JP2008164294A - 潤滑状態評価装置、潤滑状態評価方法、プログラム及び記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】潤滑対象部の潤滑状態を評価する潤滑状態評価装置であって、粒子数測定器3で測定された潤滑油中の粒子数の時間変化率を示す第1評価パラメータLpを算出する第1パラメータ算出手段(ステップS2)と、予め試験により得られた、前記第1評価パラメータLpと摩耗及び/又は摩擦の状態を示す第2評価パラメータ(摩擦係数μ、比摩耗量Ws)との相関関係に基づいて、前記第1パラメータ算出手段で算出された第1評価パラメータLpに対応する第2評価パラメータを算出する第2パラメータ算出手段(ステップS3)と、を備える。
【選択図】 図2
Description
本発明は、以下の通りである。
1.潤滑対象部の潤滑状態を評価する潤滑状態評価装置であって、
粒子数測定器で測定された潤滑油中の粒子数の時間変化率を示す第1評価パラメータ(Lp)を算出する第1パラメータ算出手段と、
予め試験により得られた、前記第1評価パラメータ(Lp)と摩耗及び/又は摩擦の状態を示す第2評価パラメータとの相関関係に基づいて、前記第1パラメータ算出手段で算出された第1評価パラメータ(Lp)に対応する第2評価パラメータを算出する第2パラメータ算出手段と、を備えることを特徴とする潤滑状態評価装置。
2.前記第2パラメータ算出手段で算出された第2評価パラメータに基づいて潤滑状態を診断する潤滑状態診断手段を更に備える上記1.記載の潤滑状態評価装置。
3.前記第1パラメータ算出手段は、複数の粒径範囲毎の粒子数の時間変化率を示す複数の第1評価パラメータ(Lp)を算出し、前記第2パラメータ算出手段は、前記相関関係に基づいて、前記第1パラメータ算出手段で算出された複数の第1評価パラメータ(Lp)のそれぞれに対応する複数の第2評価パラメータを算出する上記1.又は2.に記載の潤滑状態評価装置。
4.前記第1評価パラメータ(Lp)は、潤滑対象部の単位摺動距離当たりの粒子数を示す値である上記1.乃至3.のいずれか一項に記載の潤滑状態評価装置。
5.前記第2評価パラメータは、摩擦係数及び/又は比摩耗量である上記1.乃至4.のいずれか一項に記載の潤滑状態評価装置。
6.潤滑対象部の潤滑状態を評価する潤滑状態評価方法であって、
粒子数測定器で測定された潤滑油中の粒子数の時間変化率を示す第1評価パラメータ(Lp)を算出する工程と、
予め試験により得られた、前記第1評価パラメータ(Lp)と摩耗及び/又は摩擦の状態を示す第2評価パラメータとの相関関係に基づいて、前記第1パラメータ算出手段で算出された第1評価パラメータ(Lp)に対応する第2評価パラメータを算出する工程と、を備えることを特徴とする潤滑状態評価方法。
7.潤滑対象部の潤滑状態を評価するためのプログラムであって、
コンピュータに、
粒子数測定器で測定された潤滑油中の粒子数の時間変化率を示す第1評価パラメータ(Lp)を算出する手順と、
予め試験により得られた、前記第1評価パラメータ(Lp)と摩耗及び/又は摩擦の状態を示す第2評価パラメータとの相関関係に基づいて、前記第1パラメータ算出手段で算出された第1評価パラメータ(Lp)に対応する第2評価パラメータを算出する手順と、を実行させるためのプログラム。
8.上記7.記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
また、潤滑状態診断手段を更に備える場合は、第2評価パラメータに基づいて潤滑状態を自動診断できる。
また、前記第1パラメータ算出手段が、複数の第1評価パラメータを算出し、前記第2パラメータ算出手段が、複数の第2評価パラメータを算出する場合は、複数の第2評価パラメータを用いて、比較的大径な粒子が多く発生する場合と比較的小径な粒子が多く発生する場合とを識別でき、潤滑状態を更に正確に評価できる。
