JP2018197668A - 潤滑剤劣化状態評価方法、潤滑剤劣化検出装置 - Google Patents
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Abstract
Description
潤滑剤劣化の主要な原因としては、熱による分解や酸化反応による劣化(酸化劣化)が挙げられる。潤滑剤が劣化すると、酸の生成、潤滑剤成分の分解に伴う揮発性(低分子量)炭化水素の生成、カルボニル基(ケトン基およびアルデヒド基)等を有する化合物の生成、および潤滑膜の厚さ低下に伴う被潤滑部品の摩耗量の増加等が生じる。
従来は、稼動中の転動装置から定期的に潤滑剤を採取して、例えば以下に示す方法で潤滑剤の劣化状態を検査している。その方法とは、原子吸光分析法等で金属の定量を行うことで摩耗量を測定する方法、「ASTM D3242」に示される全酸価試験法により酸量を測定する方法、赤外分光分析法により1710cm-1付近のカルボニル基に起因する吸光度を測定する方法である。
しかしながら、定期的に潤滑剤を採取してその劣化状態を検査する方法では、検査と検査の間に急激に劣化が進んだ場合に異常の発生を防止することができない。そのため、転動装置内の潤滑剤の劣化度合いを常時監視できるようにすることが求められている。
この発明の課題は、転がり軸受の潤滑剤の劣化状態を高い正確性で判断できるようにすることである。
(1) 転がり軸受を回転可能に納める筐体と、筐体の外部に設置され転がり軸受内の潤滑剤の劣化により発生する気体を検出するガスセンサと、筐体の内部の気体をガスセンサに導入する内部気体導入管と、を備えた潤滑剤劣化検出装置を用いる。
(2) 内部気体導入管によるガスセンサへの気体導入を所定時間毎に行い、ガスセンサの検出値により、転がり軸受内の潤滑剤の劣化状態を評価する。
(11)転がり軸受を回転可能に納める筐体と、筐体の外部に設置され転がり軸受内の潤滑剤の劣化により発生する気体を検出するガスセンサと、筐体の内部の気体をガスセンサに導入する内部気体導入管と、筐体の外部の気体をガスセンサに導入する外部気体導入管と、内部気体導入管によるガスセンサへの筐体内気体の導入と外部気体導入管によるガスセンサへの筐体外気体の導入とを、所定時間毎に切り替える制御装置と、を有する。
(12)所定時間毎に、ガスセンサの検出値で転がり軸受内の潤滑剤の劣化状態を検出する。
<構成>
図1に示すように、この実施形態の潤滑剤劣化検出装置10は、筐体1と、ガスセンサ2と、内部気体導入管3と、外部気体導入管4と、切替弁5と、オイル除去フィルタ6と、活性炭フィルタ7を有する。
筐体1は、円筒部11と、中心穴121を有する円板状部12,12Aとで構成されている。筐体1に、二つの転がり軸受8が回転可能に納められている。
二つの転がり軸受8は、内輪81、外輪82、玉(転動体)83、保持器84、およびシールド板(非接触シール)85で構成された密封型深溝玉軸受であり、潤滑剤で潤滑されている。円筒部11の内周面の軸方向両端部に、二つの転がり軸受8の外輪82を嵌める溝111,112が形成されている。
二つの転がり軸受8は、外輪82を各溝111,112に嵌めることで、軸方向に間隔を開けて円筒部11に固定されている。円筒部11の軸方向両端は、円板状部12,12Aで塞がれている。二つの転がり軸受8の内輪81に嵌合された回転軸9が、中心穴121を貫通して円板状部12,12Aの外側に延び、図示されない回転装置に接続されている。
内部気体導入管3は、横管31、エルボー管32、縦管33、エルボー管34、横管35、横管36、および横管37からなる。横管31の一端部31aは、円筒状のゴム部材15を介して円板状部12Aの貫通穴122に挿入されている。つまり、横管31の一端部31aと貫通穴122との隙間が、ゴム部材15で密封されている。
オイル除去フィルタ6は、気体中のオイルミストを除去するセラミックスフィルタである。
潤滑剤劣化検出装置10の動作を図2および図3を用いて説明する。
ここでは、一例として、コントローラ51による切替弁5の制御を以下に示すように行う。
転がり軸受8の回転開始と同時に、吸引ポンプ43を作動するとともに、第二の縦管442と横管37とを切替弁5で接続して9分間保持する(第一状態とする)。その後、吸引ポンプ43を停止し吸引ポンプ38を作動するとともに、切替弁5を駆動して、横管36と横管37とを切替弁5で接続して1分間保持する(第二状態とする)。その後、この第一状態と第二状態を繰り返す。
