JP3031481U - 索道用低速回転滑車軸受等の異常騒音ポータブル検診器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】機械の軸受部等の保守点検に使用するが、特に
低速で回転する索道の大滑車等はその設置箇所が山間部
等の不便な場所にあり、大滑車の荷重方向が一定で大き
く低速回転であるから、ころがり軸受は設計理諭上の寿
命時間を下回る場合が間間あり、この交換時期等に大き
く規制されるので交換工事費がかさみ経済的にも損失が
大きい、したがってこれ等の保守管理と省力化に万全を
期することにより人を輸送する施設であるがため安全の
使命を達成させることを目的とする。 【構成】マグネット付加速度センサーから受けた電気信
号を、チャージアンプで増幅及び雑騒音となる低振動信
号をＨＰＦでカットして高周波加速度振動波音のみをヘ
ッドホーンで聴取する構成とする。又、アンプには外部
Ｄｃ入力ソケット及びオッシロスコープ用（Ａｃ−ｏｕ
ｔ），記録計用（Ｄｃ−ｏｕｔ）平均回路付の端子ジャ
ックも組込んだ一連の構成とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

一般工場等の回転軸を有する機械のころがり軸受及び歯車歯面の損傷の早期発 見はもとより、特に山間部の不便な所に設置してある大型で低速回転をする索道 の主滑車軸の保守管理に、小型であるこの検診器は、保守管理に確実で簡易なた め事故防止に寄与するところが大である。

【０００２】

【従来の技術】

上記機械の点検には、硬質金棒の先端を局部に接触させて反対側を耳に当てが い、又は医療用の聴診器等でその騒音を聴取り騒音の如何により振動音が正常で あるかどうかを判断したものであるが、周囲の機械の雑音等によりさえぎられ高 度の判断能力を必要とした。 更にわずかに生じるクリープ現象を捕まえることはできず、早期発見はできな かった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、外部の雑騒音等不必要な騒音を除去して、ベアリング等の内部のク リープ発生又は微粉等の混入時に発生する高周波振動加速度音のみを取出せるよ うに電気的増幅により、その小さな内部的トラブルを如何に感知出来るか課題が 多かった。 現在の技術では、振動計機が大型複雑でスペシャリストの分野であったものを 、大衆的に使用出来るコンパクトな計器を必要としていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

開放歯車等は外部からの目視検査が比較的簡単であるが、ころがり軸受け等内 閉式で密閉されているものは目視検査は不可能である。 運転中正常の場合は滑らかに軸が回転し振動や騒音は非常に静かである、しか し何等かの原因で内部にクリープ発生又は異物の混入等の欠陥が発生するとその 部分から微小な衝撃が発生し、その累積により傷と発生音が大きくなり、やがて 破壊に繋がる。 一般に振動には変位、振動速度、振動加速度に分けられ次式で表される。 変位 ； ｘ＝ａ ｃｏｓωｔ ａ；最大変位の振幅 ω；角速度（２πｆ^ｒａｄ／_ｓｅｃ） ｆ；周波数 速度 ； ｄｘ／ｄｔ＝−ａω ｓｉｎω ｔ 加速度； ｄｘ^２／ｄｔ^２＝ａω^２ ｃｏｓ（ωｔ＋π） この振動方程式から加速度は振動周波数ｆの変化の２乗に比例するので、微小 な衝撃による振動周波数の変化が大きな振動加速度として出力を大きく増加させ ることになる。 この応力波は数ＫＨ_ｚ〜１００ＫＨ_ｚに及ぶので、軸受等のトラブル検出には 振動加速度の測定を行うことが有利になる。 圧電式加速度センサーにより電気的に増幅して聴診することになるが、正常に 近い低周波まで拾っては、棒等で聴くのと同理屈になるのでこの増幅器に１０Ｋ Ｈ_ｚまでをカットするハイパスフィルター（ＨＰＦ）を回路に挿入して高周波音 のみを取出すこととした。

【０００５】

【作用】

ここで臨床的実験値によれば、人間の聴覚は数１０Ｈ_ｚ〜２０ＫＨ_ｚ程度の特 性があるので１０ＫＨ_ｚ程度のＨＰＦを挿入することにより、ヘッドホーンで聴 取する振動音を１０ＫＨ_ｚ〜２０ＫＨ_ｚとした。 ただし２０ＫＨ_ｚ以上の振動数は増幅しても人間の聴覚では聴取できない。

【０００６】

【実施例】

棒等の聴診検査では、設置場所や検査する者の聴覚の差があり微妙な振動加速 度波の判別は至難である。 簡易に使用できて一殿的な計器としてポータブル化したので、機械のトラブル の前兆発見に威力を発揮することで、特に低速回転の軸受等の診断に大きな貢献 を期待するものである。 通常の軸受診断の振動計は約５Ｈ_ｚ以上の周波数を検出する特性を持っている 即ち３００^ｒｐｍ以上の回転機器でないと振動測定を行うことはできない。 例えばスキーリフトの原動又は折返し大滑車の回転速度は１０〜２０^ｒｐｍで あり又、緊張重錘用滑車の回転は僅か動くのみである。 このような滑車軸の検査は振動計での計測値を求めることはできないが、この 応力波を、この装置を使用することにより、低速回転滑車軸のころがり軸受の異 常即ちころがり面のクリープ等の早期発見が可能である。 又、この増幅器には振動加速度出力（ＡＣ−Ｏｕｔ及びＤＣ−Ｏｕｔ）の端子 ジャックを設けてあるのでオッシロスコープ及び記録計にも活用出来るのでこれ 等のモニターとして使用可能で、長期の診断やクリープ等の進行状況も掌握する こともできる。

【０００７】

【考案の効果】

ポータブル計器であるので検査も容易で特に不便の場所の機械施設の検査に特 に有効である。 低速回転のころがり軸受にクリープ等が発生するとピシッ、ピシッっという音 を聴く事が出来るのでこの診断には有利である。 又、歯車を含む回転機械の診断だけでなく、超音波も検出することが出来るる ので、水道、ガスの漏洩口から発生する超音波を検出する事でこれ等の故障発見 にも応用することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】考案のＨＰＦ内蔵の検診器の一連の構成図であ
る。

【符号の説明】

１．軸受等の応力波を発生する測定部 ２．マグネット付の加速度センサー ３．ＨＰＦ内蔵のチャージアンプ ４．Ｄｃ−Ｏｕｔの端子用の平均回路パック イ．外部電源入力のソケット ロ．Ａｃ−Ｏｕｔの端子ジャック ハ．Ｄｃ−Ｏｕｔの端子ジャック ５．ヘッドホーン ６．ヘッドホーンアンプ ７．点線内は３．４．５．イ．ロ．ハ．を内蔵した検診
器函

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成７年８月２５日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】実用新案登録請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【実用新案登録請求の範囲】

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ころがり軸受又は歯車部は、正常運転時は
   滑らかな微騒音を発生する、しかし何等かの作用により
   接触面にクリープの発生又は硬質粒子の混入等の極小ト
   ラブルによる不調和な騒音が発生する場合がある。これ
   等による、焼付、破損の早期発見をするために、その振
   動加速度を取出して検診するのがこの装置の主眼であ
   る。故に本考案は、騒音発生部にマグネット付圧電式加
   速度センサーを取付けてハイパスフィルター（ＨＰＦ）
   を内蔵した小型アンプにより、可聴高周波のみを取出
   し、増幅し、ヘッドホーンで聴診することを特長とする
   索道用低速回転滑車軸受等の異常騒音ポータブル検診
   器。