、图19那样的关系，将目的变量作为混入水分浓度，将从属变量形成作为静电容量、油温而形成函数，则可根据静电容量和油温而求出混入水分浓度。另外，当求出图18、图19那样的标准曲线时，最好不仅测定新油，而且还测定使用状况不同的使用后的油。
如果像这样，采用滚动滑动疲劳寿命试验方法，由于将被试验体作为组成部件而包括的滚动部件模拟体3浸渍于存留于试验油槽101中的润滑油5A中，使其动作，将水注入润滑油5A中，通过静电容量和油温而测定润滑油5A中的混入水分浓度，故干扰尽可能地少，尽可能地忠实地模拟实际设备，以良好的效率而产生氢脆性造成的早期损伤，分辨与滚动部件模拟体3的使用条件相对应的对策因素。
下面对本发明的第7～第8实施方式进行说明。在下述的说明中，对于与通过于各实施方式中在先的实施方式说明的事项相对应的部分标注同一标号，省略重复的说明。在仅仅说明结构的一部分的场合，结构的其它的部分与在先说明的实施方式相同。不仅在实施方式中具体说明的部分的组合，而且如果对于组合没有特别的妨碍，则还可部分地将实施方式之间组合。
根据图20和图21，以本发明的第7实施方式用于发电装置的场合为例子而进行说明。另外，前述的第1～第6实施方式也可用于风力发电装置。像图20所示的那样，该滚动装置的状态监视系统40不仅包括混入水分浓度检测机构11，还包括振动异常的异常诊断机构51、位移异常的异常诊断机构52、内部开裂的异常诊断机构53、杂质的异常诊断机构54、综合异常诊断机构55、与通信机构56，该混入水分浓度检测机构11由具有监视滚动装置1的润滑油中的混入水分浓度的功能的水分计算机构9和混入水分浓度的异常诊断机构10构成。
图20所示的滚动装置1比如相当于图21所示的风力发电装置400中的增速机440与主轴用轴承装置461。另外，由于上述风力发电装置400中的增速机440的内部结构与通过第1实施方式的说明而采用图7所示的滚动装置1的具体例子相同，故具体的说明省略。
图21为以示意方式表示风力发电装置的结构的图。风力发电装置400包括主轴420、风叶430、增速机540、发电机550、具有主轴用轴承460的主轴用轴承装置461、与数据处理装置2。数据处理装置30由该风力发电装置的状态监视系统40中的进行运算处理的计算机和程序构成。增速机440、发电机450、主轴用轴承460与数据处理装置2存放于导流罩490中，导流罩490通过塔500而支承。
主轴420进入导流罩490的内部，与增速机440的输入轴连接，通过主轴用轴承460而以可旋转的方式支承。主轴420将承受风力的风叶430而产生的转矩传递给增速机440的输入轴。风叶430设置于主轴420的前端，将风力变换为转矩，传递给主轴420。
主轴用轴承460在导流罩490的内部，经由轴承外壳462而固定设置，以可旋转的方式支承主轴420。通过轴承外壳462、主轴用轴承460与对该主轴用轴承460进行润滑的润滑机构(图中未示出)构成图20的滚动装置1的一个。主轴用轴承460由滚动轴承构成，比如由自动调芯滚子轴承、圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承、球轴承等构成。另外，这些轴承也可单排、还可为多排。
增速机440设置于主轴420和发电机450之间，增加主轴420的旋转速度，将其输出给发电机450。发电机450与增速机440的输出轴连接，通过由增速机440承受的转矩进行发电。发电机450比如通过感应发电机构成。另外，同样在该发电机450的内部设置以可旋转的方式支承转子的轴承。
另外，图20所示的滚动装置1在构成上述风力发电装置400的机构中，为产生旋转动作的装置的总称，比如为增速机440。滚动装置1也可为由主轴用轴承装置461和其润滑机构(图中未示出)构成的装置。
包括水分计算机构9和混入水分浓度的异常诊断机构10的混入水分浓度检测机构11设置于比如，结合图21而说明的数据处理装置30中。
像图20所示的那样，振动异常的异常诊断机构51为采用监视构成上述滚动装置1的任一者的轴承的振动的振动传感器70的输出，判断该轴承的异常的机构。通过振动传感器70而监视振动的轴承比如为上述主轴用轴承460，设置于轴承外壳等中。振动传感器70由采用压电元件的加速度传感器构成。异常诊断机构51对振动传感器70的检测信号进行处理，将处理结果与已确定的阈值S2进行比较，在超过阈值S2的场合，判定为异常。异常诊断机构51也可像在后面描述的那样，通过旋转传感器210，获得上述轴承或支承于该轴承上的轴的旋转速度，将已检测到的旋转速度用于异常判断用的信号处理。
位移异常的异常诊断机构52为采用构成上述滚动装置1的上述轴承中的作为检测内外圈之间的相对位移的位移计的位移传感器240的输出，判断上述轴承的异常的机构。该位移异常的异常诊断机构52将已检测到的相对位移或对该相对位移进行信号处理而得到的值与已确定的阈值S3进行比较，在超过阈值S3的场合，判定为异常。
内部开裂的异常诊断机构53采用构成上述滚动装置1的上述轴承中的用于检测声频发射波的AE传感器250的输出，将该输出或对该输出进行信号处理而获得的值与已确定的阈值S4进行比较，在超过阈值S4的场合，判定为异常。
杂质的异常诊断机构54采用检测上述滚动装置1的润滑油中的磨耗粉末或其它的杂质的量的传感器270的输出，将该输出或对该输出进行信号处理而得到的值与已确定的阈值S5进行比较，在超过阈值S5的场合判定为异常。
振动异常的异常诊断机构51、位移异常的异常诊断机构52、内部开裂的异常诊断机构53、与杂质的异常诊断机构54均也可按照下述方式构成，该方式为：在通过上述水分浓度计算机构9而检测的混入水分浓度超过已确定的阈值S1的场合，改变各自的异常诊断机构51～54判断为异常的阈值S2～S5，或改变判断方法。
综合异常诊断机构55为按照已确定的规则，综合地判断上述各异常诊断机构10,51～54的诊断结果的机构。也可按照下述构成，即通过上述水分浓度计算机构9而检测的混入水分浓度，改变各异常诊断机构51～54判定为异常的阈值S2～S5，或改变判断方法的处理通过综合异常诊断机构55而进行。
另外，在图20所示的第7实施方式中，省略了对设置混入水分浓度的监视用的静电容量检测机构7、油温测定机构8的测定室的说明，但是最好，像在后面，图22～图26所示的那样，设置测定室12(图22、图23、图25、图26)。
在风力发电装置中，在主轴用轴承装置461、增速机440的内部采用各种滚动轴承，通过油进行润滑。在用于供给该润滑油的管路、罐或滚动装置1的内部、外部中的任一者中，像图22、图23、图25、图26所示的那样设置测定室12，测定混入水分浓度。
监视时的混入水分浓度的异常判断在监视时的混入水分浓度像在后面给出的图27、图28所示的那样，超过构成基准的阈值S1的场合，通过图20的异常诊断机构10输出督促注意的信号。
混入水分浓度的测定采用静电容量计7和由热电偶构成的油温测定机构8，但是，通过采用它们形成一体的静电容量、油温机构7A，分别设置传感器的场合的工时缩短是可能的。另外，用于使2个传感器(即静电容量计7和由热电偶构成的油温测定机构8)形成一体的外壳(图中未示出)为保持各传感器的罩的作用，由于可期待它们的破损降低效果，故认为还提高传感器本身的可靠性。
人们认为在海洋上、温度的变化剧烈的地域，混入水分浓度高、氢脆性造成的轴承损伤多发。在于这样的地域，采用本装置的场合，像图27所示的那样，预计水分浓度在短时间内超过阈值S1。另外，在超过阈值S1的场合，通过变为密封性优良的密封件、采取用于防止加热器等的结露的加热机构的启动等的对策，还可防止氢脆性造成的损伤。
另外，在于陆地上、温度的变化小的地域，采用本装置的场合，人们认为，像图28所示的那样，即使在水分浓度每天变化的情况下，仍几乎不超过阈值S1。关于氢脆性造成的剥离的发生时期，通过超过阈值S1的运转时间或旋转量的累积而预测。
此外，关于混入水分浓度的测定，为了进行安全侧的监视，也可在低于罐、油槽的位置设置测定室，利用比重差容易将水、添加物获取到传感器附近，测定高的混入水分浓度。