そして、この9分間の外部気体導入管4による気体(筐体1の外部の気体)のガスセンサ2への導入(図2に示す状態)と、1分間の内部気体導入管3による気体(筐体1の内部の気体)のガスセンサ2への導入(図3に示す状態)が繰り返される。
潤滑剤劣化検出装置10のガスセンサ2で検出されるアルデヒド濃度は、転がり軸受8内の潤滑剤の劣化が生じる前には0に近い値を示し、潤滑剤による焼き付きが発生する少し前に緩やかに上昇した後、急激に上昇する。そのため、ガスセンサ2で検出されたアルデヒド濃度が上昇し始めたタイミングで、転がり軸受8の内部の潤滑剤が劣化したことが検知できる。
この実施形態の潤滑剤劣化検出装置10によれば、ガスセンサ2が、転がり軸受8が回転可能に納められた筐体の外部に設置されているため、転がり軸受8の運転時に発生する振動や熱の影響を受けにくく、誤作動や故障が発生しにくい。よって、転がり軸受に直接ガスセンサの筐体が取りつけられている潤滑剤劣化検出装置よりも、転がり軸受の潤滑剤の劣化状態を高い正確性で判断することができる。
さらに、ガスセンサ2への筐体1内の気体の導入が、連続的ではなく、所定時間毎に間欠的に行われるため、ガスセンサ2への筐体1内の気体の導入が連続的に行われる場合と比較して、以下の利点がある。
そして、外部気体導入管4からガスセンサ2へ筐体1の外部の気体が導入されている間に、転がり軸受8内の潤滑剤の劣化により発生した気体(以下、「劣化起因気体」と称する。)が筐体1内に溜まるため、劣化起因気体の筐体1内での濃度が高くなった状態で、筐体1内の気体がガスセンサ2に導入される。よって、局所的に転がり軸受8の軌道面が高温になって発生するような極微量の劣化起因気体も検出し易くなる。
また、ガスセンサ2への筐体1内の気体の導入が連続的に行われると、転がり軸受8の回転中に、転がり軸受8内の油(グリースの場合は基油)が蒸発して、ガスセンサ2やオイル除去フィルタ6に悪影響を及ぼす可能性があるが、間欠的に行われるとこのような悪影響を及ぼすことが防止できる。
<構成>
図4に示すように、この実施形態の潤滑剤劣化検出装置10Aは、筐体1Aと、ガスセンサ2と、内部気体導入管3Aと、外部気体導入管4と、切替弁5と、オイル除去フィルタ6と、活性炭フィルタ7を有する。
筐体1Aは、円筒部11Aと、中心穴121を有する二つの円板状部12とで構成されている。筐体1Aに、二つの転がり軸受8が回転可能に納められている。円筒部11Aの軸方向中央部に、軸と直交する方向に貫通する貫通穴113が形成されている。
二つの転がり軸受8は、内輪81、外輪82、玉(転動体)83、保持器84、およびシールド板(非接触シール)85で構成された密封型深溝玉軸受であり、潤滑剤で潤滑されている。円筒部11Aの内周面の軸方向両端部に、二つの転がり軸受8の外輪82を嵌める溝111,112が形成されている。
ガスセンサ2は、筐体1Aの外部に設置され、転がり軸受8の内部に存在する潤滑剤の劣化により発生する気体として、アルデヒド(カルボニル化合物)のみを検出する定電位電解式センサである。ガスセンサ2は、リアルタイムにアルデヒド濃度を表示する表示装置を備えている。
縦管39の他端と横管35の一端がエルボー管34で接続されている。横管35の他端と横管36の一端との間にオイル除去フィルタ6が介装されている。横管36の他端と横管37の一端との間に切替弁5が介装されている。横管37の他端にガスセンサ2が接続されている。横管35に吸引ポンプ38が接続されている。
オイル除去フィルタ6は、気体中のオイルミストを除去するセラミックスフィルタである。
潤滑剤劣化検出装置10Aの動作を図5および図6を用いて説明する。
ここでは、一例として、コントローラ51による切替弁5の制御を以下に示すように行う。
転がり軸受8の回転開始と同時に、吸引ポンプ43を作動するとともに、第二の縦管442と横管37とを切替弁5で接続して9分間保持する(第一状態とする)。その後、吸引ポンプ43を停止し吸引ポンプ38を作動するとともに、切替弁5を駆動して、横管36と横管37とを切替弁5で接続して1分間保持する(第二状態とする)。その後、この第一状態と第二状態を繰り返す。
そして、この9分間の外部気体導入管4による気体(筐体1Aの外部の気体)のガスセンサ2への導入(図5に示す状態)と、1分間の内部気体導入管3Aによる気体(筐体1Aの内部の気体)のガスセンサ2への導入(図6に示す状態)が繰り返される。
潤滑剤劣化検出装置10Aのガスセンサ2で検出されるアルデヒド濃度は、転がり軸受8内の潤滑剤の劣化が生じる前には0に近い値を示し、潤滑剤による焼き付きが発生する少し前に緩やかに上昇した後、急激に上昇する。そのため、ガスセンサ2で検出されたアルデヒド濃度が上昇し始めたタイミングで、転がり軸受8の内部の潤滑剤が劣化したことが検知できる。