また、前記第1評価パラメータが、潤滑対象部の単位摺動距離当たりの粒子数を示す値である場合は、潤滑状態をより正確に評価できる。
また、前記第2評価パラメータが、比摩耗量及び/又は摩擦係数である場合は、より一般的な評価パラメータを用いて潤滑状態を評価できる。
本発明のプログラムによると、コンピュータに、粒子数測定器で測定された潤滑油中の粒子数の時間変化率を示す第1評価パラメータを算出する手順と、予め試験により得られた、第1評価パラメータと摩耗及び/又は摩擦の状態を示す第2評価パラメータとの相関関係に基づいて、第1パラメータ算出手順で算出された第1評価パラメータに対応する第2評価パラメータを算出する手順を実行させることができる。そして、この第2評価パラメータを用いて、大型設備等における潤滑対象部の潤滑状態を正確に評価できる。
本発明のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体によると、上述のプログラムを記録した記憶媒体を提供できる。
本実施形態1.に係る潤滑状態評価装置は、以下に述べる第1パラメータ算出手段及び第2パラメータ算出手段を備える。
上記潤滑状態評価装置は、例えば、後述するパラメータ表示手段及び潤滑状態診断手段のうちの少なくとも1種を更に備えることができる。
上記「潤滑油」としては、例えば、石油系潤滑油であるスピンドル油、マシン油、ダイナモ油、タービン油等を挙げることができる。
上記「粒子」としては、例えば、潤滑対象部で生じる摩耗粒子、潤滑対象部の外部から侵入する粒子等を挙げることができる。
尚、上記「粒子数測定器」は、潤滑油中の粒子数を測定する限り、その測定形態、タイミング等は特に問わない。この粒子数測定器の測定形態としては、例えば、光散乱式、光遮断式、電気抵抗式等のうちの1種又は2種以上の組み合わせを挙げることができる。
Lp=Pc/(k・L)
ここで、Pcは、上記粒子数測定器で測定される粒子数(個/100ml)である。また、kは、潤滑対象部の摺動面積等に応じて決まる補正係数(例えば、0.15等)である。また、Lは、潤滑対象部の摺動面積及び摺動時間から求まる摺動距離(m)である。
上記相関関係は、例えば、すべり摩擦試験により求めることができる。具体的には、すべり摩擦試験にて、一対の試験片を、所定の荷重で接触させつつ所定のすべり速度で相対的にすべらせ、その際に、上記粒子数測定器で潤滑油中の粒子数及びすべり距離を測定すると共に、第2評価パラメータ(例えば、摩擦係数、比摩耗量等)を測定し、これを油膜厚さの異なる複数の潤滑油を用いて繰り返し行う。そして、測定された粒子数及びすべり距離から上記第1評価パラメータLpを求め、この第1評価パラメータLpと第2評価パラメータとから上記相関関係が作成される。
上記第2評価パラメータとしては、例えば、比摩耗量Ws、摩擦係数μ等を挙げることができる。
上記パラメータ表示手段としては、例えば、表示モニタ、プリンタ等を挙げることができる。
上記潤滑状態の診断形態としては、例えば、上記第2評価パラメータに基づいて、潤滑対象部の摩耗形態、その発生原因、摩耗対策、その実施時期等のうちの1種又は2種以上を推定する形態を挙げることができる。上記摩耗形態としては、例えば、凝着摩耗、アブレッシブ摩耗(切削摩耗)、疲労摩耗等を挙げることができる。また、上記発生原因としては、例えば、凝着摩耗を発生させる油膜切れ、アブレッシブ摩耗を発生させる外部混入異物や摩耗粒子、疲労摩耗を発生させる振動や過負荷等を挙げることができる。また、上記摩耗対策としては、例えば、潤滑油濾過、添加剤投入、更油、運転停止、オーバーホール、部品交換等を挙げることができる。
本実施形態2.に係る潤滑状態評価方法は、以下に述べる第1パラメータ算出工程及び第2パラメータ算出工程を備える。
上記潤滑状態評価方法は、例えば、後述するパラメータ表示工程及び潤滑状態診断工程のうちの少なくとも1種を更に備えることができる。
上記潤滑状態評価方法は、例えば、上述の実施形態1.で説明した潤滑状態評価装置を用いる評価方法であることができる。
