JP2020143905A - 軸受診断装置、軸受診断方法、及びエスカレーター - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示すように、本例のエスカレーター1は、階段状のステップ2と、ハンドレール3とを備えている。ステップ2の手前側には、踏み台17が設けられており、踏み台17の下方空間に設けられた下部機械室5には、ステップ2及びハンドレール3を駆動するための下部駆動部4が設置されている。下部駆動部4には、図示しないモータ等の回転体が含まれており、回転体の軸と嵌合する軸受6が設けられている。なお、ステップ2及びハンドレール3を駆動するための駆動部は、エスカレーターの上部側の機械室に設置してもよい。
図2に示すように、駆動部4は、ステップ2及びハンドレール3を駆動するためのチェーン27が張架されたターミナルギヤ23を有し、ターミナルギヤ23を駆動するモータ等の駆動体を備えている。また、駆動体と連結した回転軸24が軸受6に嵌合されている。軸受6は、機械室5に配置されたトラス梁9に設けられたスライドレール8上に移動可能に配置され、軸受6の上部を覆うように設けられたハウジング7によって保持固定されている。ハウジング7には、テンションロッド10が連結されており、テンションロッド10にはチェーン27に付勢力を与えるテンションバネ11が取り付けられている。なお、テンションロッド10及びテンションバネ11を支持する部材は、トラス梁9上にボルト等により固定されている。
図3Aに示すように、軸受6には側方から軸24が挿入されており、図3Bに示すように、軸24の先端は細くなるようにテーパ状に形成され、先端が軸受6として設置されたベアリング40に嵌合されている。
ベアリング40は、ハウジング7に接触固定される円環状の部材である外輪41と、ボール状の転動体42を回動自在に等間隔で保持する円環状の保持器43と、保持器43の内側に配置された環状部材であって転動体42と点接触する円環状の内輪44と、を備えている。内輪44の内側に軸24の先端が挿入されて、止めねじ等により挿入された軸24と内輪44とが嵌め合い固定されている。本例では、軸24が回転すると同時に内輪44及び保持器43も周方向に回転し、内輪44に点接触している転動体42が360度の方向に回動する。なお、転動体42、保持器43、内輪44は、それぞれ半径や回転方向が異なるため、軸24の回転により生じる転動体42、保持器43、内輪44の回転周波数はそれぞれ異なる。
図5に示すように、軸受診断装置30は、センサを収納する筐体部12と、筐体部12を支持する支持ロッド15と、を有している。筐体部12は円筒状に形成されており、収納部13と蓋部14とからなる二分割構造となっている。筐体部12は、樹脂若しくは金属で構成されている。
図6に示すように、収納部13には、磁気センサからなる回転周期検出部17と、振動センサからなる振動数検出部18と、コネクタ20を有するプリント基板19とが収納されている。
プリント基板19は、ボルト21によって収納部13の底部に固定されている。プリント基板19の上面にはコネクタ20が、下面には磁気センサ17が取り付けられており、コネクタ20にはケーブル22が接続されている。ケーブル22は、収納部13の側面に挿通されている支持ロッド15の内部空間を通って筐体部12の外へ引き出され、後述する制御部ボックス25に接続される。
本例の軸受診断装置30は、筐体部12、支持ロッド15、制御ボックス25と、を有しており、図7に示すように、磁気センサ17及び振動センサ18を収納した筐体部12が、軸受6の直上に位置するように配置されている。これにより、軸受6と磁気センサ17との距離を短くすることができ、センサの検出精度を上げることができる。ここで、「軸受の直上に位置する配置」とは、軸受6の外周に設けられるハウジング7の、軸受診断装置30が配置される面において、少なくとも転動体42との距離が最も短くなる点と重なる位置に軸受診断装置30を配置することを意味する。すなわち、軸受診断装置30の配置される場所は、転動体42との距離が最も短くなる位置であれば、ハウジング7の円周面7a上であっても、軸受6に取り付けられる軸24と垂直となる側面6a上であってもよい。
図8に示すように、本例の軸受診断装置30は、センサ部50と、制御部60とを備えている。
図13は、多変量解析手法で用いる縦軸が軸受各機器の周波数強度、横軸が軸受各機器の周波数を表すグラフである。
図14は、軸受診断装置30による軸受6についての診断処理を説明するためのフロー図である。
