JP2007263609A - 機械設備の異常診断装置及び異常診断方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】回転部品を備えた機械設備の異常診断装置は、周波数分析に基づく診断用スペクトル曲線の周波数成分と、回転部品の回転速度信号に基づいて算出した周波数成分とを比較照合し、その照合結果に基づき回転部品の異常の有無及び異常部位を判定する。周波数分析に基づく診断用スペクトル曲線f5は、周波数分析により得られる実測スペクトル曲線f1から第1平均スペクトル曲線f2を算出し、実測スペクトル曲線f1について第1平均スペクトル曲線f2より大きい成分を除去したスペクトル曲線f3を導き、さらにスペクトル曲線f3から第2平均スペクトル曲線f4を算出し、実測スペクトル曲線f1について第2平均スペクトル曲線f4を差し引くことで与えられる。
【選択図】図4
Description
(1) 機械設備の回転部品の振動に起因して発生する物理量を電気信号として出力する検出部と、電気信号の波形にエンベロープ分析及び周波数分析を行い、周波数分析に基づく診断用スペクトル曲線の周波数成分と、回転部品の回転速度信号に基づいて算出した周波数成分とを比較照合し、その照合結果に基づき部品の異常の有無及び異常部位を判定する信号処理部と、を備える異常診断装置であって、
周波数分析に基づく診断用スペクトル曲線は、周波数分析により得られる実測スペクトル曲線から第1平均スペクトル曲線を算出し、実測スペクトル曲線について第1平均スペクトル曲線より大きい成分を除去したスペクトル曲線を導き、さらにスペクトル曲線から第2平均スペクトル曲線を算出し、実測スペクトル曲線について第2平均スペクトル曲線を差し引くことで与えられることを特徴とする異常診断装置。
(2) 第1平均スペクトル曲線は、実測スペクトル曲線から位相補償フィルタを用いて算出されることを特徴とする(1)に記載の異常診断装置。
(3) 第2平均スペクトル曲線は、スペクトル曲線から位相補償フィルタを用いて算出されることを特徴とする(1)または(2)に記載の異常診断装置。
(4) 振動に起因して発生する物理量は、振動、加速度、音、超音波、AEのいずれかであることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の異常診断装置。
(5) 検出部から出力される電気信号には、増幅処理とフィルタ処理の少なくとも一方が施されることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の機械設備の異常診断装置。
(6) 信号処理部による処理、及び判定結果を制御部に出力する処理を行なうマイクロコンピュータを具備したことを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載の異常診断装置。
(7) 機械設備は鉄道車両用軸受装置であることを特徴とする(1)〜(6)のいずれかに記載の異常診断装置。
(8) 機械設備は風車用軸受装置であることを特徴とする(1)〜(6)のいずれかに記載の異常診断装置。
(9) 機械設備は工作機械主軸用軸受装置であることを特徴とする(1)〜(6)のいずれかに記載の異常診断装置。
(10) 機械設備の回転部品の振動に起因して発生する物理量を電気信号として出力し、電気信号の波形にエンベロープ分析及び周波数分析を行い、周波数分析に基づく診断用スペクトル曲線の周波数成分と、回転部品の回転速度信号に基づいて算出した周波数成分とを比較照合し、その照合結果に基づき部品の異常の有無及び異常部位を判定する異常診断方法であって、
周波数分析に基づく診断用スペクトル曲線は、周波数分析により得られる実測スペクトル曲線から第1平均スペクトル曲線を算出し、実測スペクトル曲線について第1平均スペクトル曲線より大きい成分を除去したスペクトル曲線を導き、さらにスペクトル曲線から第2平均スペクトル曲線を算出し、実測スペクトル曲線について第2平均スペクトル曲線を差し引くことで与えられることを特徴とする異常診断方法。
(11) 第1平均スペクトル曲線は、実測スペクトル曲線から位相補償フィルタを用いて算出されることを特徴とする(10)に記載の異常診断方法。
(12) 第2平均スペクトル曲線は、スペクトル曲線から位相補償フィルタを用いて算出されることを特徴とする(10)または(11)に記載の異常診断方法。
(13) 振動に起因して発生する物理量は、振動、加速度、音、超音波、AEのいずれかであることを特徴とする(10)〜(12)のいずれかに記載の異常診断方法。
(14) 検出部から出力される電気信号は、増幅処理とフィルタ処理の少なくとも一方を施すことを特徴とする(10)〜(13)のいずれかに記載の異常診断方法。
(15) 信号処理部による処理、及び判定結果を制御部に出力する処理を行なうマイクロコンピュータを具備したことを特徴とする(10)〜(14)のいずれかに記載の異常診断方法。
その他の構成および作用については、第1実施形態のものと同様である。