上記「第2パラメータ算出工程」は、予め試験により得られた特定の相関関係に基づいて、前記第1パラメータ算出手段で算出された第1評価パラメータに対応する第2評価パラメータを算出する工程である限り、その算出形態、タイミング等は特に問わない。
上記「パラメータ表示工程」は、上記第2パラメータ算出工程で算出された第2評価パラメータを表示する工程である限り、その表示形態、タイミング等は特に問わない。
上記「潤滑状態診断工程」は、上記第2パラメータ算出工程で算出された第2評価パラメータに基づいて潤滑状態を診断する工程である限り、その診断形態、タイミング等は特に問わない。
なお、上記第1パラメータ算出工程、第2パラメータ算出工程、パラメータ表示工程、潤滑状態診断工程、及びこれらに係わる構成としては、例えば、上記実施形態1.で説明した第1パラメータ算出手段、第2パラメータ算出手段、パラメータ表示手段、潤滑状態診断手段、及びこれらに係わる構成をそのまま適用することができる。
本実施形態3.に係るプログラムは、コンピュータに、以下に述べる第1パラメータ算出手順及び第2パラメータ算出手順を実行させるためのものである限り、その構成、取得形態等は特に問わない。
上記プログラムは、例えば、コンピュータに、後述するパラメータ表示手順及び潤滑状態診断手順を更に実行させるためのものであることができる。
本実施形態4.に係るコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、上記実施形態3.のプログラムを記録してなる限り、その構成、取得形態等は特に問わない。
(1)潤滑状態評価装置の構成
本実施例に係る潤滑状態評価装置1は、図1に示すように、複数の発電機A,Bの各潤滑対象部a1,a2,b1,b2(例えば、軸受部、ギヤ部等)に連絡される粒子数測定器3と、この粒子数測定器3にネットワークNを介して接続されるコンピュータ2とを備えている。
次に、上記潤滑状態評価装置1で用いられる第1及び第2相関関係Q1,Q2の作成方法について説明する。
上記相関関係Q1,Q2は、すべり摩擦試験により求められる。このすべり摩擦試験では、所定の表面粗さ(例えば、Ra:0.2μm)のブロック試験片と所定の表面粗さ(例えば、Ra:0.5±0.2μm)のディスク試験片とを、所定の荷重(例えば、400N)で接触させつつ所定のすべり速度(例えば、3m/s)で相対的にすべらせる。その際に、平均摩擦係数μ及び比摩耗量Ws等が測定される(図3参照)。また、上記粒子数測定器3で潤滑油中の複数の粒径範囲(例えば、5〜15μm、15〜25μm、25〜50μm等)の粒子数が測定される(図4参照)。
次に、上記潤滑状態評価装置1の作用について説明する。
先ず、各粒子数測定器3から複数の粒径範囲毎の粒子数情報が入力されると(図2のステップS1参照)、その粒子数情報に基づいて複数の粒径範囲毎に対応した複数の潤滑状態評価パラメータLpが算出される(ステップS2参照)。そして、第1相関関係Q1に基づいて、その算出された複数の潤滑状態評価パラメータLpに対応する複数の摩擦係数μが算出されると共に、第2相関関係Q2に基づいて、その算出された複数の潤滑状態評価パラメータLpに対応する複数の比摩耗量Wsが算出される(ステップS3参照)。その後、その算出された複数の摩擦係数μ及び比摩耗量Wsのうち厳しい値と各設定値とが比較される(ステップS4参照)。その結果、摩擦係数μ及び比摩耗量Wsの両値が各設定値を超えた場合に異常であると判定され(ステップS5参照)、発電機又は潤滑対象部に運転停止信号が出力される(ステップS6参照)。