对与其它的传感器的组合进行说明。可对因氢脆性的影响，对象轴承的实际的寿命是否达到设计上期待的寿命进行判断。但是，难以对实际产生的剥离的确认、其它的原因造成的轴承的损伤进行检测。于是，可通过与在下面给出的传感器相组合，还同时监视氢脆性剥离以外的轴承的损伤。比如，可通过并用振动加速度传感器等的振动传感器70，检测包括氢脆性剥离的各种的异常造成的振动。
另外，在并用AE传感器250而代替振动加速度传感器的场合，或通过同时采用，不仅可测定表面的剥离，还可测定在金属内部产生的氢脆性造成的开裂。此时，由于散见有原因不明的AE波，故仅仅通过AE传感器250的单体的开裂的判断是困难的，但是在混入水分浓度高的状态，出现AE波的场合，预计内部开裂的发生以高的概率而产生，还可早期而正确地估计异常。
另外，在因各种的原因造成的金属接触，在轴承内部产生磨耗的场合，难以仅仅通过水分浓度的测定进行检测。于是，可通过采用位移传感器240收集轴承中的内圈相对外圈的相对位移、检测磨耗，以更加综合的状态监视是可能的。
此外，由于因伴随长期的运用，预测有油的氧化、灰尘的混入等的润滑油的劣化，故通过并用油的劣化传感器等的杂质的传感器270，可预测与轴承的破损有关的润滑不良。通过同时考虑混入水分浓度，对劣化传感器等的杂质的传感器270进行补偿，润滑油造成的轴承的早期损伤的预测更加正确。
由于上述原因，可预测氢脆性造成的轴承的剥离的发生概率或发生时期。由此，在风力发电装置中，通过预先进行针对异常发生而进行的维护的准备，异常发生后的运转停止时间的削减是可能的。
图22～图26表示混入水分浓度监视装置6的变形例子。也可针对图20和图21所示的第7实施方式的风力发电装置的状态监视系统，采用该图22～图26所示的混入水分浓度监视装置6。另外，在该图22～图26中，该风力发电装置的状态监视系统中的其它的结构的图示省略。
在图20的第7实施方式中，测定外壳4的润滑油贮存槽4a内的润滑油5的静电容量和油温，但是在图22的第8实施方式中，除了数据处理装置30以外的滚动装置1的结构为与前述的图2的第2实施方式相同的结构。同样对于其作用·效果，与第2实施方式的场合相同，具体的说明省略。另外，图22的第8实施方式中的其它的结构与图20所示的第7实施方式相同。
在图23的第9实施方式中，除了数据处理装置30以外的滚动装置1的结构为与前述的图3的第3实施方式相同的结构。同样对于该作用、效果，与第3实施方式的场合相同，具体的说明省略。另外，图23的第9实施方式中的其它的结构、效果与图20所示的第7实施方式相同。
在图24所示的第10实施方式中，除了数据处理装置30以外的滚动装置1的结构为与前述的图4的第4实施方式相同的结构。同样对于其作用、效果，与第4实施方式的场合相同，具体的说明省略。其它的结构、效果与图20所示的第7实施方式相同。
在图25所示的第11实施方式中，除了数据处理装置30以外的滚动装置1的结构为与前述的图5的第5实施方式相同的结构。同样对于其作用、效果，与第5实施方式的场合相同，具体的说明省略。其它的结构，效果与图24所示的第10实施方式相同。
在图26所示的第12实施方式中，除了数据处理装置30以外的滚动装置1的结构为与前述的图6的第6实施方式相同的结构。同样对于其作用、效果，与第6实施方式的场合相同，具体的说明省略。在本实施方式中，除了特别说明的事项以外，其它的方面与图20所示的第7实施方式相同。
接着结合图29～图40，对图20的振动异常的异常诊断装置51的具体例子进行说明。
(具体例子1)
在图29中，振动传感器70设置于构成图20的滚动装置1的轴承，比如图21的主轴用轴承460上。振动传感器70检测轴承的振动，将该检测值输出给数据处理装置2中的振动异常的异常诊断装置51。振动传感器70像前述那样，由采用压电元件的加速度传感器等构成。振动异常的异常诊断装置51包括高通滤波器(在下面称为“HPF(High Pass Filter)”)510、550；实效值运算部520、560；包络线处理部540；存储部580；与诊断部590。实效值运算部520为在权利要求书中所说的“第1运算部”，实效值运算部560为在权利要求书中所说的“第2运算部”。
HPF510从振动传感器70而接收轴承的振动的检测值。接着，HPF510使高于预定的频率的信号成分通过，隔断低频率成分。该HPF510是为了去除轴承的振动波形中包括的直流成分而设置的。另外，如果来自振动传感器70的输出不包括直流成分，则也可省略HPF510。
实效值运算部520从HPF510而接收去除了直流成分的轴承的振动波形。接着，实效值运算部520计算轴承的振动波形的实效值(也称为“RMS(Root Mean Square)值”。)，将该计算出的振动波形的实效值输出给存储部580。
包络线处理部540从振动传感器70而接收轴承的振动的检测值。接着，包络线处理部540对该接收的检测信号进行包络线处理，由此，形成轴承的振动波形的包罗线波形。另外，在于包络线处理部540中运算的包络线处理中，可采用各种公知的方法。作为一个例子，将采用振动传感器70而测定的轴承的振动波形整流为绝对值，通过从低通滤波器(LPF(Low Pass Filter)中通过，形成轴承6的振动波形的包络波形。
HPF550从包络线处理部540而接收轴承的振动波形的包络波形。接着，HPF550针对该接收的包络波形，使高于预定的频率的信号成分通过，隔断低频成分。该HPF550是为了去除包络波形中包括的直流成分，抽取包络波形的交流成分而设置的。
实效值运算部560从HPF550而接收去除了直流成分的包络波形，即包络波形的交流成分。接着，实效值运算部560计算该接收的包络波形的交流成分的实效值(RMS值)，将该计算出的包络波形的交流成分输出给存储部580。
存储部580使通过实效值运算部520而计算的轴承的振动波形的实效值、与通过实效值运算部560而计算的包络波形的交流成分的实效值同步，实时地存储。该存储部580通过比如可读写的非易失性的存储器等而构成。
诊断部590从存储部580中读取实时地存储于存储部580中的轴承的振动波形的实效值与包络波形的交流成分的实效值，根据该读取的2个实效值，诊断轴承的异常。在该异常诊断中，采用阈值S2。具体来说，诊断部590根据轴承的振动波形的实效值与包络波形的交流成分的实效值的伴随时间的变化的推移，诊断轴承的异常。
即，由于通过实效值运算部520而计算的轴承的振动波形的实效值为没有进行包络线处理的原始的振动波形的实效值，故比如，在轨道圈的一部分产生剥离、相对仅仅滚动体通过该剥离部位时信号增加的脉冲(impulse)的振动，值的增加小，相对轨道圈和滚动体的接触的表面粗糙度、润滑不良等而产生的持续的振动，值的增加大。
另一方面，对于通过实效值运算部560而计算的包络波形的交流成分的实效值，相对表面粗糙度、润滑不良时而产生的持续的振动，值的增加小，根据情况不增加，但是相对脉冲(impulse)的振动值的增加大。于是，在该具体例子1中，通过采用轴承的振动波形的实效值和包络波形的交流成分的实效值，可检测仅仅通过一个实效值而无法检测的异常，可实现更加正确的异常诊断。
图30～图33为表示采用振动传感器70而测定的轴承的振动波形的波形图。另外，在图30～图33中，示出主轴420(图21)的旋转速度一定时的振动波形。
图30为表示于轴承中没有产生异常时的轴承的振动波形的波形图。在图32中，横轴表示时间，纵轴表示给出振动的大小的振动度。
图31为表示在轴承的轨道圈的表面粗糙度、润滑不良发生时看到的轴承的振动波形的波形图。像图31所示的那样，如果产生轨道圈的表面粗糙度、润滑不良，则振动度增加，并且振动度增加的状态持续地产生。在振动波形中不产生醒目的峰值。于是，如果针对这样的振动波形，与于轴承上发生异常时的振动波形的交流成分的实效值(实效值运算部520(图29)的输出)和包络波形的交流成分的实效值(实效值运算部560(图29)的输出)相比较，则未进行包络线处理的原始的振动波形的实效值增加，包络波形的交流成分的实效值增加没有那么多。
