JP2002168242A - スラスト軸受異常検出装置及び方法 - Google Patents
スラスト軸受異常検出装置及び方法Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/12—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load
- F16C17/24—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load with devices affected by abnormal or undesired positions, e.g. for preventing overheating, for safety
- F16C17/243—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load with devices affected by abnormal or undesired positions, e.g. for preventing overheating, for safety related to temperature and heat, e.g. for preventing overheating
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2300/00—Application independent of particular apparatuses
- F16C2300/30—Application independent of particular apparatuses related to direction with respect to gravity
- F16C2300/34—Vertical, e.g. bearings for supporting a vertical shaft
Abstract
(57)【要約】
【課題】 合成樹脂をライニング材とするスラスト軸受
において発生した軸受異常を速やかに判定できるスラス
ト軸受異常検出装置を提供することである。 【解決手段】 軸受温度監視装置は、各々の温度測定素
子１２で検出されたすべての軸受セグメント４の温度の
うちいずれかの温度が所定値を超えたとき、スラスト軸
受の異常と判定する。
において発生した軸受異常を速やかに判定できるスラス
ト軸受異常検出装置を提供することである。 【解決手段】 軸受温度監視装置は、各々の温度測定素
子１２で検出されたすべての軸受セグメント４の温度の
うちいずれかの温度が所定値を超えたとき、スラスト軸
受の異常と判定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば立軸回転電
機である水車発電機に用いられるスラスト軸受の異常を
検出するスラスト軸受異常検出装置及び方法に関する。
機である水車発電機に用いられるスラスト軸受の異常を
検出するスラスト軸受異常検出装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、スラスト軸受は回転軸の長手方
向の位置を保持し、回転部と静止部とのクリアランスを
所定値に保つものであり、例えば水車発電機のような立
軸回転機に用いられる。
向の位置を保持し、回転部と静止部とのクリアランスを
所定値に保つものであり、例えば水車発電機のような立
軸回転機に用いられる。
【０００３】図７は、水車発電機に用いられる従来のス
ラスト軸受の説明図であり、図７（ａ）は側面図、図７
（ｂ）はＡ−Ａ線の矢視図である。回転軸１のスラスト
カラーの下面には回転板２が設けられ、油膜３を介して
回転軸１の周りに放射状に配置された扇型形状の複数の
軸受セグメント４に当接しており、回転板２を摺動可能
に支持している。この軸受セグメント４はセグメント支
持台５により支持されている。
ラスト軸受の説明図であり、図７（ａ）は側面図、図７
（ｂ）はＡ−Ａ線の矢視図である。回転軸１のスラスト
カラーの下面には回転板２が設けられ、油膜３を介して
回転軸１の周りに放射状に配置された扇型形状の複数の
軸受セグメント４に当接しており、回転板２を摺動可能
に支持している。この軸受セグメント４はセグメント支
持台５により支持されている。
【０００４】これら回転板２及び軸受セグメント４は、
油槽内に収納され潤滑油で満たされている。これによ
り、回転軸１の回転に従い、潤滑油は軸受セグメント４
と回転板２の間において油膜３を形成し、軸受セグメン
ト４と回転板２とが直接接触しないように保持してい
る。
油槽内に収納され潤滑油で満たされている。これによ
り、回転軸１の回転に従い、潤滑油は軸受セグメント４
と回転板２の間において油膜３を形成し、軸受セグメン
ト４と回転板２とが直接接触しないように保持してい
る。
【０００５】油膜３においては、回転板２の回転によっ
てせん断力が作用するため、油膜３内部での摩擦に起因
する熱が放出されており、この発熱は潤滑油循環装置６
及び潤滑油冷却装置７により軸受外部に放出される。こ
れにより、軸受セグメント４及び潤滑油の温度が過度に
上昇せぬように保持している。
てせん断力が作用するため、油膜３内部での摩擦に起因
する熱が放出されており、この発熱は潤滑油循環装置６
及び潤滑油冷却装置７により軸受外部に放出される。こ
れにより、軸受セグメント４及び潤滑油の温度が過度に
上昇せぬように保持している。
【０００６】図７（ｂ）に示すように、軸受セグメント
４は軸受台金８とライニング材９とから構成され、軸受
セグメント４を構成するライニング材９と回転板２との
間で油膜３は楔状となり軸受荷重を保持している。ここ
で、スラスト軸受に異常がない場合には、軸受温度はあ
る一定レベル以下となるように保持されているので、軸
受の異常を検出するためには軸受の温度を測定すればよ
いことになる。
４は軸受台金８とライニング材９とから構成され、軸受
セグメント４を構成するライニング材９と回転板２との
間で油膜３は楔状となり軸受荷重を保持している。ここ
で、スラスト軸受に異常がない場合には、軸受温度はあ
る一定レベル以下となるように保持されているので、軸
受の異常を検出するためには軸受の温度を測定すればよ
いことになる。
【０００７】軸受セグメント４のライニング材９には、
従来から錫系合金が用いられている。スラスト軸受の異
常は回転板２と軸受セグメント４との間の油膜３が失わ
れたことにより引き起こされる。
従来から錫系合金が用いられている。スラスト軸受の異
常は回転板２と軸受セグメント４との間の油膜３が失わ
れたことにより引き起こされる。
【０００８】図８は、軸受セグメント４において油膜３
が無くなった状態の説明図である。いま、油膜喪失し軸
受セグメント４ａに油膜喪失部Ｘが発生したとすると、
軸受セグメント４ａのライニング材９に用いられている
錫系合金ライニング材は、瞬時に回転板２との摩擦熱に
より溶解し、ライニング片１０を生じる。ライニング片
１０は回転板２の回転とともに隣の軸受セグメント４ｂ
と回転板２との間の油膜３に流入し、ライニング片干渉
部Ｙが発生する。このライニング片干渉部Ｙにおいて健
全な油膜３を喪失せしめ、当該軸受セグメント４ｂに損
傷を引き起こす。
が無くなった状態の説明図である。いま、油膜喪失し軸
受セグメント４ａに油膜喪失部Ｘが発生したとすると、
軸受セグメント４ａのライニング材９に用いられている
錫系合金ライニング材は、瞬時に回転板２との摩擦熱に
より溶解し、ライニング片１０を生じる。ライニング片
１０は回転板２の回転とともに隣の軸受セグメント４ｂ
と回転板２との間の油膜３に流入し、ライニング片干渉
部Ｙが発生する。このライニング片干渉部Ｙにおいて健
全な油膜３を喪失せしめ、当該軸受セグメント４ｂに損
傷を引き起こす。
【０００９】このメカニズムが繰り返されることによ
り、ある軸受セグメント４で発生した軸受異常は、やが
てすべての軸受セグメント４における軸受異常に発展す
る。従って、従来の錫系合金ライニング材を用いたスラ
スト軸受においては、ある軸受セグメント４で発生した
損傷は、速やかに温度の異常上昇を伴う全セグメント損
傷に発展することから、代表する特定の軸受セグメント
４のみの温度を監視することで軸受異常を検出すること
が可能であった。
り、ある軸受セグメント４で発生した軸受異常は、やが
てすべての軸受セグメント４における軸受異常に発展す
る。従って、従来の錫系合金ライニング材を用いたスラ