第二実施形態の潤滑剤劣化検出装置10Aによれば、第一実施形態の潤滑剤劣化検出装置10と同じ作用、効果が得られる。
また、筐体1Aの気体導出口(貫通穴113)が円筒部11Aの軸方向中央部にあるため、筐体1の気体導出口(貫通穴122)が円板状部12Aにある第一実施形態の潤滑剤劣化検出装置10と比較して、回転軸9と円板状部12Aの中心穴121との隙間を通って混入する外部の気体の影響を受けにくく、検出値のノイズが少なくなるという点で有利である。
上記各実施形態では、外部気体導入管4が切替弁5を介して内部気体導入管3,3Aと接続されている。しかし、外部気体導入管4を内部気体導入管3,3Aとは独立にガスセンサ2に向かう配管とし、内部気体導入管3,3Aと外部気体導入管4にそれぞれ開閉弁を設け、両開閉弁を制御することで、内部気体導入管3,3Aによるガスセンサ2への気体導入と外部気体導入管4によるガスセンサ2への気体導入を切り替えてもよい。
1A 筐体
11 筐体の円筒部
11A 筐体の円筒部
111,112 溝
113 円筒部の貫通穴(筐体の気体導出口)
12 筐体の円板状部
12A 筐体の円板状部
121 円板状部の中心穴
122 円板状部の貫通穴(筐体の気体導出口)
15 ゴム部材
2 ガスセンサ
3 内部気体導入管
3A 内部気体導入管
31 横管
32 エルボー管
33 縦管
34 エルボー管
35 横管
36 横管
37 横管
38 吸引ポンプ
39 縦管
4 外部気体導入管
41 第一の縦管
42 第二の縦管
43 吸引ポンプ
5 切替弁
6 オイル除去フィルタ
7 活性炭フィルタ
8 転がり軸受
81 内輪
82 外輪
83 玉
84 保持器
85 シールド板
9 回転軸
10 潤滑剤劣化検出装置
10A 潤滑剤劣化検出装置
Claims (3)
- 転がり軸受を回転可能に納める筐体と、
前記筐体の外部に設置され、前記転がり軸受内の潤滑剤の劣化により発生する気体を検出するガスセンサと、
前記筐体の内部の気体を前記ガスセンサに導入する内部気体導入管と、
を備えた潤滑剤劣化検出装置を用い、
前記内部気体導入管による前記ガスセンサへの気体導入を所定時間毎に行い、前記ガスセンサの検出値により、前記転がり軸受内の潤滑剤の劣化状態を評価する潤滑剤劣化状態評価方法。 - 転がり軸受を回転可能に納める筐体と、
前記筐体の外部に設置され、前記転がり軸受内の潤滑剤の劣化により発生する気体を検出するガスセンサと、
前記筐体の内部の気体を前記ガスセンサに導入する内部気体導入管と、
前記筐体の外部の気体を前記ガスセンサに導入する外部気体導入管と、
前記内部気体導入管による前記ガスセンサへの気体導入と前記外部気体導入管による前記ガスセンサへの気体導入とを、所定時間毎に切り替える制御装置と、
を有し、
所定時間毎に、前記ガスセンサの検出値で前記転がり軸受内の潤滑剤の劣化状態を検出する潤滑剤劣化検出装置。 - 前記外部気体導入管が切替弁を介して前記内部気体導入管と接続されている請求項2記載の潤滑剤劣化検出装置。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020201255A1 (en) * | 2019-04-01 | 2020-10-08 | Sgm Light A/S | Lighting device with ventilation |
JP2021076491A (ja) * | 2019-11-11 | 2021-05-20 | 株式会社ジェイテクト | グリースの物性測定装置 |
JP2021134839A (ja) * | 2020-02-26 | 2021-09-13 | 日本精工株式会社 | 潤滑剤劣化状態検出装置、潤滑剤劣化状態検出方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003166696A (ja) * | 2001-11-29 | 2003-06-13 | Nsk Ltd | 潤滑剤劣化検出装置およびこれを備えた転動装置 |
JP2009092511A (ja) * | 2007-10-09 | 2009-04-30 | Nsk Ltd | ガス検出装置及びガス検出方法 |
US20120179388A1 (en) * | 2011-01-07 | 2012-07-12 | International Business Machines Corporation | System, method and program for early detection of fan failure by monitoring grease degradation |