图32为表示在轴承的轨道圈中产生剥离时的初级阶段中的轴承的振动波形的波形图。像图34所示的那样，剥离异常的初期阶段为在轨道圈的一部分产生剥离的状态，由于在滚动体通过该剥离部位时产生大的振动，故脉冲的振动对应于轴的旋转，呈周期性而产生。在滚动体通过剥离部位以外的部位时，振动度的增加小。于是，如果针对这样的振动波形，与在于轴承中产生异常时的振动波形的实效值和包络波形的交流成分的实效值相比较，则包络波形的交流成分的实效值增加，原始的振动波形的实效值增加没有那么多。
图33为表示在剥离异常的末期阶段看到的轴承的振动波形的波形图。像图33所示的那样，剥离异常的末期阶段为剥离转移到轨道圈的全部区域的状态，与异常的初期阶段相比较，振动度整体地增加，脉冲的振动的倾向弱。于是，如果针对这样的振动波形，与剥离异常的初期阶段的振动波形的实效值和包络波形的交流成分的实效值相比较，则包络波形的交流成分的实效值降低。
图34为表示在轴承的轨道圈的一部分产生剥离，然后剥离转移到轨道圈的全部区域时的轴承的振动波形的实效值和包络波形的交流成分的实效值的时间变化的波形图。另外，在该图34和在下面描述的图35中，示出主轴420的旋转速度一定时的各实效值的伴随时间的变化。
在图34中，曲线k1表示不进行包络线处理的振动波形的实效值的伴随时间的变化，曲线k2表示包络波形的交流成分的实效值的伴随时间的变化。在产生剥离前的时刻t1，振动波形的实效值(k1)和包络波形的交流成分的实效值(k2)的任意者均较小。另外，时刻t1的振动波形为上述图32所示的波形。
如果在轴承的轨道圈的一部分产生剥离，则像通过图32而说明的那样，包络线处理的振动波形的实效值(k2)大大地增加，另一方面，未进行包络线处理的振动波形的实效值(k1)不怎么增加(时刻t2附近)。
另外，如果在此后，剥离转移到轴承的轨道圈的全部区域，则像通过图33而说明的那样，未进行包络线处理的振动波形的实效值(k1)大大地增加，另一方面，包络波形的交流成分的实效值(k2)降低(时刻t3附近)。
此外，图35表示在轴承的轨道圈的表面粗糙度、润滑不良发生时的轴承的振动波形的实效值和包络波形的交流成分的实效值的伴随时间变化的曲线图。同样在该图35中，与图34相同，曲线k1表示未进行包络线处理的振动波形的实效值的伴随时间的变化，曲线k2表示包络波形的交流成分的实效值的伴随时间的变化。
在轨道圈的表面粗糙度、润滑不良发生前的时刻t11，振动波形的实效值(k1)和包络波形的交流成分的实效值(k2)中的任意者均较小。另外，时刻t11的振动波形像图30所示的波形的那样。
如果产生轨道圈的表面粗糙度、润滑不良，则像通过图31而说明的那样，未进行包络线处理的振动波形的实效值(k1)增加，另一方面，包络波形的交流成分的实效值(k2)的增加未出现(时刻t12附近)。
像这样，根据未进行包络线处理的原始振动波形的实效值(k1)和包络波形的交流成分的实效值(k2)的伴随时间的变化的推移，可更加正确地进行轴承的异常诊断。
如果像这样，采用本具体例子1，由于根据采用振动传感器70而测定的轴承的振动波形的实效值、与在采用振动传感器70而测定的振动波形中通过包络线处理而形成的包络波形的交流成分的实效值，诊断轴承的异常，故与过去的频率分析的方法相比较，可实现更加正确的异常诊断。另外，可削减不必要的维护，可降低维护所需要的成本。
(具体例子2)
如果主轴420(图21)的旋转速度变化，则主轴用轴承460等的轴承的振动的大小变化。一般，伴随主轴的旋转速度的增加，轴承的振动度增加。于是，在该具体例子2中，按照主轴420的旋转速度，对轴承的振动波形的实效值和包络波形的交流成分的实效值进行标准化处理，采用该标准化的各实效值，进行轴承的异常诊断。
图36为表示具体例子2中的振动异常的异常诊断机构51的结构的方框图；像图36所示的那样，异常诊断机构51针对图29所示的具体例子1中的异常诊断机构51的结构，还包括修正振动度计算部530、修正调制度计算部570、与速度函数形成部600。
速度函数形成部600接收旋转传感器210的主轴420的旋转速度的检测值。另外，旋转传感器210还可输出主轴420的旋转位置的检测值，在速度函数形成部600中，计算主轴420的旋转速度。另外，速度函数形成部600形成用于通过主轴420的旋转速度N对通过实效值运算部520而计算的轴承的振动波形的实效值进行标准化处理的速度函数A(N)；与用于通过主轴420的旋转速度N，对通过实效值运算部560而计算的包络波形的交流成分的实效值进行标准化处理的速度函数B(N)。作为一个例子，速度函数A(N)、B(N)通过下述式而表示。
A(N)＝a×N－0.5    ……(1)
B(N)＝b×N－0.5    ……(2)
在这里，a、b为通过实验等方式而预定的常数，既可为不同的值，也可为相同的值。
修正振动度计算部530从实效值运算部520而接收轴承的振动波形的实效值，从速度函数形成部600而接收速度函数A(N)。接着，修正振动度计算部530采用速度函数A(N)，计算通过主轴420的旋转速度，对通过实效值运算部520而计算的轴承的振动波形的实效值进行标准化处理而获得的值(在下面称为“修正振动度”)。具体来说，采用通过实效值运算部520而计算的轴承的振动波形的实效值Vr和速度函数A(N)，修正振动度Vr*通过下述式表示。
(数学公式1)
Vr * = A ( N ) ∫ 0 T { Vr ( t ) - Vra } 2 dt T · · · ( 3 )
在这里，Vra表示时间0～T的Vr的平均值。
另外，修正振动度计算部530将通过式(3)而计算的修正振动度Vr*输出给存储部580。
修正调制度计算部570从实效值运算部560而接收包络波形的交流成分的实效值，从速度函数形成部600而接收速度函数B(N)。接着，修正调制度计算部570采用速度函数B(N)，计算通过主轴420的旋转速度，对通过实效值运算部560而计算的包络波形的交流成分的实效值进行标准化处理而获得的值(在下面称为“修正调制度”)。具体来说，采用通过实效值运算部560而计算的包络波形的交流成分的实效值Ve和速度函数B(N)，修正调制度Ve*通过下述式表示。
(数学公式2)
Ve * = B ( N ) ∫ 0 T { Ve ( t ) - Vea } 2 dt T · · · ( 4 )
在这里，Vea表示时间0～T的Ve的平均值。修正调制度计算部570将通过式(4)而计算的修正调制度Ve*输出给存储部580。接着，修正振动度计算部530将通过式(3)而计算的修正振动度Vr*输出给存储部580。
接着，实时地存储于存储部580中的修正振动度Vr*和修正调制度Ve*通过诊断部590而读取，根据该已读取的修正振动度Vr*和修正调制度Ve*的伴随时间的变化的推移，通过诊断部590，进行轴承的异常诊断。
另外，在上面描述中，旋转传感器210既可安装于主轴420上，也可将旋转传感器210组装于轴承上的带有旋转传感器的轴承用于诊断对象的上述轴承。
如果像上述那样，采用该具体例子2，由于根据：通过旋转速度而对轴承的振动波形的实效值进行标准化处理而获得的修正振动度Vr*、与通过旋转速度而对包络波形的交流成分的实效值进行标准化处理而获得的修正调制度Ve*，诊断异常，故可去除旋转速度的变化造成的干扰，实现更加正确的异常诊断。
(具体例子3)
在该具体例子3中，为了进行进一步正确的异常诊断，不但采用上述具体例子1或具体例子2，还并用频率分析的异常诊断。图37为以功能方式表示该具体例子3的振动异常的异常诊断机构51的结构的功能方框图。像图37所示的那样，异常诊断机构51针对图36所示的异常诊断机构51的结构，还包括频率分析部620、630。
频率分析部620从HPF510而接收去除了直流成分的轴承的振动波形。接着，频率分析部620对该接收的轴承的振动波形，进行频率分析，将该频率分析结果输出给存储部580。作为一个例子，频率分析部620对从HPF510接收的轴承的振动波形，进行高速傅里叶变换(FFI)处理，将超过预定的阈值的峰值频率输出给存储部580。