スト軸受においては、ある軸受セグメント４で発生した
損傷は、速やかに温度の異常上昇を伴う全セグメント損
傷に発展することから、代表する特定の軸受セグメント
４のみの温度を監視することで軸受異常を検出すること
が可能であった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、合成樹
脂をライニング材９とするセグメント形軸受において
は、ライニング材９に潤滑作用があるため、ある軸受セ
グメント４で発生したライニング材９に起因する潤滑油
中の異物が回転方向の軸受セグメント４と回転軸１との
間の油膜楔に流入しても錫系材料を使用している場合の
ように、連鎖的に軸受セグメント４が損傷することはな
く、すべての軸受セグメント４が致命的な損傷に至るケ
ースは希である。
脂をライニング材９とするセグメント形軸受において
は、ライニング材９に潤滑作用があるため、ある軸受セ
グメント４で発生したライニング材９に起因する潤滑油
中の異物が回転方向の軸受セグメント４と回転軸１との
間の油膜楔に流入しても錫系材料を使用している場合の
ように、連鎖的に軸受セグメント４が損傷することはな
く、すべての軸受セグメント４が致命的な損傷に至るケ
ースは希である。
【００１１】よって、１つの軸受セグメント４にて異常
が発生しても、錫系材料使用の軸受セグメントのよう
に、温度は発散的に上昇せず、軸受セグメントの負荷分
担変化分に応じた温度変化が発生するだけである。この
ため、 異常との判断には、専門的な知識と経験を要す
る。
が発生しても、錫系材料使用の軸受セグメントのよう
に、温度は発散的に上昇せず、軸受セグメントの負荷分
担変化分に応じた温度変化が発生するだけである。この
ため、 異常との判断には、専門的な知識と経験を要す
る。
【００１２】本発明の目的は、合成樹脂をライニング材
とするスラスト軸受において発生した軸受異常を速やか
に判定できるスラスト軸受異常検出装置を提供すること
である。
とするスラスト軸受において発生した軸受異常を速やか
に判定できるスラスト軸受異常検出装置を提供すること
である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係わる
スラスト軸受異常検出装置は、潤滑油中で回転する回転
軸の周りに放射状に配置され前記回転軸に取り付けられ
た回転板を摺動可能に支持する複数の軸受セグメントの
前記回転板と摺接する面に合成樹脂系のライニング材を
使用したスラスト軸受の異常を検出するスラスト軸受異
常検出装置において、各々の前記軸受セグメントに設け
られ各々の軸受セグメントの温度をそれぞれ測定する温
度測定素子と、前記温度測定素子で検出された各々の軸
受セグメントの温度のうちいずれかの温度が所定値を超
えたとき前記スラスト軸受の異常と判定する軸受温度監
視装置とを備えたことを特徴とする。
スラスト軸受異常検出装置は、潤滑油中で回転する回転
軸の周りに放射状に配置され前記回転軸に取り付けられ
た回転板を摺動可能に支持する複数の軸受セグメントの
前記回転板と摺接する面に合成樹脂系のライニング材を
使用したスラスト軸受の異常を検出するスラスト軸受異
常検出装置において、各々の前記軸受セグメントに設け
られ各々の軸受セグメントの温度をそれぞれ測定する温
度測定素子と、前記温度測定素子で検出された各々の軸
受セグメントの温度のうちいずれかの温度が所定値を超
えたとき前記スラスト軸受の異常と判定する軸受温度監
視装置とを備えたことを特徴とする。
【００１４】請求項１の発明に係わるスラスト軸受異常
検出装置においては、軸受温度監視装置は、各々の温度
測定素子で検出されたすべての軸受セグメントの温度の
うちいずれかの温度が所定値を超えたとき、スラスト軸
受の異常と判定する。
検出装置においては、軸受温度監視装置は、各々の温度
測定素子で検出されたすべての軸受セグメントの温度の
うちいずれかの温度が所定値を超えたとき、スラスト軸
受の異常と判定する。
【００１５】請求項２の発明に係わるスラスト軸受異常
検出装置は、潤滑油中で回転する回転軸の周りに放射状
に配置され前記回転軸に取り付けられた回転板を摺動可
能に支持する複数の軸受セグメントの前記回転板と摺接
する面に合成樹脂系のライニング材を使用したスラスト
軸受の異常を検出するスラスト軸受異常検出装置におい
て、前記回転軸の振動を検出する振動センサと、前記振
動センサで検出された振動を分析し正常時の振動を逸脱
したときは前記スラスト軸受の異常と判定する振動分析
器とを備えたことを特徴とする。
検出装置は、潤滑油中で回転する回転軸の周りに放射状
に配置され前記回転軸に取り付けられた回転板を摺動可
能に支持する複数の軸受セグメントの前記回転板と摺接
する面に合成樹脂系のライニング材を使用したスラスト
軸受の異常を検出するスラスト軸受異常検出装置におい
て、前記回転軸の振動を検出する振動センサと、前記振
動センサで検出された振動を分析し正常時の振動を逸脱
したときは前記スラスト軸受の異常と判定する振動分析
器とを備えたことを特徴とする。
【００１６】請求項２の発明に係わるスラスト軸受異常
検出装置においては、振動分析器は、振動センサで検出
された回転軸の振動を分析し、その振動が正常時の振動
を逸脱したときは、スラスト軸受の異常と判定する。
検出装置においては、振動分析器は、振動センサで検出
された回転軸の振動を分析し、その振動が正常時の振動
を逸脱したときは、スラスト軸受の異常と判定する。
【００１７】請求項３の発明に係わるスラスト軸受異常
検出装置は、潤滑油中で回転する回転軸の周りに放射状
に配置され前記回転軸に取り付けられた回転板を摺動可
能に支持する複数の軸受セグメントの前記回転板と摺接
する面に合成樹脂系のライニング材を使用したスラスト
軸受の異常を検出するスラスト軸受異常検出装置におい
て、複数の前記軸受セグメントのいずれかに設けられそ
の軸受セグメントの温度を測定する温度測定素子と、前
記潤滑油温度及び前記回転軸に加わる荷重に基づいて予
想軸受温度を算出する温度演算器と、前記温度測定素子
で検出された軸受セグメントの温度と前記温度演算器で
算出された予想軸受温度との差が予め定められた値を超
えたとき前記スラスト軸受の異常と判定する温度比較器
とを備えたことを特徴とする。
検出装置は、潤滑油中で回転する回転軸の周りに放射状
に配置され前記回転軸に取り付けられた回転板を摺動可
能に支持する複数の軸受セグメントの前記回転板と摺接
する面に合成樹脂系のライニング材を使用したスラスト
軸受の異常を検出するスラスト軸受異常検出装置におい
て、複数の前記軸受セグメントのいずれかに設けられそ
の軸受セグメントの温度を測定する温度測定素子と、前
記潤滑油温度及び前記回転軸に加わる荷重に基づいて予
想軸受温度を算出する温度演算器と、前記温度測定素子
で検出された軸受セグメントの温度と前記温度演算器で
算出された予想軸受温度との差が予め定められた値を超
えたとき前記スラスト軸受の異常と判定する温度比較器
とを備えたことを特徴とする。
【００１８】請求項３の発明に係わるスラスト軸受異常
検出装置においては、温度演算器は、潤滑油温度及び回
転軸に加わる荷重に基づいて予想軸受温度を算出する。
そして、温度比較器は、特定の軸受セグメントに設けら
れた温度測定素子で検出された代表の軸受セグメントの
温度のうちいずれかの温度が温度演算器で算出された予
想軸受温度を超えたとき前記スラスト軸受の異常と判定
する。
検出装置においては、温度演算器は、潤滑油温度及び回
転軸に加わる荷重に基づいて予想軸受温度を算出する。
そして、温度比較器は、特定の軸受セグメントに設けら
れた温度測定素子で検出された代表の軸受セグメントの
温度のうちいずれかの温度が温度演算器で算出された予
想軸受温度を超えたとき前記スラスト軸受の異常と判定
する。
【００１９】請求項４の発明に係わるスラスト軸受異常
検出装置は、潤滑油中で回転する回転軸の周りに放射状
に配置され前記回転軸に取り付けられた回転板を摺動可
能に支持する複数の軸受セグメントの前記回転板と摺接
する面に合成樹脂系のライニング材を使用したスラスト
軸受の異常を検出するスラスト軸受異常検出装置におい
て、前記回転軸に対して等配列に配置され前記回転板と
前記軸受セグメント支持台との間のギャップを測定する
複数のギャップセンサと、各々の前記ギャップセンサで
測定されたギャップ測定値間の偏差が所定値を超えたと
き前記スラスト軸受の異常と判定するギャップ比較器と
を備えたことを特徴とする。