19・・・プリント基板、20・・・コネクタ、22・・・ケーブル、23・・・ターミナルギヤ、24・・・回転軸、25・・・制御ボックス、27・・・チェーン、30・・・軸受診断装置、40・・・ベアリング、41・・・外輪、42・・・転動体、43・・・保持器、44・・・内輪、50・・・センサ部、60・・・制御部
Claims (15)
- 転動体と、前記転動体を保持する保持器と、前記保持器の内側に配置された環状部材と、を有する軸受の状態を診断する軸受診断装置において、
前記転動体、前記保持器及び前記環状部材の各々の回転周期を磁気センサで検出する回転周期検出部と、
前記転動体、前記保持器及び前記環状部材の比較用回転周期を記憶する記憶部と、
前記回転周期検出部を収納する筐体と、を備え、
前記筐体は前記軸受の上方に設置され、
前記回転周期検出部で検出された回転周期と、前記記憶部に記憶された比較用回転周期データとを比較して、前記軸受の状態を診断する
軸受診断装置。 - 前記比較用回転周期データは、診断対象である前記軸受の、前記転動体、前記保持器及び前記環状部材の固有回転周期である
請求項1に記載の軸受診断装置。 - 前記回転周期検出部は、複数の前記軸受に設置され、
前記比較用回転周期データは、複数検出された軸受の内、診断対象の軸受とは異なる前記軸受で検出された、前記転動体、前記保持器及び前記環状部材のである回転周期である
請求項1に記載の軸受診断装置。 - 前記筐体に前記転動体、前記保持器及び前記環状部材の各々の振動数を検出する振動数検出部と、を備え、
前記振動数検出部で検出された振動数と、前記記憶部に記憶された前記転動体、前記保持器及び前記環状部材の固有振動数とを比較して、前記軸受の状態を診断する
請求項1〜3のいずれか一項に記載の軸受診断装置。 - 前記診断の結果に基づいて、前記転動体、前記保持器及び前記環状部材のいずれかに異常があるかを判定する
請求項1〜3のいずれか一項に記載の軸受診断装置。 - 前記回転周期検出部を前記筐体の下方に設置し、前記振動数検出部を前記筐体の上方に設置した
請求項4に記載の軸受診断装置。 - 前記筐体の下部に、前記軸受を覆うハウジングと嵌合するための嵌合部を設けた
請求項1〜3のいずれか一項に記載の軸受診断装置。 - 前記筐体の嵌合部と前記ハウジングとの間にグリスを介在させた
請求項7に記載の軸受診断装置。 - 前記回転周期検出部は、少なくとも前記転動体との距離が最も短くなるように、前記軸受の上部若しくは側部に配置される
請求項1〜3のいずれか一項に記載の軸受診断装置。 - 前記ハウジングは、前記軸受の上部を覆う上面を備えており、前記筐体を前記上面に配置した
請求項7に記載の軸受診断装置。 - 前記診断の結果に基づいて、前記転動体、前記保持器及び前記環状部材のいずれかに異常があると判定された場合に、異常がある機器に対する保守の内容を通知する
請求項5に記載の軸受診断装置。 - 前記診断の結果に基づいて、前記転動体に異常があると判定された場合には、保守の内容として前記軸受の点検周期を変更する旨を通知する
請求項11に記載の軸受診断装置。 - 前記診断の結果に基づいて、前記環状部材に異常があると判定された場合には、保守の内容として前記軸受に嵌合された軸を点検する旨を通知する
請求項11に記載の軸受診断装置。 - 転動体と、前記転動体を保持する保持器と、前記保持器の内側に配置された環状部材と、を有する軸受の状態を診断する軸受診断方法であって、
軸受診断装置が備える回転周期検出部の磁気センサにより、前記転動体、前記保持器及び前記環状部材の各々の回転周期を検出するステップと、
前記回転周期検出部で検出された回転周期と、軸受診断装置が備える記憶部に記憶された前記転動体、前記保持器及び前記環状部材の比較用回転周期データとを比較して、前記軸受の状態を診断するステップと、を含む
軸受診断方法。 - ハンドレールを備えたエスカレーターにおいて、
前記ハンドレールを駆動するための駆動体を有する駆動部と、
転動体と、前記転動体を保持する保持器と、前記保持器の内側に配置された環状部材と、を有し、前記駆動体の軸が嵌合された状態で回転する軸受の状態を診断する軸受診断装置と、を備え、
前記軸受診断装置は、
前記転動体、前記保持器及び前記環状部材の各々の回転周期を磁気センサで検出する回転周期検出部と、
前記転動体、前記保持器及び前記環状部材の比較用回転周期を記憶する記憶部と、
前記回転周期検出部を収納する筐体と、を備え、
前記筐体は前記軸受の上方に設置され、前記回転周期検出部で検出された回転周期と、前記記憶部に記憶された比較用回転周期データとを比較して、前記軸受の状態を診断する
エスカレーター。
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