另外，频率分析部630从HPF550而接收去除了直流成分的包络波形的交流成分。接着，频率分析部630对该接收的包络波形的交流成分进行频率分析，将该频率分析结果输出给存储部580。作为一个例子，频率分析部630对从HPF550接收的包络波形的交流成分进行FFT处理，将超过预定的阈值的峰值频率输出给存储部580。
接着，诊断部590根据修正振动度Vr*和修正调制度Ve*，从存储部580而读取频率分析部620、630的频率分析结果，伴随修正振动度Vr*和修正调制度Ve*的时间的变化的推移，并用频率分析结果，进行可靠性更高的异常诊断。
比如，频率分析部620、630的频率分析结果可用于在根据基于修正振动度Vr*和修正调制度Ve*的异常诊断而检测到异常时，推算异常的发生部位。即，如果在轴承内部发生损伤，则对应于损伤部位(内圈、外圈、滚动体)，在根据轴承内部的几何学结构和旋转速度而从理论上确定的指定的频率中，产生振动的峰值。于是，在上述的修正振动度Vr*和修正调制度Ve*的异常诊断中，可通过并用频率分析部620、630的频率分析结果，更加正确地诊断异常发生部位。
另外，在上面描述中，在具体例子中追加了频率分析部620、630，但是也可在图29所示的具体例子1的异常诊断机构51中追加频率分析部620、630。
如果像上述那样，采用本具体例子3，由于并用频率分析的异常诊断，故可进一步提高异常诊断的可靠性，并且更加正确地诊断异常发生部位。
(具体例子4)
在该具体例子4中，为了进一步提高轴承的异常诊断的可靠性，并用各种的传感器的检测值。具体例子4代替设置图20的位移异常的异常诊断机构52、内部开裂的异常诊断机构53、与杂质的异常诊断机构54、或在具有这些异常诊断机构52～54的同时，在振动异常的异常诊断机构51中附加上述位移异常、内部开裂、杂质的异常的功能。
图38为从功能上表示具体例子4的振动异常的异常诊断部51的结构的功能方框图。像图38所示的那样，异常诊断部51针对图37所示的异常诊断部51的结构，代替诊断部590而包括诊断部590A。
在该具体例子4中，不但具有振动传感器70和旋转传感器210，而且还包括位移传感器240、AE(Acoutic Emission)传感器250、温度传感器260、以及作为杂质传感器270的磁式铁粉传感器(在下面称为“磁式铁粉传感器270”)中的至少一个。另外，诊断部590A从该设置的位移传感器240、AE传感器250、温度传感器260和磁式铁粉传感器270中的至少一个接收检测值。另外，诊断部590A从存储部580而读取修正振动度Vr*、修正调制度Ve*和频率分析部620、630的频率分析结果。
接着，诊断部590A根据修正振动度Vr*、修正调制度Ve*和频率分析部620、630的频率分析结果，并用从位移传感器240、AE传感器250、温度传感器260和磁式铁粉传感器270中的至少一个接收的检测值，由此，进行轴承的异常诊断。
位移传感器240安装于轴承上，检测轴承60的内圈相对外圈的相对位移，将其输出给诊断部590A。在采用振动传感器70的检测值的上述修正振动度Vr*和修正调制度Ve*与频率分析方法中，难以进行对滚动面的整体的磨耗的异常的检测，但是可通过位移传感器240而检测内圈相对外圈的相对位移的方式，检测轴承内部的磨耗。另外，诊断部590A在来自位移传感器240的检测值超过预定的值(阈值S3)时，判定轴承发生异常。另外，由于位移传感器240检测外圈和内圈之间的相对位移，故必须高质量地保持非测定面的精度。
AE传感器250安装于轴承上，检测由轴承而产生的声频发射波(AE信号)，将其输出给诊断部590A。该AE传感器250对于构成轴承的部件的内部开裂的检测来说是优秀的，通过并用AE传感器250，可早期地检测因难以通过振动传感器70检测到的内部开裂而发生的剥离异常。另外，诊断部590A在通过AE传感器250而检测的AE信号的振幅超过设定值的次数超过阈值S4，或已检测的AE信号或对AE信号进行包络线处理而获得的信号超过阈值时，判定轴承发生异常。
温度传感器260安装于轴承上，检测轴承的温度，将其输出给诊断部590A。一般，轴承因润滑不良、轴承内部的缝隙的过少等而发热，如果处于经过滚动面的变色、软化熔化、烧接的状态，则不能旋转。于是，通过借助温度传感器260而检测轴承的温度，会在早期检测润滑不良等的异常。另外，也可代替安装于轴承上的温度传感器260，而采用检测上述油温的油温测定机构8。
此外，诊断部590A在修正振动度Vr*和修正调制度Ve*呈现图37所示的那样的性质的场合，通过进一步参照温度传感器260的检测值，进行润滑不良等的异常诊断。另外，诊断部590A也可在来自温度传感器260的检测值超过预定的值的场合，仅仅根据它而判定轴承发生异常。
还有，温度传感器260由比如热敏电阻、白金电阻、热电偶等构成。
磁式铁粉传感器270检测轴承的润滑剂中包括的铁粉量，将其检测值输出给诊断部590A。磁式铁粉传感器270由比如，内置有磁铁的电极和杆状电极构成，设置于轴承的润滑剂的循环通路中。此外，磁式铁粉传感器270通过磁铁而捕获润滑剂中包含的铁粉，在因铁粉的附着，电极之间的电阻小于设定值时，输出信号。即，如果轴承磨耗，由于因磨耗而产生的铁粉混合于润滑剂中，故可通过借助磁式铁粉传感器270而检测轴承的润滑剂中包含的铁粉量，检测轴承60的磨耗。还有，如果诊断部590A从磁式铁粉传感器270接收信号，则判定轴承60发生异常。
也可代替磁式铁粉传感器270，而采用通过光的透射率而检测润滑剂的污染的光学式传感器，虽然关于这一点在图中未示出。比如，光学式传感器将发光元件的光照射到润滑油，通过到达感光元件的光的强度的变化，检测润滑油中的轴承磨耗粉末量。另外，通过在润滑油中没有异物混入的状态的感光元件的输出值和混入氧化铁时的感光元件的输出值的比，定义光的透射率，诊断部590A在其透射率超过设定值时，判定轴承发生异常。
另外，图40示出位移传感器240、AE传感器250、温度传感器260与磁式铁粉传感器270，但是不必一定包括全部，可通过包括至少一个传感器提高异常诊断的可靠性。
按照该具体例子4，像上述那样，由于在异常诊断中并用各种传感器的检测值，故可进一步提高异常诊断的可靠性。特别是，通过并用位移传感器240，还可诊断轴承内部的磨耗，通过并用AE传感器250，可在早期诊断因内部开裂而发生的剥离异常。另外，通过并用温度传感器260，还可在早期诊断润滑不良等的异常，通过并用磁式铁粉传感器270、借助光的透射率而检测润滑剂的污染的光学式传感器等，可诊断轴承的磨耗。
此外，在图20的位移异常的异常诊断机构52、内部开裂的异常诊断机构53、与杂质的异常诊断机构54中，实现图38的诊断部590A中的位移异常的异常诊断、内部开裂的异常诊断、与杂质的异常诊断的各功能的机构独立于振动异常的异常诊断机构51而设置。
图39表示风力发电装置中的滚动装置的状态监视系统的放大例子。由于导流罩490(图21)设置于较高部位，故如果考虑维护性，最好，该风力发电装置的状态监视系统本来设置于与导流罩490离开的部位。但是，在采用振动传感器70而测定的轴承的振动波形本身传送给远程地的场合，必须要求传送速度高的发送机构，导致成本增加。另外，如果像这样，考虑将导流罩490设置于较高部位，则最好从导流罩490到外部的通信机构采用无线通信。
于是，在图41的例子中，水分浓度的计算、修正振动度Vr*和修正调制度Ve*的计算、以及频率分析处理(并用频率分析的场合)在设置于导流罩490的内部的数据处理装置中进行，已计算的水分浓度、修正振动度Vr*和修正调制度Ve*以及频率分析结果(峰值频率)的各数据通过无线方式，从导流罩490发送到外部。接着，从导流罩490而以无线方式发送的数据通过与互联网链接的通信服务器而接收，经由互联网发送给诊断服务器，实施轴承的异常诊断。