検出装置は、潤滑油中で回転する回転軸の周りに放射状
に配置され前記回転軸に取り付けられた回転板を摺動可
能に支持する複数の軸受セグメントの前記回転板と摺接
する面に合成樹脂系のライニング材を使用したスラスト
軸受の異常を検出するスラスト軸受異常検出装置におい
て、前記回転軸に対して等配列に配置され前記回転板と
前記軸受セグメント支持台との間のギャップを測定する
複数のギャップセンサと、各々の前記ギャップセンサで
測定されたギャップ測定値間の偏差が所定値を超えたと
き前記スラスト軸受の異常と判定するギャップ比較器と
を備えたことを特徴とする。
【００２０】請求項４の発明に係わるスラスト軸受異常
検出装置においては、ギャップ比較器は、各々のギャッ
プセンサで測定された回転板と軸受セグメント支持台と
の間のギャップ測定値間の偏差が所定値を超えたとき、
スラスト軸受の異常と判定する。
検出装置においては、ギャップ比較器は、各々のギャッ
プセンサで測定された回転板と軸受セグメント支持台と
の間のギャップ測定値間の偏差が所定値を超えたとき、
スラスト軸受の異常と判定する。
【００２１】請求項５の発明に係わるスラスト軸受異常
検出装置は、潤滑油中で回転する回転軸の周りに放射状
に配置され前記回転軸に取り付けられた回転板を摺動可
能に支持する複数の軸受セグメントの前記回転板と摺接
する面に合成樹脂系のライニング材を使用したスラスト
軸受の異常を検出するスラスト軸受異常検出装置におい
て、前記潤滑油を循環して前記潤滑油中の不純物を濾過
する潤滑油濾過装置と、前記潤滑油濾過装置の入口出口
の前後差圧が所定値を超えたとき前記スラスト軸受の異
常と判定する差圧検出装置とを備えたことを特徴とす
る。
検出装置は、潤滑油中で回転する回転軸の周りに放射状
に配置され前記回転軸に取り付けられた回転板を摺動可
能に支持する複数の軸受セグメントの前記回転板と摺接
する面に合成樹脂系のライニング材を使用したスラスト
軸受の異常を検出するスラスト軸受異常検出装置におい
て、前記潤滑油を循環して前記潤滑油中の不純物を濾過
する潤滑油濾過装置と、前記潤滑油濾過装置の入口出口
の前後差圧が所定値を超えたとき前記スラスト軸受の異
常と判定する差圧検出装置とを備えたことを特徴とす
る。
【００２２】請求項５の発明に係わるスラスト軸受異常
検出装置においては、差圧検出装置は、潤滑油を循環し
て潤滑油中の不純物を濾過する潤滑油濾過装置の入口出
口の前後差圧が所定値を超えたとき、スラスト軸受の異
常と判定する。
検出装置においては、差圧検出装置は、潤滑油を循環し
て潤滑油中の不純物を濾過する潤滑油濾過装置の入口出
口の前後差圧が所定値を超えたとき、スラスト軸受の異
常と判定する。
【００２３】請求項６の発明に係わるスラスト軸受異常
検出方法は、潤滑油中で回転する回転軸の周りに放射状
に配置され前記回転軸に取り付けられた回転板を摺動可
能に支持する複数の軸受セグメントの前記回転板と摺接
する面に合成樹脂系のライニング材を使用したスラスト
軸受の異常を検出するスラスト軸受異常検出方法におい
て、複数の前記軸受セグメントのいずれかに設けられた
温度測定子によってその軸受セグメントにおける温度を
測定し、前記潤滑油温度及び前記回転軸に加わる加重を
温度演算器に入力して予想軸受温度を算出し、前記温度
測定素子で検出された軸受セグメントの温度と前記温度
演算器で算出された予想軸受温度とを温度比較器に入力
して比較演算を行い、前記温度測定素子で検出された軸
受セグメントの温度と前記温度演算器で算出された予想
軸受温度との差が予め定められた値を超えたことをもっ
て前記スラスト軸受の異常を判定することを特徴とす
る。
検出方法は、潤滑油中で回転する回転軸の周りに放射状
に配置され前記回転軸に取り付けられた回転板を摺動可
能に支持する複数の軸受セグメントの前記回転板と摺接
する面に合成樹脂系のライニング材を使用したスラスト
軸受の異常を検出するスラスト軸受異常検出方法におい
て、複数の前記軸受セグメントのいずれかに設けられた
温度測定子によってその軸受セグメントにおける温度を
測定し、前記潤滑油温度及び前記回転軸に加わる加重を
温度演算器に入力して予想軸受温度を算出し、前記温度
測定素子で検出された軸受セグメントの温度と前記温度
演算器で算出された予想軸受温度とを温度比較器に入力
して比較演算を行い、前記温度測定素子で検出された軸
受セグメントの温度と前記温度演算器で算出された予想
軸受温度との差が予め定められた値を超えたことをもっ
て前記スラスト軸受の異常を判定することを特徴とす
る。
【００２４】請求項６の発明に係わるスラスト軸受異常
検出方法においては、複数の軸受セグメントのいずれか
に設けられた温度測定子によってその軸受セグメントに
おける温度を測定し、潤滑油温度及び回転軸に加わる加
重を温度演算器に入力して予想軸受温度を算出する。そ
して、温度測定素子で検出された軸受セグメントの温度
と温度演算器で算出された予想軸受温度とを比較し、そ
の差が予め定められた値を超えたことをもってスラスト
軸受の異常を判定する。
検出方法においては、複数の軸受セグメントのいずれか
に設けられた温度測定子によってその軸受セグメントに
おける温度を測定し、潤滑油温度及び回転軸に加わる加
重を温度演算器に入力して予想軸受温度を算出する。そ
して、温度測定素子で検出された軸受セグメントの温度
と温度演算器で算出された予想軸受温度とを比較し、そ
の差が予め定められた値を超えたことをもってスラスト
軸受の異常を判定する。
【００２５】請求項７の発明に係わるスラスト軸受異常
検出装置は、潤滑油中で回転する水車回転軸の周りに放
射状に配置され前記水車回転軸に取り付けられた回転板
を摺動可能に支持する複数の軸受セグメントの前記回転
板と摺接する面に合成樹脂系のライニング材を使用した
スラスト軸受の異常を検出するスラスト軸受異常検出装
置において、複数の前記軸受セグメントのいずれかに設
けられその軸受セグメントの温度を測定する温度測定素
子と、前記潤滑油温度及び前記水車回転軸に接続された
水車の落差及びガイドベーン開度に基づいて予想軸受温
度を算出する温度演算器と、前記温度測定素子で検出さ
れた軸受セグメントの温度と前記温度演算器で算出され
た予想軸受温度との差が予め定められた値を超えたとき
前記スラスト軸受の異常と判定する温度比較器とを備え
たことを特徴とする。
検出装置は、潤滑油中で回転する水車回転軸の周りに放
射状に配置され前記水車回転軸に取り付けられた回転板
を摺動可能に支持する複数の軸受セグメントの前記回転
板と摺接する面に合成樹脂系のライニング材を使用した
スラスト軸受の異常を検出するスラスト軸受異常検出装
置において、複数の前記軸受セグメントのいずれかに設
けられその軸受セグメントの温度を測定する温度測定素
子と、前記潤滑油温度及び前記水車回転軸に接続された
水車の落差及びガイドベーン開度に基づいて予想軸受温
度を算出する温度演算器と、前記温度測定素子で検出さ
れた軸受セグメントの温度と前記温度演算器で算出され
た予想軸受温度との差が予め定められた値を超えたとき
前記スラスト軸受の異常と判定する温度比較器とを備え
たことを特徴とする。
【００２６】請求項７の発明に係わるスラスト軸受異常
検出装置においては、複数の軸受セグメントのいずれか
に設けられた温度測定子によってその軸受セグメントに
おける温度を測定し、潤滑油温度及び水車回転軸に接続
された水車の落差及びガイドベーン開度を温度演算器に
入力して予想軸受温度を算出する。そして、温度測定素
子で検出された軸受セグメントの温度と温度演算器で算
出された予想軸受温度とを温度比較器に入力して比較演
算を行い、温度測定素子で検出された軸受セグメントの
温度と温度演算器で算出された予想軸受温度との差が予
め定められた値を超えたことをもってスラスト軸受の異
常を判定する。
検出装置においては、複数の軸受セグメントのいずれか
に設けられた温度測定子によってその軸受セグメントに
おける温度を測定し、潤滑油温度及び水車回転軸に接続
された水車の落差及びガイドベーン開度を温度演算器に
入力して予想軸受温度を算出する。そして、温度測定素
子で検出された軸受セグメントの温度と温度演算器で算
出された予想軸受温度とを温度比較器に入力して比較演
算を行い、温度測定素子で検出された軸受セグメントの
温度と温度演算器で算出された予想軸受温度との差が予
め定められた値を超えたことをもってスラスト軸受の異
常を判定する。
【００２７】請求項８の発明に係わるスラスト軸受異常