JP2012136987A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-07-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 潤滑油の劣化検知装置及び方法、潤滑油の劣化検知装置を備えたエンジンシステム |
JP2016217485A (ja) * | 2015-05-22 | 2016-12-22 | 日本精工株式会社 | 振動検出装置および状態検出装置を備えた転がり軸受 |
WO2017188314A1 (ja) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | 日本精工株式会社 | 潤滑剤劣化検出装置、潤滑剤劣化状態評価方法 |
JP2018187703A (ja) * | 2017-04-28 | 2018-11-29 | ファナック株式会社 | 複数のセンサを備える工作機械の主軸ヘッドの故障検出装置 |
-
2017
- 2017-05-23 JP JP2017101687A patent/JP6897312B2/ja active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003166696A (ja) * | 2001-11-29 | 2003-06-13 | Nsk Ltd | 潤滑剤劣化検出装置およびこれを備えた転動装置 |
JP2009092511A (ja) * | 2007-10-09 | 2009-04-30 | Nsk Ltd | ガス検出装置及びガス検出方法 |
JP2012136987A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-07-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 潤滑油の劣化検知装置及び方法、潤滑油の劣化検知装置を備えたエンジンシステム |
US20120179388A1 (en) * | 2011-01-07 | 2012-07-12 | International Business Machines Corporation | System, method and program for early detection of fan failure by monitoring grease degradation |
JP2016217485A (ja) * | 2015-05-22 | 2016-12-22 | 日本精工株式会社 | 振動検出装置および状態検出装置を備えた転がり軸受 |
WO2017188314A1 (ja) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | 日本精工株式会社 | 潤滑剤劣化検出装置、潤滑剤劣化状態評価方法 |
JP2018187703A (ja) * | 2017-04-28 | 2018-11-29 | ファナック株式会社 | 複数のセンサを備える工作機械の主軸ヘッドの故障検出装置 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020201255A1 (en) * | 2019-04-01 | 2020-10-08 | Sgm Light A/S | Lighting device with ventilation |
US11566782B2 (en) | 2019-04-01 | 2023-01-31 | Sgm Light A/S | Lighting device with ventilation |
JP2021076491A (ja) * | 2019-11-11 | 2021-05-20 | 株式会社ジェイテクト | グリースの物性測定装置 |
JP7327090B2 (ja) | 2019-11-11 | 2023-08-16 | 株式会社ジェイテクト | グリースの物性測定装置 |
JP2021134839A (ja) * | 2020-02-26 | 2021-09-13 | 日本精工株式会社 | 潤滑剤劣化状態検出装置、潤滑剤劣化状態検出方法 |
JP7419873B2 (ja) | 2020-02-26 | 2024-01-23 | 日本精工株式会社 | 潤滑剤劣化状態検出装置 |
Also Published As
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