图39为以示意方式表示采用向远程地的通信机构的风力发电装置中的滚动装置的状态监视系统的整体结构的示意图。像图39所示的那样，风力发电装置的状态监视系统包括风力发电装置400、通信服务器310、互联网320、与轴承状态诊断服务器330。
由于风力发电装置400的结构如前面所述，故省略对其的说明。另外，像后述的那样，在本例子的风力发电装置400的数据处理装置中，代替诊断部而设置无线通信部。另外，风力发电装置400采用振动传感器70(图20)的检测值，计算上述的修正振动度Vr*和修正调制度Ve*以及频率分析结果(在并用频率分析的场合)，通过无线方式而将该计算结果输出给通信服务器310。
通信服务器310与互联网320链接。另外，通信服务器310接收从风力发电装置400，通过无线方式而发送的数据，将该接收的数据经由互联网320输出给轴承状态诊断服务器330。轴承状态诊断服务器330与互联网320链接。此外，轴承状态诊断服务器330从通信服务器310，经由互联网320接收数据，根据在风力发电装置400中计算的修正振动度Vr*和修正调制度Ve*以及频率分析结果(在并用频率分析的场合)，进行设置于风力发电装置400中的轴承的异常诊断。
(具体例子5)
图40为以功能方式表示图39所示的风力发电装置400中设置的数据处理装置中的振动异常的异常诊断机构51的结构的方框图。像图40所示的那样，异常诊断机构51针对图37所示的异常诊断机构51的结构，代替诊断部590而包括无线通信部280。无线通信部280从存储部580中读取修正振动度Vr*和修正调制度Ve*以及频率分析部620、630的频率分析结果，通过无线方式将该读取的数据发送给通信服务器310(图39)。
另外，该图的异常诊断机构51的其它的结构与图39所示的异常诊断机构51相同。
此外，在上面描述中，在导流罩490和通信服务器310之间进行无线通信，但是也可通过有线方式而将导流罩490和通信服务器310之间链接。在该场合，虽然必须要求布线，但是不必要求单独设置无线通信装置，并且一般在有线的场合，可传送许多的信息，由此，可在导流罩490内部，在主基板上集中处理。
还有，最好，上述风力发电装置的状态监视装置独立于已有的发电监视系统而构成。通过像这样构成，可在不改变已有系统的情况下，抑制风力发电装置的状态监视装置的导入成本。
如果像上述那样，采用该具体例子5，由于在设置远程地的轴承状态诊断服务器330中，实施设置于风力发电装置400中的轴承的异常诊断，故可降低维护负荷和成本。
再有，由于导流罩490设置于较高部位，故虽然作业环境恶劣，但是由于通过设置无线通信部280和通信服务器310，对来自导流罩490的信号输出进行无线化处理，故可将导流罩490中的布线工程抑制在最小限度，支承导流罩490的塔500内的布线过程也是不需要的。
图20的水分浓度计算机构9既可设置于设在导流罩490中的数据处理装置2中，另外也可设置于图39的轴承状态诊断服务器330中。
另外，上述实施方式是针对用于构成风力发电装置的滚动装置1的场合而说明的，但是本发明可用于构成其它的各种的机械的滚动装置，比如构成产业机械、机床、建筑机械等的滚动装置中的状态监视。
根据图41～图43，对本发明的第13实施方式的滚动装置的状态监视系统和监视方法进行说明。该滚动装置的状态监视系统6由设置于数据处理装置30A中的状态监视系统40A、与各种传感器类(7、8、70、210、240、250、270)构成。数据处理装置30A与第1实施方式相同，由微型计算机、个人计算机等的计算机和其程序构成或由专用的电子电路构成。
在图41所示的例子中，给出用于风力发电装置的例子，但是，该图中的滚动装置1也可为比如产业机械中的减速机构、机床等的其它的各种装置。
状态监视系统40A不但设置对将滚动装置1的滚动部件3润滑的润滑油中的混入水分浓度进行监视的水分浓度计算机构9，而且包括水分浓度、寿命下降率等监视机构10，此外设置各种的异常诊断机构51～55，该水分浓度、寿命下降率等监视机构10包括寿命下降率监视机构18、剩余寿命推算机构19、与浓度异常的诊断机构20。
寿命下降率监视机构18为下述的机构，该机构根据通过水分浓度计算机构9而计算的混入水分浓度c，采用已确定的混入水分浓度c和滚动部件的寿命下降率α的关系，求出滚动部件3的寿命下降率α。
比如，像图42的曲线图所示的那样，根据实验而预先求出表示相对混入水分浓度c的寿命下降率α(＝(1－实测寿命L/假定荷载下的寿命L10))的函数α(c)的关系。在该场合，如果监视对象的滚动部件3为轴承，则测定用于实际设备的监视对象轴承中的混入水分浓度，根据图42而推算寿命的下降率α。求出寿命下降率α的实验采用求出后述的阈值S1的方法。像这样求出的上述函数α(c)在寿命下降率监视机构18中，作为上述已确定的混入水分浓度c和滚动部件的寿命下降率α的关系而设定。
剩余寿命推算机构19为下述的机构，该机构采用寿命下降率监视机构18所输出的寿命下降率α、与已确定的剩余寿命推算式推算监视对象的滚动部件3的剩余寿命。在滚动部件3为轴承的场合，剩余寿命可像下述那样而预测。比如，在根据混入水分浓度c和轴承的旋转量(寿命)应用小型规则(マイナ—則：minor规则)的构思(针对在非专利文献11中所示的那样的，作用有各种的交替应力振幅的材料，在根据“某破损概率”中的S—N线图，针对应力的各阈值而获得到破损时的反复次数的场合，在补充相应的应力的反复次数，为“某破损概率”时，产生剥离、龟裂，到达寿命的构思)，推算剩余寿命。下面对该方法进行说明。
根据图42的预备实验的寿命下降率的数据，像图43那样，推导实际轴承的混入水分浓度c和寿命(旋转量)的关系。作为顺序，混入水分浓度c为0的场合的轴承寿命由L10表示，任意的混入水分浓度的实际轴承的寿命可通过将实际轴承的L10与(1－α(c))相乘的方式求出。在这里，实际设备的混入水分浓度为c1。另外，如果在该状态，轴承的运转量Nc1超过(1－α(c1))L10，则预计轴承发生破损。即，如果Nc1/(1－α(c1))L10超过1，则可视为到达寿命。
其中，在实际设备中，按照各种的混入水分浓度，使轴承运转。在该场合的剩余寿命推算方法中，导入多用于预测各种荷载条件下的滚动轴承的寿命的场合的小型规则的构思。具体来说，在某混入水分浓度c1下，求出按照旋转量Nc1而运转的场合的Nc1/(1－α(c1))L10(在后面将该比称为旋转量寿命比)。即，于各种的混入水分浓度下运转的场合，补充旋转寿命比，在该和超过1的时刻，视为轴承到达寿命。如果剩余寿命为L，则可通过下述式而表达。
(数学公式3)
L = ( 1 - Σ i N ci ( 1 - α ( C i ) ) L 10 ) × ( 1 - α ( Cave ) ) L 10
在这里，c ave表示在今后的运转中期待的混入水分浓度
Nci表示混入水分浓度等级(rank)ci中的累积旋转量(i：等级号)
cO～cR表示混入水分浓度的等级(rank)(R：等级分类的数)
c ave可为计算剩余寿命的时刻的最近的时段的平均的混入水分浓度。比如，为在这里最近10天期间的平均值等。c ave的计算采用水分浓度计算机构9检测的混入水分浓度c。另外，为了进行安全侧的监视，在混入水分浓度的测定时，在低于罐、油槽的位置设置测定室，容易获取水、添加物，由此，可测定较高的混入水分浓度。
在剩余寿命推算机构19中，设定作为已确定的剩余寿命推算式的上述式，采用通过寿命下降率监视机构18而求出的寿命下降率α。L10为没有混入氢的状态的L10，可通过耐久试验而求出。采用该求出的值。另外，通过按照一定的混入水分浓度而进行耐久试验的方式预计因氢脆性的寿命降低。通过按照该一定的混入水分浓度，以各种的浓度进行耐久试验的方式，便知道上述的图14的曲线图所示的那样的相对混入水分浓度的寿命。于是，该寿命下降率的函数为α。如果像图43那样，表达旋转量和混入水分浓度的关系，如果按照混入水分浓度c1而使轴承旋转时的累积的旋转量达到(1－α(c1))L10，则产生剥离。但是，由于在实际设备中，不是一定的混入水分浓度，混入水分浓度伴随时间的推移而变化，故采用下述构思，像c2、c3、c4、cn那样预计等级分类，以补充相应等级的累积的旋转量Nn除以而得到(1－α(c1))L10的值，在为1的时刻，产生剥离，构成寿命概念。