検出方法は、潤滑油中で回転する水車回転軸の周りに放
射状に配置され前記水車回転軸に取り付けられた回転板
を摺動可能に支持する複数の軸受セグメントの前記回転
板と摺接する面に合成樹脂系のライニング材を使用した
スラスト軸受の異常を検出するスラスト軸受異常検出方
法において、複数の前記軸受セグメントのいずれかに設
けられた温度測定子によってその軸受セグメントにおけ
る温度を測定し、前記潤滑油温度及び前記水車回転軸に
接続された水車の落差及びガイドベーン開度を温度演算
器に入力して予想軸受温度を算出し、前記温度測定素子
で検出された軸受セグメントの温度と前記温度演算器で
算出された予想軸受温度とを温度比較器に入力して比較
演算を行い、前記温度測定素子で検出された軸受セグメ
ントの温度と前記温度演算器で算出された予想軸受温度
との差が予め定められた値を超えたことをもって前記ス
ラスト軸受の異常を判定することを特徴とする。
検出方法は、潤滑油中で回転する水車回転軸の周りに放
射状に配置され前記水車回転軸に取り付けられた回転板
を摺動可能に支持する複数の軸受セグメントの前記回転
板と摺接する面に合成樹脂系のライニング材を使用した
スラスト軸受の異常を検出するスラスト軸受異常検出方
法において、複数の前記軸受セグメントのいずれかに設
けられた温度測定子によってその軸受セグメントにおけ
る温度を測定し、前記潤滑油温度及び前記水車回転軸に
接続された水車の落差及びガイドベーン開度を温度演算
器に入力して予想軸受温度を算出し、前記温度測定素子
で検出された軸受セグメントの温度と前記温度演算器で
算出された予想軸受温度とを温度比較器に入力して比較
演算を行い、前記温度測定素子で検出された軸受セグメ
ントの温度と前記温度演算器で算出された予想軸受温度
との差が予め定められた値を超えたことをもって前記ス
ラスト軸受の異常を判定することを特徴とする。
【００２８】請求項８の発明に係わるスラスト軸受異常
検出方法においては、複数の軸受セグメントのいずれか
に設けられた温度測定素子によりその軸受セグメントの
温度を測定し、潤滑油温度及び水車回転軸に接続された
水車の落差及びガイドベーン開度に基づいて予想軸受温
度を算出する。そして、温度測定素子で検出された軸受
セグメントの温度と温度演算器で算出された予想軸受温
度との差が予め定められた値を超えたときスラスト軸受
の異常と判定する。
検出方法においては、複数の軸受セグメントのいずれか
に設けられた温度測定素子によりその軸受セグメントの
温度を測定し、潤滑油温度及び水車回転軸に接続された
水車の落差及びガイドベーン開度に基づいて予想軸受温
度を算出する。そして、温度測定素子で検出された軸受
セグメントの温度と温度演算器で算出された予想軸受温
度との差が予め定められた値を超えたときスラスト軸受
の異常と判定する。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明の第１の実施の形態に係わるスラス
ト軸受異常検出装置の構成図である。
する。図１は本発明の第１の実施の形態に係わるスラス
ト軸受異常検出装置の構成図である。
【００３０】回転軸１のスラストカラーの下面には回転
板２が設けられており、回転軸１の周りには放射状に扇
型形状の複数の軸受セグメント４がセグメント支持台５
により支持されて配置されている。そして、これら回転
板３及び軸受セグメント４は潤滑油が満たされた油槽１
１内に収納される。従って、回転板２と軸受セグメント
４との間には回転板２が回転した際に油膜３が形成さ
れ、回転板２はこの油膜３を介して軸受セグメント４に
より摺動可能に支持される。また、複数の軸受セグメン
ト４の回転板２と摺接する面は、合成樹脂系のライニン
グ材が使用されている。
板２が設けられており、回転軸１の周りには放射状に扇
型形状の複数の軸受セグメント４がセグメント支持台５
により支持されて配置されている。そして、これら回転
板３及び軸受セグメント４は潤滑油が満たされた油槽１
１内に収納される。従って、回転板２と軸受セグメント
４との間には回転板２が回転した際に油膜３が形成さ
れ、回転板２はこの油膜３を介して軸受セグメント４に
より摺動可能に支持される。また、複数の軸受セグメン
ト４の回転板２と摺接する面は、合成樹脂系のライニン
グ材が使用されている。
【００３１】ここで、複数の軸受セグメント４のすべて
には温度測定素子１２が取り付けられており、それぞれ
各々の軸受セグメント４の温度を検出する。油膜３が喪
失して軸受セグメント４が破損すると、その軸受セグメ
ント４の温度が上昇するので、その温度上昇を各々の温
度測定素子１２で検出する。
には温度測定素子１２が取り付けられており、それぞれ
各々の軸受セグメント４の温度を検出する。油膜３が喪
失して軸受セグメント４が破損すると、その軸受セグメ
ント４の温度が上昇するので、その温度上昇を各々の温
度測定素子１２で検出する。
【００３２】各々の温度測定素子１２で検出された軸受
セグメント４の温度は、各々の温度変換器１３を介して
測定温度ｔａ〜ｔｚとして軸受温度監視装置１４に入力
される。軸受温度監視装置１４は入力された温度ｔａ〜
ｔｚのいずれかが所定値を超過したことを条件に軸受異
常を検出する。
セグメント４の温度は、各々の温度変換器１３を介して
測定温度ｔａ〜ｔｚとして軸受温度監視装置１４に入力
される。軸受温度監視装置１４は入力された温度ｔａ〜
ｔｚのいずれかが所定値を超過したことを条件に軸受異
常を検出する。
【００３３】この第１の実施の形態によれば、各々の軸
受セグメント４に温度測定素子１２を設け、個別に軸受
セグメント４の異常を検出するので、合成樹脂系のライ
ニング材を使用した軸受セグメント４であっても適正に
軸受の異常を検出できる。また、軸受の異常が検出され
た場合には、破損した軸受セグメント４を直ちに特定す
ることが可能であるため、軸受異常の原因分析などにも
役立てることができ保守管理上有益である。
受セグメント４に温度測定素子１２を設け、個別に軸受
セグメント４の異常を検出するので、合成樹脂系のライ
ニング材を使用した軸受セグメント４であっても適正に
軸受の異常を検出できる。また、軸受の異常が検出され
た場合には、破損した軸受セグメント４を直ちに特定す
ることが可能であるため、軸受異常の原因分析などにも
役立てることができ保守管理上有益である。
【００３４】次に、本発明の第２の実施の形態を説明す
る。図２は本発明の第２の実施の形態に係わるスラスト
軸受異常検出装置の構成図である。この第２の実施の形
態は、回転軸１の振動を測定することにより軸受異常を
検出するようにしたものであり、回転軸１の振動を検出
する振動センサ１５と、振動センサ１５で検出された振
動を分析し正常時の振動を逸脱したときはスラスト軸受
の異常と判定する振動分析器１６とを備えている。
る。図２は本発明の第２の実施の形態に係わるスラスト
軸受異常検出装置の構成図である。この第２の実施の形
態は、回転軸１の振動を測定することにより軸受異常を
検出するようにしたものであり、回転軸１の振動を検出
する振動センサ１５と、振動センサ１５で検出された振
動を分析し正常時の振動を逸脱したときはスラスト軸受
の異常と判定する振動分析器１６とを備えている。
【００３５】回転軸１のスラストカラーの下面には回転
板２が設けられており、回転軸１の周りには放射状に扇
型形状の複数の軸受セグメント４がセグメント支持台５
により支持されて配置されている。そして、これら回転
板３及び軸受セグメント４は潤滑油が満たされた油槽１
１内に収納される。従って、回転板２と軸受セグメント
４との間には回転板２が回転した際に油膜３が形成さ
れ、回転板２はこの油膜３を介して軸受セグメント４に
より摺動可能に支持される。また、複数の軸受セグメン
ト４の回転板２と摺接する面は、合成樹脂系のライニン
グ材が使用されている。
板２が設けられており、回転軸１の周りには放射状に扇
型形状の複数の軸受セグメント４がセグメント支持台５
により支持されて配置されている。そして、これら回転
板３及び軸受セグメント４は潤滑油が満たされた油槽１
１内に収納される。従って、回転板２と軸受セグメント
４との間には回転板２が回転した際に油膜３が形成さ
れ、回転板２はこの油膜３を介して軸受セグメント４に
より摺動可能に支持される。また、複数の軸受セグメン
ト４の回転板２と摺接する面は、合成樹脂系のライニン
グ材が使用されている。
【００３６】振動センサ１５は回転軸１のスラストスカ
ラー近傍に設けられ、回転軸１の振動を検出する。振動