本実施例の潤滑状態評価装置1では、潤滑対象部の単位摺動距離当たりの発生粒子数を示す潤滑状態評価パラメータLpを算出し、予め試験により得られた第1及び第2の相関関係Q1,Q2に基づいて、潤滑状態評価パラメータLpに対応する摩擦係数μ及び比摩耗量Wsを算出し、この摩耗係数μ及び比摩耗量Wsと各設定値とを比較して潤滑対象部a1,a2,b1,b2の異常を自動診断するようにしたので、摩擦の程度を示す代表的なパラメータである摩擦係数μ、及び摩耗の程度を示す代表的なパラメータである比摩耗量Wsを用いて、大型設備等における潤滑対象部a1,a2,b1,b2の潤滑状態を正確に評価できる。特に、潤滑油のサンプリング周期を短周期(例えば、数分オーダー等)にすれば、潤滑対象部a1,a2,b1,b2の潤滑状態をより短時間で評価できる。
また、本実施例では、発生粒子の異なる粒径範囲毎に応じて複数の摩擦係数μ及び比摩耗量Wsに基づいて潤滑状態を診断するようにしたので、比較的大径な粒子が多く発生する場合と比較的小径な粒子が多く発生する場合とを識別でき潤滑状態を更に正確に評価できる。
また、摩擦係数μ及び/又は比摩耗量Wsに準ずる評価パラメータ(例えば、摩耗率、摩耗速度等)を用いて潤滑状態を診断するようにしてもよい。
また、摩擦係数μ及び/又は比摩耗量Wsに基づいて他の評価パラメータ(例えば、潤滑対象部の摩耗深さ等)を求め、その他の評価パラメータから潤滑状態を診断するようにしてもよい。
また、上記実施例において、各発電機に対して管理センタが遠隔地にある場合には、粒子数測定器の測定結果や運転停止信号等をインターネットを介して送受信するようにしてもよい。
Claims (8)
- 潤滑対象部の潤滑状態を評価する潤滑状態評価装置であって、
粒子数測定器で測定された潤滑油中の粒子数の時間変化率を示す第1評価パラメータ(Lp)を算出する第1パラメータ算出手段と、
予め試験により得られた、前記第1評価パラメータ(Lp)と摩耗及び/又は摩擦の状態を示す第2評価パラメータとの相関関係に基づいて、前記第1パラメータ算出手段で算出された第1評価パラメータ(Lp)に対応する第2評価パラメータを算出する第2パラメータ算出手段と、を備えることを特徴とする潤滑状態評価装置。 - 前記第2パラメータ算出手段で算出された第2評価パラメータに基づいて潤滑状態を診断する潤滑状態診断手段を更に備える請求項1記載の潤滑状態評価装置。
- 前記第1パラメータ算出手段は、複数の粒径範囲毎の粒子数の時間変化率を示す複数の第1評価パラメータ(Lp)を算出し、前記第2パラメータ算出手段は、前記相関関係に基づいて、前記第1パラメータ算出手段で算出された複数の第1評価パラメータ(Lp)のそれぞれに対応する複数の第2評価パラメータを算出する請求項1又は2に記載の潤滑状態評価装置。
- 前記第1評価パラメータ(Lp)は、潤滑対象部の単位摺動距離当たりの粒子数を示す値である請求項1乃至3のいずれか一項に記載の潤滑状態評価装置。
- 前記第2評価パラメータは、摩擦係数及び/又は比摩耗量である請求項1乃至4のいずれか一項に記載の潤滑状態評価装置。
- 潤滑対象部の潤滑状態を評価する潤滑状態評価方法であって、
粒子数測定器で測定された潤滑油中の粒子数の時間変化率を示す第1評価パラメータ(Lp)を算出する工程と、
予め試験により得られた、前記第1評価パラメータ(Lp)と摩耗及び/又は摩擦の状態を示す第2評価パラメータとの相関関係に基づいて、前記第1パラメータ算出手段で算出された第1評価パラメータ(Lp)に対応する第2評価パラメータを算出する工程と、を備えることを特徴とする潤滑状態評価方法。 - 潤滑対象部の潤滑状態を評価するためのプログラムであって、
コンピュータに、
粒子数測定器で測定された潤滑油中の粒子数の時間変化率を示す第1評価パラメータ(Lp)を算出する手順と、
予め試験により得られた、前記第1評価パラメータ(Lp)と摩耗及び/又は摩擦の状態を示す第2評価パラメータとの相関関係に基づいて、前記第1パラメータ算出手段で算出された第1評価パラメータ(Lp)に対応する第2評価パラメータを算出する手順と、を実行させるためのプログラム。 - 請求項7記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
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