在图41中，浓度异常的诊断机构20将通过水分浓度计算机构9而检测的水分浓度与已确定的阈值S1进行比较，在超过阈值S1的场合，判断为异常。
上述结构的水分浓度、寿命下降率等监视机构10A也与上述第1实施方式的场合相同，可根据已检测的静电容量和油温，借助水分浓度计算机构9检测混入水分浓度，监视润滑油5中的混入水分浓度，以良好的精度而求出。
另外，根据像上述那样而求出的混入水分浓度c，滚动部件3中的氢脆性造成的寿命下降率α通过寿命下降率监视机构18，根据已确定的混入水分浓度与滚动部件的寿命下降率的关系而求出。此外，通过剩余寿命推算机构19求出剩余寿命L。对于剩余寿命L，可预测比如氢脆性造成的轴承的剥离的发生时期。由此，通过针对异常发生，预先进行维护的准备，可缩短异常发生后的运转停止时间。特别是在风力发电装置中，其效果大。另外，浓度异常的异常诊断机构20在混入水分浓度超过阈值S1的场合，进行异常的判断。此外，在滚动部件3的氢脆性造成的早期损伤按照判定为异常的程度而是较大的场合，可确实检测它，可提醒注意。在下面，用于检测早期损伤的水分浓度、寿命下降率等监视机构以外的机构与在前述的各实施方式中描述的机构相同，省略对其的说明。
另外，在图41所示的第13实施方式中，省略对设置用于监视混入水分浓度的静电容量检测机构7，油温测定机构8的测定室的说明，但是，最好像在后面，图44～图48所示的那样，设置测定室12(图44、图45、图47、图48)。
图44～图48表示滚动装置的混入水分浓度监视装置6A的第14～第18实施方式。在这些实施方式中，在下面说明的事项的其它的方面与图41～图43的第13实施方式相同。另外，在该图44～图48中，构成状态监视系统40A的各机构中的水分浓度、寿命下降率等监视机构10A以外的机构的图示省略。
在图41所示的第13实施方式中，测定外壳4中的润滑油贮存槽4a内的润滑油5的静电容量和油温，但是在图44所示的第14实施方式中，除了数据处理装置30A以外的滚动装置1的结构为与前述的图2的第2实施方式相同的结构。由于其作用、效果也与第2实施方式的场合相同，故具体的说明省略。
在图45所示的第15实施方式中，除了数据处理装置30A以外的滚动装置1的结构为与前述的图3的第3实施方式相同的结构。由于其作用、效果也与第3实施方式的场合相同，故具体的说明省略。
在图46所示的第16实施方式中，除了数据处理装置30A以外的滚动装置1的结构为与前述的图4的第4实施方式相同的结构。由于其作用、效果也与第4实施方式的场合相同，故具体的说明省略。
在图47所示的第17实施方式中，除了数据处理装置30A以外的滚动装置1的结构为与前述的图5的第5实施方式相同的结构。由于其作用、效果也与第5实施方式的场合相同，故具体的说明省略。
在图48所示的第18实施方式中，除了数据处理装置30A以外的滚动装置1的结构为与前述的图6的第6实施方式相同的结构。由于其作用、效果也与第6实施方式的场合相同，故具体的说明省略。
另外，同样在油浴润滑方式的场合，与图48的循环供油方式的场合相同，可在滚动装置中设置倾斜槽和排出口，在循环供油部设置储存罐，虽然关于这一点的图示没有给出。
在上述滚动滑动疲劳寿命试验方法和其试验装置中，包括下述的方式1、2。
(方式1)
方式1的滚动滑动疲劳寿命试验方法为下述的滚动滑动疲劳寿命试验方法，在该方法中，在试验油槽的润滑油中，浸渍钢制材料的被试验体，对上述被试验体施加产生滚动滑动接触的负荷，进行钢制材料的滚动滑动疲劳寿命试验，将水注入上述润滑油中，通过静电容量和油温，测定润滑油中的混入水分浓度。
(方式2)
方式2的试验装置包括：试验油槽，润滑油在浸渍钢制材料的被试验体的状态，进入该试验油槽中；施加负荷机构，该机构在试验油槽内部，使上述被试验体产生滚动滑动接触；水注入机构，该水注入机构将水注入上述试验油槽的润滑油中；静电容量测定机构，该静电容量测定机构测定上述试验油槽的润滑油的静电容量；油温测定机构，该油温测定机构测定上述试验油槽的润滑油的油温；水分浓度计算机构，该水分浓度计算机构根据通过该静电容量测定机构而测定的静电容量和通过油温测定机构而测定的油温，按照已确定的规则，计算上述润滑油中的混入水分浓度。
如上所述，参照附图，对优选的实施形式进行了说明，但是，如果是本领域的技术人员，在阅读本申请说明书后，会在显然的范围内容易想到各种变更和修改方式。于是，对于这样的变更和修改方式，应被解释为处于根据权利要求书而确定的发明的范围内。
标号的说明：
标号1表示滚动装置；
标号2表示控制装置；
标号3表示滚动部件模拟体；
标号4表示外壳；
标号4a表示润滑油贮存槽；
标号5表示润滑油；
标号6、6A表示混入水分浓度监视装置；
标号7表示静电容量检测机构；
标号8表示油温测定机构；
标号9表示水分浓度计算机构；
标号10表示异常诊断机构；
标号11表示混入水分浓度检测机构；
标号12表示测定室；
标号13表示搅拌机构；
标号16表示循环泵；
标号17表示倾斜槽(容易排出比重大的添加物的机构)
标号18表示寿命下降率监视机构；
标号19表示剩余寿命推算机构；
标号20表示浓度异常的诊断机构；
标号40、40A表示状态监视系统；
标号51表示振动异常的异常诊断机构；
标号52表示位移异常的异常诊断机构；
标号53表示内部开裂的异常诊断机构；
标号54表示杂质的异常诊断机构；
标号55表示综合异常诊断机构；
标号70表示振动传感器；
标号101表示试验油槽；
标号104表示注射泵；
标号105表示静电容量计；
标号106表示热电偶；
标号111表示循环泵；
标号112表示储存罐；
标号113表示搅拌机；
标号142表示水分浓度计算机构；
标号141表示试验装置主体控制装置；
标号146表示头部；
标号210表示旋转传感器；
标号240表示位移传感器；
标号250表示AE传感器；
标号270表示杂质的传感器；
标号400表示风力发电装置；
标号420表示主轴；
标号430表示风叶；
标号440表示增速机；
标号450表示发电机；
标号460表示主轴用轴承；
标号461表示主轴用轴承装置；
标号490表示导流罩；
标号500表示塔；
标号510、550表示HPF；
标号520、560表示实效值运算部；
标号530表示修正振动度计算部；
标号540表示包络线处理部；
标号570表示修正调制度计算部；
标号580表示存储部；
标号590、590A表示诊断部；
标号600表示速度函数形成部；
标号620、630表示频率分析部；
标号680表示无线通信部；
标号S、S1表示阈值。

Claims (37)

1.一种滚动装置的状态监视系统，该状态监视系统监视滚动装置的状态，该状态监视系统包括混入水分浓度监视装置，该混入水分浓度监视装置监视润滑油中的混入水分浓度，该混入水分浓度监视装置包括：分别检测上述润滑油中的静电容量和油温的静电容量检测机构和油温测定机构；水分浓度计算机构，该水分浓度计算机构根据通过该静电容量检测机构和油温测定机构而检测的静电容量和油温，按照已确定的规则检测混入水分浓度。
2.根据权利要求1所述的滚动装置的状态监视系统，其中，具有进行油浴润滑的润滑油贮存槽或进行循环供油的循环供油机构。
3.根据权利要求2所述的滚动装置的状态监视系统，其中，在滚动装置的外壳的内部或外部设置静电容量和油温的测定室，在该测定室中设置上述静电容量检测机构和油温测定机构。
4.根据权利要求3所述的滚动装置的状态监视系统，其中，设置对上述静电容量和油温的测定室中的润滑油进行搅拌的搅拌机构。
5.根据权利要求4所述的滚动装置的状态监视系统，其中，存留于静电容量和油温的测定室中的润滑油量在100mL以下，并且其变化量在±5mL以下。