センサ１５で検出された振動は、振動分析器１６に入力
され、正常時の振動を逸脱したか否かが判定され、清浄
な振動を逸脱したときはスラスト軸受の異常と判定す
る。
ラー近傍に設けられ、回転軸１の振動を検出する。振動
センサ１５で検出された振動は、振動分析器１６に入力
され、正常時の振動を逸脱したか否かが判定され、清浄
な振動を逸脱したときはスラスト軸受の異常と判定す
る。
【００３７】いま、ある軸受セグメント４と回転板２と
の間にある油膜３が損なわれたとすると、その軸受セグ
メント４のライニング材９が異常磨耗する。これにより
セグメント表面の形状が損なわれ、油膜３を介して当該
軸受セグメント４に伝達されていた荷重に変化が生じ
る。
の間にある油膜３が損なわれたとすると、その軸受セグ
メント４のライニング材９が異常磨耗する。これにより
セグメント表面の形状が損なわれ、油膜３を介して当該
軸受セグメント４に伝達されていた荷重に変化が生じ
る。
【００３８】従って、回転軸１を中心に等配列に配置さ
れている複数の軸受セグメント４間の荷重バランスが損
なわれ、回転軸１の振れが過大になる。この軸振異常を
振動センサ１５及び振動分析器１６により検出し軸受異
常を検出する。
れている複数の軸受セグメント４間の荷重バランスが損
なわれ、回転軸１の振れが過大になる。この軸振異常を
振動センサ１５及び振動分析器１６により検出し軸受異
常を検出する。
【００３９】この第２の実施の形態によれば、振動セン
サにより回転軸の振動異常により軸受異常を検出するの
で、合成樹脂系のライニング材を使用した軸受セグメン
ト４であっても適正に軸受の異常を検出できる。
サにより回転軸の振動異常により軸受異常を検出するの
で、合成樹脂系のライニング材を使用した軸受セグメン
ト４であっても適正に軸受の異常を検出できる。
【００４０】次に、本発明の第３の実施の形態を説明す
る。図３は本発明の第３の実施の形態に係わるスラスト
軸受異常検出装置の構成図である。この第３の実施の形
態は、油槽１１の潤滑油温度とスラスト軸受に加わって
いる荷重とから予想軸受温度を求め、複数の軸受セグメ
ント４のうちの代表する軸受セグメント４の温度がその
予想軸受温度を逸脱したときスラスト軸受の異常と判定
するようにしたものである。
る。図３は本発明の第３の実施の形態に係わるスラスト
軸受異常検出装置の構成図である。この第３の実施の形
態は、油槽１１の潤滑油温度とスラスト軸受に加わって
いる荷重とから予想軸受温度を求め、複数の軸受セグメ
ント４のうちの代表する軸受セグメント４の温度がその
予想軸受温度を逸脱したときスラスト軸受の異常と判定
するようにしたものである。
【００４１】回転軸１のスラストカラーの下面には回転
板２が設けられており、回転軸１の周りには放射状に扇
型形状の複数の軸受セグメント４がセグメント支持台５
により支持されて配置されている。そして、これら回転
板３及び軸受セグメント４は潤滑油が満たされた油槽１
１内に収納される。従って、回転板２と軸受セグメント
４との間には回転板２が回転した際に油膜３が形成さ
れ、回転板２はこの油膜３を介して軸受セグメント４に
より摺動可能に支持される。また、複数の軸受セグメン
ト４の回転板２と摺接する面は、合成樹脂系のライニン
グ材が使用されている。
板２が設けられており、回転軸１の周りには放射状に扇
型形状の複数の軸受セグメント４がセグメント支持台５
により支持されて配置されている。そして、これら回転
板３及び軸受セグメント４は潤滑油が満たされた油槽１
１内に収納される。従って、回転板２と軸受セグメント
４との間には回転板２が回転した際に油膜３が形成さ
れ、回転板２はこの油膜３を介して軸受セグメント４に
より摺動可能に支持される。また、複数の軸受セグメン
ト４の回転板２と摺接する面は、合成樹脂系のライニン
グ材が使用されている。
【００４２】軸受支持構造物１７には歪みゲージ１８が
取り付けられ、この歪みゲージ１８の検出信号は、荷重
変換器１９を介して軸受全体に加わる荷重ｗとして温度
演算器２０に入力される。一方、温度演算器２０には、
油槽１１の潤滑油温度を検出する潤滑油温度測定素子２
１で検出された潤滑油温度が温度変換器１３ｂを介して
潤滑油温度Ｔｏとして入力される。
取り付けられ、この歪みゲージ１８の検出信号は、荷重
変換器１９を介して軸受全体に加わる荷重ｗとして温度
演算器２０に入力される。一方、温度演算器２０には、
油槽１１の潤滑油温度を検出する潤滑油温度測定素子２
１で検出された潤滑油温度が温度変換器１３ｂを介して
潤滑油温度Ｔｏとして入力される。
【００４３】スラスト軸受全体に加わっている荷重ｗ
は、すべて軸受支持構造物１７によって支持されており
スラスト軸受の温度は軸受に加わる荷重によって変化す
る。このことから、温度演算器２０では、この潤滑油温
度及び回転軸に加わる荷重ｗに基づいて予想軸受温度Ｔ
ｅを算出する。この予想軸受温度Ｔｅは温度比較器２２
に入力される。
は、すべて軸受支持構造物１７によって支持されており
スラスト軸受の温度は軸受に加わる荷重によって変化す
る。このことから、温度演算器２０では、この潤滑油温
度及び回転軸に加わる荷重ｗに基づいて予想軸受温度Ｔ
ｅを算出する。この予想軸受温度Ｔｅは温度比較器２２
に入力される。
【００４４】また、複数の軸受セグメント４のうちの代
表する軸受セグメント４には、温度測定素子１２が設け
られており、温度変換器１３ａを介して軸受セグメント
温度Ｔａとして温度比較器２２に入力されている。
表する軸受セグメント４には、温度測定素子１２が設け
られており、温度変換器１３ａを介して軸受セグメント
温度Ｔａとして温度比較器２２に入力されている。
【００４５】温度比較器２２は、温度測定素子１２で検
出された軸受セグメント４の温度Ｔａと温度演算器２０
で算出された予想軸受温度Ｔｅとを比較し、軸受セグメ
ント温度Ｔａが予想軸受温度Ｔｅを超えたときスラスト
軸受の異常と判定する。
出された軸受セグメント４の温度Ｔａと温度演算器２０
で算出された予想軸受温度Ｔｅとを比較し、軸受セグメ
ント温度Ｔａが予想軸受温度Ｔｅを超えたときスラスト
軸受の異常と判定する。
【００４６】いま、温度測定素子１２が挿入されていな
い、ある軸受セグメント４に異常が発生し油膜が失われ
たとすると、軸受セグメント４と回転板２とが接触して
高熱を発生し、ライニング材９の異常磨耗に至る。この
ときに発生する高熱の潤滑油は他の軸受セグメント４と
回転板２との間に存在する油膜３に流入し、軸受セグメ
ント４の温度を上昇せしめる。
い、ある軸受セグメント４に異常が発生し油膜が失われ
たとすると、軸受セグメント４と回転板２とが接触して
高熱を発生し、ライニング材９の異常磨耗に至る。この
ときに発生する高熱の潤滑油は他の軸受セグメント４と
回転板２との間に存在する油膜３に流入し、軸受セグメ
ント４の温度を上昇せしめる。
【００４７】また、温度測定素子１２が挿入されている
軸受セグメント４に異常が発生し油膜が失われたとする
と、軸受セグメント４と回転板２が接触してライニング
材９を異常摩耗させ、高熱を発生し、軸受セグメント４
の温度も著しく上昇する。
軸受セグメント４に異常が発生し油膜が失われたとする
と、軸受セグメント４と回転板２が接触してライニング
材９を異常摩耗させ、高熱を発生し、軸受セグメント４
の温度も著しく上昇する。
【００４８】一方、軸受支持構造物１７に取り付けられ
た歪みゲージ１８は、荷重変換器１９を介して軸受全体
に加わる荷重ｗを温度演算器２０に入力する。また、潤
滑油温度測定素子２１は温度変換器１３ｂを介して温度
演算器２０に潤滑油温度Ｔｏを入力する。温度演算器２
０は軸受全体に加わる荷重ｗ及び潤滑油温度Ｔｏから予
想される軸受温度Ｔｅを算出し温度比較器２２に入力す
る。
た歪みゲージ１８は、荷重変換器１９を介して軸受全体
に加わる荷重ｗを温度演算器２０に入力する。また、潤
滑油温度測定素子２１は温度変換器１３ｂを介して温度
演算器２０に潤滑油温度Ｔｏを入力する。温度演算器２
０は軸受全体に加わる荷重ｗ及び潤滑油温度Ｔｏから予
想される軸受温度Ｔｅを算出し温度比較器２２に入力す
る。
【００４９】温度測定素子１２は温度変換器１３ａを介
して軸受セグメント４の温度Ｔａを温度比較器２２に入
力する。温度比較器２２においては、予想される温度Ｔ
ｅと測定された温度Ｔａとの偏差が所定値を超えたこと
を条件に軸受が異常になったことを検出する。
して軸受セグメント４の温度Ｔａを温度比較器２２に入
力する。温度比較器２２においては、予想される温度Ｔ