本実施形態の診断用スペクトル曲線は、実測スペクトル曲線から第1平均スペクトル曲線より大きい成分を除去したスペクトル曲線を導き、このスペクトル曲線から導かれる第2平均スペクトル曲線を実測スペクトル曲線から差し引くことで算出されるが、実測スペクトル曲線から第2平均スペクトル曲線より大きい成分を除去したスペクトル曲線について再度平均スペクトル曲線を算出し、この平均スペクトル曲線を実測スペクトル曲線から差し引いて診断用スペクトル曲線としてもよく、平均スペクトル曲線の算出と、実測スペクトル曲線から平均スペクトル曲線より大きい成分を除去したスペクトル曲線を導く工程を複数回行って得てもよい。
12 転がり軸受(回転部品)
20 検出部
22 センサ
30 制御器
32 信号処理部
34 制御部
40 出力装置
50 データ蓄積分配部
52 回転分析部
54 フィルタ処理部
56 振動分析部
58 診断用スペクトル算出部
60 比較判定部
62 内部メモリ
Claims (15)
- 機械設備の回転部品の振動に起因して発生する物理量を電気信号として出力する検出部と、前記電気信号の波形にエンベロープ分析及び周波数分析を行い、前記周波数分析に基づく診断用スペクトル曲線の周波数成分と、前記回転部品の回転速度信号に基づいて算出した周波数成分とを比較照合し、その照合結果に基づき前記部品の異常の有無及び異常部位を判定する信号処理部と、を備える異常診断装置であって、
前記周波数分析に基づく診断用スペクトル曲線は、前記周波数分析により得られる実測スペクトル曲線から第1平均スペクトル曲線を算出し、前記実測スペクトル曲線について前記第1平均スペクトル曲線より大きい成分を除去したスペクトル曲線を導き、さらに該スペクトル曲線から第2平均スペクトル曲線を算出し、前記実測スペクトル曲線について前記第2平均スペクトル曲線を差し引くことで与えられることを特徴とする異常診断装置。 - 前記第1平均スペクトル曲線は、前記実測スペクトル曲線から位相補償フィルタを用いて算出されることを特徴とする請求項1に記載の異常診断装置。
- 前記第2平均スペクトル曲線は、前記スペクトル曲線から位相補償フィルタを用いて算出されることを特徴とする請求項1または2に記載の異常診断装置。
- 前記振動に起因して発生する物理量は、振動、加速度、音、超音波、AEのいずれかであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の異常診断装置。
- 前記検出部から出力される電気信号には、増幅処理とフィルタ処理の少なくとも一方が施されることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の機械設備の異常診断装置。
- 前記信号処理部による処理、及び前記判定結果を制御部に出力する処理を行なうマイクロコンピュータを具備したことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の異常診断装置。
- 前記機械設備は鉄道車両用軸受装置であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の異常診断装置。
- 前記機械設備は風車用軸受装置であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の異常診断装置。
- 前記機械設備は工作機械主軸用軸受装置であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の異常診断装置。
- 機械設備の回転部品の振動に起因して発生する物理量を電気信号として出力し、前記電気信号の波形にエンベロープ分析及び周波数分析を行い、前記周波数分析に基づく診断用スペクトル曲線の周波数成分と、前記回転部品の回転速度信号に基づいて算出した周波数成分とを比較照合し、その照合結果に基づき前記部品の異常の有無及び異常部位を判定する異常診断方法であって、
前記周波数分析に基づく診断用スペクトル曲線は、前記周波数分析により得られる実測スペクトル曲線から第1平均スペクトル曲線を算出し、前記実測スペクトル曲線について前記第1平均スペクトル曲線より大きい成分を除去したスペクトル曲線を導き、さらに該スペクトル曲線から第2平均スペクトル曲線を算出し、前記実測スペクトル曲線について前記第2平均スペクトル曲線を差し引くことで与えられることを特徴とする異常診断方法。 - 前記第1平均スペクトル曲線は、前記実測スペクトル曲線から位相補償フィルタを用いて算出されることを特徴とする請求項10に記載の異常診断方法。
- 前記第2平均スペクトル曲線は、前記スペクトル曲線から位相補償フィルタを用いて算出されることを特徴とする請求項10または11に記載の異常診断方法。
- 前記振動に起因して発生する物理量は、振動、加速度、音、超音波、AEのいずれかであることを特徴とする請求項10〜12のいずれかに記載の異常診断方法。
- 前記検出部から出力される電気信号は、増幅処理とフィルタ処理の少なくとも一方を施すことを特徴とする請求項10〜13のいずれかに記載の異常診断方法。
- 前記信号処理部による処理、及び前記判定結果を制御部に出力する処理を行なうマイクロコンピュータを具備したことを特徴とする請求項10〜14のいずれかに記載の異常診断方法。
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