6.根据权利要求4所述的滚动装置的状态监视系统，其中，设置从滚动装置、与静电容量和油温的测定室容易排出比重大于润滑油的水、添加物的机构。
7.根据权利要求1所述的滚动装置的状态监视系统，其中，设置异常诊断机构，该异常诊断机构将通过水分浓度计算机构而计算的混入水分浓度与阈值进行比较，在超过阈值的场合，诊断为异常。
8.一种滚动装置的状态监视系统的异常诊断阈值设定方法，该方法为在权利要求7所述的滚动装置的状态监视系统中，确定上述异常诊断机构的上述阈值的方法，在该方法中，求出通过滚动滑动疲劳寿命试验而求出的混入水分浓度的阈值，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，将水注入到润滑油中，测定静电容量和油温，监视混入水分浓度，将其反馈，按照将混入水分浓度保持于一定的范围内的方式控制水注入量，然后，将该求出的阈值在上述异常诊断机构中作为阈值而设定。
9.一种滚动装置的状态监视系统的异常诊断阈值设定方法，该方法为在权利要求7所述的滚动装置的状态监视系统中，确定上述异常诊断机构的上述阈值的方法，在该方法中，通过滚动滑动疲劳寿命试验而求出混入水分浓度的阈值，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，通过所接触的元件之间的运动机构，在接触面上产生滑动，然后，将该求出的阈值在上述异常诊断机构中作为阈值而设定。
10.一种滚动装置的状态监视系统的异常诊断阈值设定方法，该方法为在权利要求7所述的滚动装置的状态监视系统中，确定上述异常诊断机构的上述阈值的方法，在该方法中，通过滚动滑动疲劳寿命试验而求出混入水分浓度的阈值，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，在所接触的元件之间的接触面上强制地产生滑动，然后，将该求出的阈值在上述异常诊断机构中作为阈值而设定。
11.一种滚动装置的状态监视系统的异常诊断阈值设定方法，该方法为在权利要求7所述的滚动装置的状态监视系统中，确定上述异常诊断机构的上述阈值的方法，在该方法中，通过滚动滑动疲劳寿命试验而求出混入水分浓度的阈值，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，按照一定旋转速度、沿一个方向进行旋转，直至产生损伤，然后，将该求出的阈值在上述异常诊断机构中作为阈值而设定。
12.一种滚动装置的状态监视系统的异常诊断阈值设定方法，该方法为在权利要求7所述的滚动装置的状态监视系统中，确定上述异常诊断机构的上述阈值的方法，在该方法中，通过滚动滑动疲劳寿命试验而求出混入水分浓度的阈值，在该滚动滑动疲劳寿命试验中进行加减速运动，直至产生损伤，然后，将该求出的阈值在上述异常诊断机构中作为阈值而设定。
13.一种滚动装置的状态监视系统的异常诊断阈值设定方法，该方法为在权利要求7所述的滚动装置的状态监视系统中，确定上述异常诊断机构的上述阈值的方法，在该方法中，通过滚动滑动疲劳寿命试验而求出混入水分浓度的阈值，在该滚动滑动疲劳寿命试验中进行摇摆运动，直至产生损伤，然后，将该求出的阈值在上述异常诊断机构中作为阈值而设定。
14.一种滚动装置的状态监视系统的异常诊断阈值设定方法，该方法为在权利要求7所述的滚动装置的状态监视系统中，确定上述异常诊断机构的上述阈值的方法，在该方法中，通过下述机构的滚动滑动疲劳寿命试验而求出混入水分浓度的阈值，在该机构中，为了尽可能地排除重叠的振动成分，以便可在摇摆运动中，以良好的精度而通过振动检测损伤，将伺服电动机的主轴和试验部的主轴直接连接，然后，将该求出的阈值在上述异常诊断机构中作为阈值而设定。
15.一种油润滑方式滚动装置的异常诊断阈值设定方法，该方法为在权利要求7所述的滚动装置的状态监视系统中，确定上述异常诊断机构的上述阈值的方法，在该方法中，通过滚动滑动疲劳寿命试验而求出混入水分浓度的阈值，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，为了使损伤对象为正极侧，且让电流流过接触元件之间、促进损伤对象的磨耗，主轴的支承轴承采用陶瓷制的滚动体，将电动机和试验部的主轴之间绝缘，然后，将该求出的阈值在上述异常诊断机构中作为阈值而设定。
16.一种滚动装置的状态监视系统的异常诊断阈值设定方法，该方法为在权利要求7所述的滚动装置的状态监视系统中，确定上述异常诊断机构的上述阈值的方法，在该方法中，通过滚动滑动疲劳寿命试验装置而求出混入水分浓度的阈值，在该滚动滑动疲劳寿命试验装置中，不仅以一定旋转速度、沿一个方向进行旋转，而且可进行加减速运动、摇摆运动，然后，将该求出的阈值在上述异常诊断机构中作为阈值而设定。
17.根据权利要求1所述的滚动装置的状态监视系统，其中，还包括：振动传感器，该振动传感器监视构成上述滚动装置的轴承的振动；振动异常的异常诊断机构，该振动异常的异常诊断机构采用该振动传感器的输出，判断上述轴承的异常。
18.根据权利要求17所述的滚动装置的状态监视系统，其中，上述振动异常的异常诊断机构包括：
第1运算部，该第1运算部计算出采用上述振动传感器而测定的上述振动波形的实效值；
包络线处理部，该包络线处理部通过对采用上述振动传感器而测定的上述振动波形，进行包络线处理，形成上述振动波形的包络波形；
第2运算部，该第2运算部计算通过上述包络线处理部而形成的包络波形的交流成分的实效值；
诊断部，该诊断部根据通过上述第1运算部而计算的上述振动波形的实效值和通过上述第2运算部而计算的上述包络波形的交流成分的实效值，诊断上述滚动轴承的异常。
19.根据权利要求18所述的滚动装置的状态监视系统，其中，还包括旋转传感器，该旋转传感器用于检测通过上述滚动轴承支承的轴或上述滚动轴承的旋转速度，
上述振动异常的异常诊断机构还包括：
修正振动度计算部，该修正振动度计算部计算：以上述旋转速度对通过上述第1运算部而计算的上述振动波形的实效值进行标准化处理而得到的修正振动度；
修正调制度计算部，该修正调制度计算部计算：以上述旋转速度对通过上述第2运算部而计算出的上述包络波形的交流成分的实效值进行标准化处理而得到的修正调制度，
上述诊断部根据上述修正振动度和上述修正调制度的伴随时间的变化的推移，诊断上述滚动轴承的异常。
20.根据权利要求17所述的滚动装置的状态监视系统，其中，设置：位移计，该位移计检测构成上述滚动装置的轴承中的内外圈之间的相对位移；位移异常的异常诊断机构，该位移异常的异常诊断机构采用该位移计的输出，判断上述轴承的异常。
21.根据权利要求17所述的滚动装置的状态监视系统，其中，设置AE传感器，该AE传感器用于检测构成上述滚动装置的轴承中的声频发射波；内部开裂异常的异常诊断机构，该内部开裂异常的异常诊断机构采用该AE传感器的输出，判断上述轴承的异常。
22.根据权利要求17所述的滚动装置的状态监视系统，其中，设置传感器，该传感器检测润滑油中的磨耗粉末或其它的杂质的量；杂质异常的异常诊断机构，该杂质异常的异常诊断机构采用该传感器的输出，判断上述润滑油的异常。
23.一种滚动装置的状态监视方法，在该方法中，进行异常诊断，在该异常诊断中，采用权利要求17所述的滚动装置的状态监视系统，监视上述滚动装置的润滑油中的混入水分浓度，根据已检测的混入水分浓度判断是否异常，在该方法中，
作为形成求出混入水分浓度的异常诊断的阈值的过程如下，
采用滚动滑动疲劳寿命试验，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，通过注水机构将水注入到润滑油中，测定静电容量和油温，监视混入水分浓度，将根据通过该测定结果而获得的混入水分浓度而求出的适合的水分量反馈给上述注水机构，按照将混入水分浓度保持在一定的范围内的方式对水注入量进行控制，通过该滚动滑动疲劳寿命试验，求出混入水分浓度的阈值，将该求出的阈值用于上述混入水分浓度的异常诊断。
24.一种滚动装置的状态监视方法，在该方法中，进行异常诊断，在该异常诊断中，采用权利要求17所述的滚动装置的状态监视系统，监视上述滚动装置的润滑油中的混入水分浓度，根据已检测的混入水分浓度判断是否异常，在该方法中，