ｅと測定された温度Ｔａとの偏差が所定値を超えたこと
を条件に軸受が異常になったことを検出する。
【００５０】以上の説明では、回転軸にかかる荷重ｗを
歪みゲージ１８で検出するようにしたが、水車発電機に
おいては水車のガイドベーン開度及び落差によって軸受
荷重が決まることから、図４に示すように、あらかじめ
落差Ｈとガイドベーン開度ＧＶとを、軸受全体に加わる
べき荷重ｗの関係をインプットしてある軸受荷重算出器
２３に入力し、荷重ｗを求めることで予想軸受温度Ｔｅ
を算出し軸受セグメント温度Ｔａとの偏差を温度比較器
２２で検出するようにしてもよい。
歪みゲージ１８で検出するようにしたが、水車発電機に
おいては水車のガイドベーン開度及び落差によって軸受
荷重が決まることから、図４に示すように、あらかじめ
落差Ｈとガイドベーン開度ＧＶとを、軸受全体に加わる
べき荷重ｗの関係をインプットしてある軸受荷重算出器
２３に入力し、荷重ｗを求めることで予想軸受温度Ｔｅ
を算出し軸受セグメント温度Ｔａとの偏差を温度比較器
２２で検出するようにしてもよい。
【００５１】この第３の実施の形態によれば、代表する
軸受セグメント４の温度と、軸受に加わっている荷重か
ら演算によって求めた軸受セグメント４の予想軸受温度
との差を検出することにより軸受異常を検出するので、
合成樹脂系のライニング材を使用した軸受セグメント４
であっても重ｒたいの錫系合金を用いたスラスト軸受と
同様に軸受セグメント４の温度監視は代表する特定の軸
受セグメント４のみで良く、合成樹脂系のライニング材
を使用した軸受セグメント４であっても適正に軸受の異
常を検出することができる。
軸受セグメント４の温度と、軸受に加わっている荷重か
ら演算によって求めた軸受セグメント４の予想軸受温度
との差を検出することにより軸受異常を検出するので、
合成樹脂系のライニング材を使用した軸受セグメント４
であっても重ｒたいの錫系合金を用いたスラスト軸受と
同様に軸受セグメント４の温度監視は代表する特定の軸
受セグメント４のみで良く、合成樹脂系のライニング材
を使用した軸受セグメント４であっても適正に軸受の異
常を検出することができる。
【００５２】次に、本発明の第４の実施の形態を説明す
る。図５は本発明の第４の実施の形態に係わるスラスト
軸受異常検出装置の構成図である。この第４の実施の形
態は、回転板２と軸受セグメント支持台５との間のギャ
ップを測定することにより軸受異常を検出するようにし
たものである。
る。図５は本発明の第４の実施の形態に係わるスラスト
軸受異常検出装置の構成図である。この第４の実施の形
態は、回転板２と軸受セグメント支持台５との間のギャ
ップを測定することにより軸受異常を検出するようにし
たものである。
【００５３】回転軸１のスラストカラーの下面には回転
板２が設けられており、回転軸１の周りには放射状に扇
型形状の複数の軸受セグメント４がセグメント支持台５
により支持されて配置されている。そして、これら回転
板３及び軸受セグメント４は潤滑油が満たされた油槽１
１内に収納される。従って、回転板２と軸受セグメント
４との間には回転板２が回転した際に油膜３が形成さ
れ、回転板２はこの油膜３を介して軸受セグメント４に
より摺動可能に支持される。また、複数の軸受セグメン
ト４の回転板２と摺接する面は、合成樹脂系のライニン
グ材が使用されている。
板２が設けられており、回転軸１の周りには放射状に扇
型形状の複数の軸受セグメント４がセグメント支持台５
により支持されて配置されている。そして、これら回転
板３及び軸受セグメント４は潤滑油が満たされた油槽１
１内に収納される。従って、回転板２と軸受セグメント
４との間には回転板２が回転した際に油膜３が形成さ
れ、回転板２はこの油膜３を介して軸受セグメント４に
より摺動可能に支持される。また、複数の軸受セグメン
ト４の回転板２と摺接する面は、合成樹脂系のライニン
グ材が使用されている。
【００５４】回転軸１に対して等配列に複数個のギャッ
プセンサ２４が配置され、各々のギャップセンサ２４は
回転板２と軸受セグメント支持台５との間のギャップを
測定する。各々のギャップセンサ５で測定されたギャッ
プ測定値は、それぞれギャップ変換器２５を介して、ギ
ャップ比較器２６に入力される。ギャップ比較器２６
は、各々のギャップセンサ５で測定されたギャップ測定
値間の偏差を求め、その偏差が所定値を超えたときスラ
スト軸受の異常と判定する。
プセンサ２４が配置され、各々のギャップセンサ２４は
回転板２と軸受セグメント支持台５との間のギャップを
測定する。各々のギャップセンサ５で測定されたギャッ
プ測定値は、それぞれギャップ変換器２５を介して、ギ
ャップ比較器２６に入力される。ギャップ比較器２６
は、各々のギャップセンサ５で測定されたギャップ測定
値間の偏差を求め、その偏差が所定値を超えたときスラ
スト軸受の異常と判定する。
【００５５】すなわち、ギャップセンサ２４はセグメン
ト支持台５に取り付けられ、回転軸２に対して等配列に
配置されており、ギャップ変換器２５を介して各ギャッ
プ測定値Tia〜Tizをギャップ比較器２６に入力する。
ト支持台５に取り付けられ、回転軸２に対して等配列に
配置されており、ギャップ変換器２５を介して各ギャッ
プ測定値Tia〜Tizをギャップ比較器２６に入力する。
【００５６】いま、ある軸受セグメント４と回転板２と
の間にある油膜３が損なわれたとすると、その軸受セグ
メント４のライニング材９が異常磨耗することにより軸
受セグメント４の表面の形状が損なわれる。これによ
り、回転軸２に対して等配列に配置されている軸受セグ
メント４間における荷重分担にアンバランスが生じ、回
転板２が傾くことにより各ギャップ測定値Tia〜Tiz間の
偏差が大きくなる。この偏差が所定値を超えたことをギ
ャップ比較器２６で検出し、軸受異常を検出する。
の間にある油膜３が損なわれたとすると、その軸受セグ
メント４のライニング材９が異常磨耗することにより軸
受セグメント４の表面の形状が損なわれる。これによ
り、回転軸２に対して等配列に配置されている軸受セグ
メント４間における荷重分担にアンバランスが生じ、回
転板２が傾くことにより各ギャップ測定値Tia〜Tiz間の
偏差が大きくなる。この偏差が所定値を超えたことをギ
ャップ比較器２６で検出し、軸受異常を検出する。
【００５７】第４の実施の形態によれば、回転板２と軸
受セグメント支持台５の間のギャップを測定することに
より軸受異常を検出するので、合成樹脂系のライニング
材を使用した軸受セグメント４であっても適正に軸受の
異常を検出できる。
受セグメント支持台５の間のギャップを測定することに
より軸受異常を検出するので、合成樹脂系のライニング
材を使用した軸受セグメント４であっても適正に軸受の
異常を検出できる。
【００５８】次に、本発明の第５の実施の形態を説明す
る。図６は本発明の第５の実施の形態に係わるスラスト
軸受異常検出装置の構成図である。この第５の実施の形
態は、潤滑油の循環配管に設けた潤滑油濾過装置の差圧
を検出することにより軸受異常を検出するようにしたも
のである。
る。図６は本発明の第５の実施の形態に係わるスラスト
軸受異常検出装置の構成図である。この第５の実施の形
態は、潤滑油の循環配管に設けた潤滑油濾過装置の差圧
を検出することにより軸受異常を検出するようにしたも
のである。
【００５９】回転軸１のスラストカラーの下面には回転
板２が設けられており、回転軸１の周りには放射状に扇
型形状の複数の軸受セグメント４がセグメント支持台５
により支持されて配置されている。そして、これら回転
板３及び軸受セグメント４は潤滑油が満たされた油槽１
１内に収納される。従って、回転板２と軸受セグメント
４との間には回転板２が回転した際に油膜３が形成さ
れ、回転板２はこの油膜３を介して軸受セグメント４に
より摺動可能に支持される。また、複数の軸受セグメン
ト４の回転板２と摺接する面は、合成樹脂系のライニン
グ材が使用されている。
板２が設けられており、回転軸１の周りには放射状に扇
型形状の複数の軸受セグメント４がセグメント支持台５
により支持されて配置されている。そして、これら回転
板３及び軸受セグメント４は潤滑油が満たされた油槽１
１内に収納される。従って、回転板２と軸受セグメント
４との間には回転板２が回転した際に油膜３が形成さ
れ、回転板２はこの油膜３を介して軸受セグメント４に
より摺動可能に支持される。また、複数の軸受セグメン
ト４の回転板２と摺接する面は、合成樹脂系のライニン
グ材が使用されている。
【００６０】油槽１１の潤滑油は、潤滑油循環装置６に