作为形成求出混入水分浓度的异常诊断的阈值的过程如下，
通过滚动滑动疲劳寿命试验，求出混入水分浓度的阈值，将该求出的阈值用于上述混入水分浓度的异常诊断，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，通过接触的元件之间的运动机构，在接触面上产生滑动。
25.一种滚动装置的状态监视方法，在该方法中，进行异常诊断，在该异常诊断中，采用权利要求17所述的滚动装置的状态监视系统，监视上述滚动装置的润滑油中的混入水分浓度，根据已检测的混入水分浓度，判断是否异常，在该方法中，
作为形成求出混入水分浓度的异常诊断的阈值的过程如下，
通过滚动滑动疲劳寿命试验求出混入水分浓度的阈值，将该求出的阈值用于上述混入水分浓度的异常诊断，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，在所接触的元件之间的接触面上强制地产生滑动。
26.一种滚动装置的状态监视方法，在该方法中进行异常诊断，在该异常诊断中，采用权利要求17所述的滚动装置的状态监视系统监视上述滚动装置的润滑油中的混入水分浓度，根据已检测的混入水分浓度判断是否异常，在该方法中，
作为形成求出混入水分浓度的异常诊断的阈值的过程如下，
通过滚动滑动疲劳寿命试验，求出混入水分浓度的阈值，将该值用于上述混入水分浓度的异常诊断，在该滚动滑动疲劳寿命试验中进行加减速运动，直至产生损伤。
27.一种滚动装置的状态监视方法，在该方法中，进行异常诊断，在该异常诊断中，采用权利要求17所述的滚动装置的状态监视系统，监视上述滚动装置的润滑油中的混入水分浓度，根据已检测的混入水分浓度，判断是否异常，在该方法中，
作为形成求出混入水分浓度的异常诊断的阈值的过程如下，
通过滚动滑动疲劳寿命试验，求出混入水分浓度的阈值，将该值用于上述混入水分浓度的异常诊断，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，为了使损伤对象为正极侧，让电流流过接触元件之间，促进损伤对象的磨耗，主轴的支承轴承采用陶瓷制的滚动体，将电动机和试验部的主轴之间绝缘。
28.根据权利要求1所述的滚动装置的状态监视系统，其中，还具有寿命下降率监视机构，该寿命下降率监视机构采用已确定的混入水分浓度和上述滚动装置中设置的滚动部件的寿命下降率的关系，根据通过上述水分浓度计算机构而检测的混入水分浓度，求出上述滚动装置的上述滚动部件的寿命下降率。
29.根据权利要求28所述的滚动装置的状态监视系统，其中，设置剩余寿命推算机构，该剩余寿命推算机构采用上述寿命下降率监视机构所输出的寿命下降率、与已确定的剩余寿命推算式，推算上述滚动部件的剩余寿命。
30.一种滚动装置的状态监视方法，该方法包括：
水分浓度监视步骤，在该步骤中，采用权利要求28所述的状态监视系统，检测对上述滚动部件进行润滑的润滑油中的静电容量和油温，根据该检测的静电容量和油温，按照已确定的规则检测油中的混入水分浓度；
寿命下降率计算步骤，在该步骤中，采用已确定的混入水分浓度和滚动部件的寿命下降率的关系，根据在上述水分浓度监视步骤中检测的混入水分浓度计算上述滚动装置的上述滚动部件的寿命下降率。
31.一种滚动装置的状态监视方法，该方法为采用权利要求28所述的状态监视系统，监视上述滚动装置的润滑油中的混入水分浓度，监视上述滚动部件的寿命下降率的方法，在该方法中，
采用钢制材料的滚动滑动疲劳寿命试验，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，相对对由钢制材料形成的试验片进行润滑的润滑油，通过注水机构将水注入到润滑油中，测定静电容量和油温，监视混入水分浓度，将根据通过该测定结果而获得的混入水分浓度而求出的适合的水分量反馈给上述注水机构，按照将混入水分浓度保持在一定的范围内的方式对水注入量进行控制，通过该滚动滑动疲劳寿命试验，求出寿命下降率相对混入水分浓度的关系，将该求出的关系在上述寿命下降率监视机构中，作为上述已确定的混入水分浓度和滚动部件的寿命下降率的关系而设定。
32.一种滚动装置的状态监视方法，该方法为采用权利要求28所述的状态监视系统，监视上述滚动装置的润滑油中的混入水分浓度，监视上述滚动部件的寿命下降率的方法，在该方法中，
采用钢制材料的滚动滑动疲劳寿命试验，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，通过所接触的元件之间的运动机构，在接触面上产生滑动，通过该滚动滑动疲劳寿命试验求出寿命下降率相对混入水分浓度的关系，将该求出的关系在上述寿命下降率监视机构中，作为上述已确定的混入水分浓度和滚动部件的寿命下降率的关系而设定。
33.一种滚动装置的状态监视方法，该方法为采用权利要求28所述的状态监视系统，监视上述滚动装置的润滑油中的混入水分浓度，监视上述滚动装置的寿命下降率的方法，在该方法中，
采用钢制材料的滚动滑动疲劳寿命试验，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，在所接触的元件之间的接触面上强制地产生滑动，通过该滚动滑动疲劳寿命试验，求出寿命下降率相对混入水分浓度的关系，将该求出的关系在上述寿命下降率监视机构中，作为上述已确定的混入水分浓度和滚动部件的寿命下降率的关系而设定。
34.一种滚动装置的状态监视方法，该方法为采用权利要求28所述的状态监视系统，监视上述滚动装置的润滑油中的混入水分浓度，监视上述滚动装置的寿命下降率的方法，在该方法中，
采用滚动滑动钢制材料的疲劳寿命试验，在该疲劳寿命试验中，进行加减速运动，直至产生损伤，通过该疲劳寿命试验，求出寿命下降率相对混入水分浓度的关系，将该求出的关系在上述寿命下降率监视机构中，作为上述已确定的混入水分浓度和滚动部件的寿命下降率的关系而设定。
35.一种滚动装置的状态监视方法，该方法为采用权利要求28所述的状态监视系统，监视上述滚动装置的润滑油中的混入水分浓度，监视上述滚动部件的寿命下降率的方法，在该方法中，
采用钢制材料的滚动滑动疲劳寿命试验，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，进行摇摆运动，直至产生损伤，通过该滚动滑动疲劳寿命试验，求出寿命下降率相对混入水分浓度的关系，将该求出的关系在上述寿命下降率监视机构中，作为上述已确定的混入水分浓度和滚动部件的寿命下降率的关系而设定。
36.一种滚动装置的状态监视方法，该方法为采用权利要求28所述的状态监视系统，监视上述滚动装置的润滑油中的混入水分浓度，监视上述滚动装置的寿命下降率的方法，在该方法中，
采用下述机构的滚动滑动疲劳寿命试验，在该机构中，为了尽可能地排除重叠的振动成分，以便可在摇摆运动中以良好的精度而通过振动检测损伤，将伺服电动机的主轴和采用钢制材料的试验片的试验部的主轴直接连接，通过该滚动滑动疲劳寿命试验，求出寿命下降率相对混入水分浓度的关系，将该求出的关系在上述寿命下降率监视机构中，作为上述已确定的混入水分浓度和滚动部件的寿命下降率的关系而设定。
37.一种滚动装置的状态监视方法，该方法为采用权利要求28所述的状态监视系统，监视上述滚动装置的润滑油中的混入水分浓度，监视上述滚动装置的寿命下降率的方法，在该方法中，
利用使损伤对象为正极侧，让电流流过接触元件之间，促进损伤对象的磨耗的现像，采用滚动滑动疲劳寿命试验，在该滚动滑动疲劳寿命试验中，主轴的支承轴承采用陶瓷制的滚动体，电动机和试验部的主轴之间为绝缘结构，通过该滚动滑动疲劳寿命试验，求出寿命下降率相对混入水分浓度的关系，将该求出的关系在上述寿命下降率监视机构中，作为上述已确定的混入水分浓度和滚动部件的寿命下降率的关系而设定。
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