より潤滑油濾過装置２７に導かれ潤滑油中の不純物が除
去される。潤滑油濾過装置２７で不純物が除去された潤
滑油は潤滑油冷却装置７で冷却され油槽１１に戻され
る。
より潤滑油濾過装置２７に導かれ潤滑油中の不純物が除
去される。潤滑油濾過装置２７で不純物が除去された潤
滑油は潤滑油冷却装置７で冷却され油槽１１に戻され
る。
【００６１】潤滑油濾過装置２７は不純物を濾過するス
トレーナエレメント２８を有しており、濾過した不純物
の量に対応して潤滑油濾過装置２７の入口出口の前後差
圧が変化する。そこで、差圧検出装置２９は、潤滑油濾
過装置２７の入口出口の前後差圧が所定値を超えたとき
スラスト軸受の異常と判定する。これは、軸受セグメン
ト４のライニング材９の摩耗のより発生するライニング
片が増加したときは、軸受の異常と判断できるからであ
る。
トレーナエレメント２８を有しており、濾過した不純物
の量に対応して潤滑油濾過装置２７の入口出口の前後差
圧が変化する。そこで、差圧検出装置２９は、潤滑油濾
過装置２７の入口出口の前後差圧が所定値を超えたとき
スラスト軸受の異常と判定する。これは、軸受セグメン
ト４のライニング材９の摩耗のより発生するライニング
片が増加したときは、軸受の異常と判断できるからであ
る。
【００６２】いま、ある軸受セグメント４と回転板２と
の間にある油膜３が損なわれたとすると、軸受セグメン
ト４のライニング材９が異常磨耗することによりライニ
ング片が発生する。潤滑油は潤滑油循環装置６により軸
受外に引き出され、潤滑油濾過装置２７を介して潤滑油
冷却装置７にて冷却された後に油槽１１の軸受へ戻され
る。この際に発生したライニング片は潤滑油濾過装置２
７のストレーナエレメント２８にて濾し取られる。従っ
て、ストレーナエレメント２８の前後に発生する差圧が
所定値を超えたことを差圧検出装置２９で検出し、軸受
の異常を検出する。この場合、ストレーナエレメント２
８に目視用の窓を設けた場合には、ストレーナエレメン
ト２８を目視点検することでも検出可能である。
の間にある油膜３が損なわれたとすると、軸受セグメン
ト４のライニング材９が異常磨耗することによりライニ
ング片が発生する。潤滑油は潤滑油循環装置６により軸
受外に引き出され、潤滑油濾過装置２７を介して潤滑油
冷却装置７にて冷却された後に油槽１１の軸受へ戻され
る。この際に発生したライニング片は潤滑油濾過装置２
７のストレーナエレメント２８にて濾し取られる。従っ
て、ストレーナエレメント２８の前後に発生する差圧が
所定値を超えたことを差圧検出装置２９で検出し、軸受
の異常を検出する。この場合、ストレーナエレメント２
８に目視用の窓を設けた場合には、ストレーナエレメン
ト２８を目視点検することでも検出可能である。
【００６３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、合
成樹脂をライニング材とする軸受においても、発生した
軸受異常を速やかに検出できる。
成樹脂をライニング材とする軸受においても、発生した
軸受異常を速やかに検出できる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わるスラスト軸
受異常検出装置の構成図。
受異常検出装置の構成図。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係わるスラスト軸
受異常検出装置の構成図。
受異常検出装置の構成図。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係わるスラスト軸
受異常検出装置の構成図。
受異常検出装置の構成図。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係わるスラスト軸
受異常検出装置の他の一例を示す構成図。
受異常検出装置の他の一例を示す構成図。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係わるスラスト軸
受異常検出装置の構成図。
受異常検出装置の構成図。
【図６】本発明の第５の実施の形態に係わるスラスト軸
受異常検出装置の構成図。
受異常検出装置の構成図。
【図７】合成樹脂をライニング材に用いた従来のスラス
ト軸受の構造図。
ト軸受の構造図。
【図８】錫系合金をライニング材を用いた従来のスラス
ト軸受の損傷のメカニズムの説明図。
ト軸受の損傷のメカニズムの説明図。
１…回転軸、２…回転板、３…油膜、４…軸受セグメン
ト、５…セグメント支持台、６…潤滑油循環装置、７…
潤滑油冷却装置、８…軸受台金、９…ライニング材、１
０…ライニング片、１１…油槽、１２…温度測定素子、
１３…温度変換器、１４…軸受温度監視装置、１５…振
動センサ、１６…振動分析器、１７…軸受支持構造物、
１８…歪みゲージ、１９…荷重変換器、２０…温度演算
器、２１…潤滑油温度測定素子、２２…温度比較器、２
３…軸受荷重算出器、２４…ギャプセンサ、２５…ギャ
ップ変換器、２６…ギャップ比較器、２７…潤滑油濾過
装置、２８…ストレーナエレメント、２９…差圧検出装
置
ト、５…セグメント支持台、６…潤滑油循環装置、７…
潤滑油冷却装置、８…軸受台金、９…ライニング材、１
０…ライニング片、１１…油槽、１２…温度測定素子、
１３…温度変換器、１４…軸受温度監視装置、１５…振
動センサ、１６…振動分析器、１７…軸受支持構造物、
１８…歪みゲージ、１９…荷重変換器、２０…温度演算
器、２１…潤滑油温度測定素子、２２…温度比較器、２
３…軸受荷重算出器、２４…ギャプセンサ、２５…ギャ
ップ変換器、２６…ギャップ比較器、２７…潤滑油濾過
装置、２８…ストレーナエレメント、２９…差圧検出装
置
Claims (8)
- 【請求項１】 潤滑油中で回転する回転軸の周りに放射
状に配置され前記回転軸に取り付けられた回転板を摺動
可能に支持する複数の軸受セグメントの前記回転板と摺
接する面に合成樹脂系のライニング材を使用したスラス
ト軸受の異常を検出するスラスト軸受異常検出装置にお
いて、各々の前記軸受セグメントに設けられ各々の軸受
セグメントの温度をそれぞれ測定する温度測定素子と、
前記温度測定素子で検出された各々の軸受セグメントの
温度のうちいずれかの温度が所定値を超えたとき前記ス
ラスト軸受の異常と判定する軸受温度監視装置とを備え
たことを特徴とするスラスト軸受異常検出装置。 - 【請求項２】 潤滑油中で回転する回転軸の周りに放射
状に配置され前記回転軸に取り付けられた回転板を摺動
可能に支持する複数の軸受セグメントの前記回転板と摺
接する面に合成樹脂系のライニング材を使用したスラス
ト軸受の異常を検出するスラスト軸受異常検出装置にお
いて、前記回転軸の振動を検出する振動センサと、前記
振動センサで検出された振動を分析し正常時の振動を逸
脱したときは前記スラスト軸受の異常と判定する振動分
析器とを備えたことを特徴とするスラスト軸受異常検出
装置。 - 【請求項３】 潤滑油中で回転する回転軸の周りに放射
状に配置され前記回転軸に取り付けられた回転板を摺動
可能に支持する複数の軸受セグメントの前記回転板と摺
接する面に合成樹脂系のライニング材を使用したスラス
ト軸受の異常を検出するスラスト軸受異常検出装置にお
いて、複数の前記軸受セグメントのいずれかに設けられ
その軸受セグメントの温度を測定する温度測定素子と、
前記潤滑油温度及び前記回転軸に加わる荷重に基づいて
予想軸受温度を算出する温度演算器と、前記温度測定素
子で検出された軸受セグメントの温度と前記温度演算器
で算出された予想軸受温度との差が予め定められた値を
超えたとき前記スラスト軸受の異常と判定する温度比較
器とを備えたことを特徴とするスラスト軸受異常検出装
置。 - 【請求項４】 潤滑油中で回転する回転軸の周りに放射
状に配置され前記回転軸に取り付けられた回転板を摺動
可能に支持する複数の軸受セグメントの前記回転板と摺
接する面に合成樹脂系のライニング材を使用したスラス
ト軸受の異常を検出するスラスト軸受異常検出装置にお
いて、前記回転軸に対して等配列に配置され前記回転板
と前記軸受セグメント支持台との間のギャップを測定す
る複数のギャップセンサと、各々の前記ギャップセンサ
で測定されたギャップ測定値間の偏差が所定値を超えた
とき前記スラスト軸受の異常と判定するギャップ比較器
とを備えたことを特徴とするスラスト軸受異常検出装
置。 - 【請求項５】 潤滑油中で回転する回転軸の周りに放射
状に配置され前記回転軸に取り付けられた回転板を摺動
可能に支持する複数の軸受セグメントの前記回転板と摺
接する面に合成樹脂系のライニング材を使用したスラス
ト軸受の異常を検出するスラスト軸受異常検出装置にお
いて、前記潤滑油を循環して前記潤滑油中の不純物を濾
過する潤滑油濾過装置と、前記潤滑油濾過装置の入口出
口の前後差圧が所定値を超えたとき前記スラスト軸受の
異常と判定する差圧検出装置とを備えたことを特徴とす
るスラスト軸受異常検出装置。 - 【請求項６】 潤滑油中で回転する回転軸の周りに放射
状に配置され前記回転軸に取り付けられた回転板を摺動
可能に支持する複数の軸受セグメントの前記回転板と摺
接する面に合成樹脂系のライニング材を使用したスラス
ト軸受の異常を検出するスラスト軸受異常検出方法にお
いて、複数の前記軸受セグメントのいずれかに設けられ
た温度測定子によってその軸受セグメントにおける温度
を測定し、前記潤滑油温度及び前記回転軸に加わる加重
を温度演算器に入力して予想軸受温度を算出し、前記温
度測定素子で検出された軸受セグメントの温度と前記温
度演算器で算出された予想軸受温度とを温度比較器に入
力して比較演算を行い、前記温度測定素子で検出された
軸受セグメントの温度と前記温度演算器で算出された予
想軸受温度との差が予め定められた値を超えたことをも
って前記スラスト軸受の異常を判定することを特徴とす
るスラスト軸受異常検出方法。 - 【請求項７】 潤滑油中で回転する水車回転軸の周りに
放射状に配置され前記水車回転軸に取り付けられた回転
板を摺動可能に支持する複数の軸受セグメントの前記回
転板と摺接する面に合成樹脂系のライニング材を使用し
たスラスト軸受の異常を検出するスラスト軸受異常検出
装置において、複数の前記軸受セグメントのいずれかに
設けられその軸受セグメントの温度を測定する温度測定
素子と、前記潤滑油温度及び前記水車回転軸に接続され
た水車の落差及びガイドベーン開度に基づいて予想軸受
温度を算出する温度演算器と、前記温度測定素子で検出
された軸受セグメントの温度と前記温度演算器で算出さ
れた予想軸受温度との差が予め定められた値を超えたと
き前記スラスト軸受の異常と判定する温度比較器とを備
えたことを特徴とするスラスト軸受異常検出装置。 - 【請求項８】 潤滑油中で回転する水車回転軸の周りに
放射状に配置され前記水車回転軸に取り付けられた回転
板を摺動可能に支持する複数の軸受セグメントの前記回
転板と摺接する面に合成樹脂系のライニング材を使用し
たスラスト軸受の異常を検出するスラスト軸受異常検出
方法において、複数の前記軸受セグメントのいずれかに
設けられた温度測定子によってその軸受セグメントにお
ける温度を測定し、前記潤滑油温度及び前記水車回転軸
に接続された水車の落差及びガイドベーン開度を温度演
算器に入力して予想軸受温度を算出し、前記温度測定素
子で検出された軸受セグメントの温度と前記温度演算器
で算出された予想軸受温度とを温度比較器に入力して比
較演算を行い、前記温度測定素子で検出された軸受セグ
メントの温度と前記温度演算器で算出された予想軸受温
度との差が予め定められた値を超えたことをもって前記
スラスト軸受の異常を判定することを特徴とするスラス
ト軸受異常検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000366461A JP2002168242A (ja) | 2000-12-01 | 2000-12-01 | スラスト軸受異常検出装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000366461A JP2002168242A (ja) | 2000-12-01 | 2000-12-01 | スラスト軸受異常検出装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002168242A true JP2002168242A (ja) | 2002-06-14 |
Family
ID=18837079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000366461A Withdrawn JP2002168242A (ja) | 2000-12-01 | 2000-12-01 | スラスト軸受異常検出装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002168242A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7140779B2 (en) | 2003-07-18 | 2006-11-28 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Bearing and screw compressor |
| US7682084B2 (en) | 2003-07-18 | 2010-03-23 | Kobe Steel, Ltd. | Bearing and screw compressor |
| JP2017149290A (ja) * | 2016-02-25 | 2017-08-31 | 川崎重工業株式会社 | 鉄道車両の軸受監視装置 |
| WO2020174632A1 (ja) * | 2019-02-27 | 2020-09-03 | 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 | 軸受状態監視装置、ターボチャージャ及び軸受状態監視方法 |
-
2000
- 2000-12-01 JP JP2000366461A patent/JP2002168242A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7140779B2 (en) | 2003-07-18 | 2006-11-28 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Bearing and screw compressor |
| US7682084B2 (en) | 2003-07-18 | 2010-03-23 | Kobe Steel, Ltd. | Bearing and screw compressor |
| JP2017149290A (ja) * | 2016-02-25 | 2017-08-31 | 川崎重工業株式会社 | 鉄道車両の軸受監視装置 |
| US10889309B2 (en) | 2016-02-25 | 2021-01-12 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Bearing monitoring device of railcar |
| WO2020174632A1 (ja) * | 2019-02-27 | 2020-09-03 | 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 | 軸受状態監視装置、ターボチャージャ及び軸受状態監視方法 |
| JPWO2020174632A1 (ja) * | 2019-02-27 | 2021-12-16 | 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 | 軸受状態監視装置、ターボチャージャ及び軸受状態監視方法 |
| JP7198904B2 (ja) | 2019-02-27 | 2023-01-04 | 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 | 軸受状態監視装置、ターボチャージャ及び軸受状態監視方法 |
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|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050315 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
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|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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