JP4504065B2 - 転がり軸受の余寿命診断方法 - Google Patents
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Description
受振動の周波数の解析により、その故障の原因を推定する方法がある。また、軸受振動値の増加傾向を予測することにより、その寿命を予知する方法もある。
一方、しきい値を超えているときは被診断転がり軸受は「異常」であると判定し、振動波形の周波数スペクトルを算出する。1N,2N,3N,mNといった回転数のn倍成分を抽出する。
または、被診断転がり軸受は「異常」であると判定したときに、次に絶対値とLPF処理による振動波形の包絡線処理をし、この包絡線処理した波形の周波数スペクトルを算出する。次に、finn.fout.fballのベアリングパス周波数成分を抽出する。
これらの測定結果に基づいて、各振動成分の大きさを考慮し異常原因を推定する。この異常原因としては、転がり軸受のアンバランスやミスアライメント、基礎のゆるみ等がある。
の有無の判定と原因の推定を行い、異常の程度を判定して、転がり軸受の修理のタイミングを決定している。最も良く用いられる加速度振動の統計的予測では、寿命予測時点までの振動値をパラメータとして、二次曲線や指数関数に曲線回帰し、許容できる振動値に達するまでの期間を求めて余寿命としていた。
Emission)センサ及び信号処理回路が高価であり、またAE波は微妙であるた
めに周辺騒音を拾いやすいという問題を有していた。
割して複数のバンドを採取し、各周波数帯の波形に対し、包絡線処理を行い、周波数スペクトルを算出してから、該被診断転がり軸受(3)の型番とメーカー名等の軸受諸元について判定することを特徴とする。
機器(1,2)に備えられた、余寿命を診断する転がり軸受(3)について、加速度センサ(4)を用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を含む周波数帯域信号を測定する測定段階と、前記測定段階により求めた測定値と、前記軸受諸元についての判定結果と、前記基礎データ採取段階で求めたデータとを用いて、前記被診断転がり軸受(3)のゴミ混入状態と潤滑油の劣化状態を推定し、該被診断転がり軸受(3)の余寿命を算出する判定段階と、から成り、前記判定段階は、前記被診断転がり軸受(3)について、1k〜64kHzの振動波形を、1/2オクターブバンドで周波数を分割し
て複数のバンドを採取し、各周波数帯の波形に対し、包絡線処理を行い、周波数スペクトルを算出し、軸受の型番とメーカー名等の軸受諸元について判定し、前記被診断転がり軸受(3)の型番とメーカー名が判らないときに、各周波数帯の包絡線処理スペクトルから、回転数×1.6〜7の範囲内で周波数スペクトルのピークを抽出し、抽出した各周波数帯のピーク周波数成分の相対感度(正常時との比)を算出し、ピーク周波数成分の相対感度の上位3バンド平均を求め、ピーク周波数成分の分割した上位のバンドの相対感度平均が、しきい値を超えたかどうかを判定し、しきい値を超えていないときは正常であると推定することを特徴とする。
計6バンドを採取し、各周波数帯の波形に対し、包絡線処理を行い、周波数スペクトルを算出し、軸受の型番とメーカー名等の軸受諸元について判定し、前記被診断転がり軸受(3)の型番とメーカー名が判らないときに、各周波数帯の包絡線処理スペクトルから、回転数×1.6〜7の範囲内で周波数スペクトルのピークを抽出し、抽出した各周波数帯のピーク周波数成分の相対感度(正常時との比)を算出し、ピーク周波数成分の相対感度の上位3バンド平均を求め、ピーク周波数成分の上位3バンドの相対感度平均が、しきい値を超えたかどうかを判定することを特徴とする。
形に対し、包絡線処理を行い、周波数スペクトルを算出し、軸受の型番とメーカー名等の軸受諸元について判定し、前記被診断転がり軸受(3)の型番とメーカー名が判るときに、その軸受諸元からベアリングパス周波数を計算し、各周波数帯の包絡線処理スペクトルらパス周波数成分(finn.fout.fballの3つ)を抽出し、抽出した各周波数帯のパス周波数成分の相対感度(正常時との比)を算出し、パス周波数成分の相対感度の分割したバンド数の上位バンドの平均を求め、パス周波数成分の複数バンドに分割したバンド数の上
位バンド平均のどれかがしきい値を超えたかどうかを判定し、しきい値を超えていないときは正常であると推定する。
の波形に対し、包絡線処理を行い、周波数スペクトルを算出する。
成し、時間周波数分布(ウェーブレツト)を表示し、人間による時間周波数分布(ウェーブレツト)を確認する。
であると推定し、しきい値を超えているときは、潤滑油劣化モードの異常・故障モードが特定できないが異常があると推定する。
サイズ、(b)機器重量、(c)電動機出力、(d)機器種類、(e)これら(a)〜(d)の組み合わせにより変更することができる。
採取した基礎データを取得する。測定段階において、余寿命を診断しようとする回転機器(1,2)に備えられた被診断転がり軸受(3)について、加速度センサ(4)を用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号又は高周波信号を測定する。次に、判定段階において、測定段階により求めた測定値と、前記基礎データ採取段階で求めたデータ、予め測定した被診断転がり軸受(3)の正常状態の軸受荷重、回転速度、運転時間及び転がり軸受呼び番号に関する振動データとを用いて、前記被診断転がり軸受(3)のゴミ混入状態、潤滑油の劣化状態を推定し、該被診断転がり軸受(3)の余寿命を算出する。
劣化初期であると判定したときは、更に次のように判定する。先ず、前記測定段階で求めた被診断転がり軸受け(3)の加速度センサ(4)の共振周波数帯信号、または高周波帯信号、及び予め測定した被診断転がり軸受け(3)の正常時の振動データを用いて、前記被診断転がり軸受(3)が正常な劣化過程であるか、ゴミ混入過程であるか、潤滑油の劣化過程であるかを判定する。
圧痕起点型はく離モードによる異常か、潤滑油劣化モードによる異常かの判別が困難なときは、その誤識別を防止するために人間による時間周波数分布(ウェーブレツト)を確認することで、確実な余寿命を診断することができる。
図1は本発明の転がり軸受の余寿命診断方法を示すブロック図である。図2は余寿命診断方法で診断する対象物となる電動機と回転機器に備えられた転がり軸受の一例を示す断面図である。
これらの基礎データ採取段階及び余寿命診断準備段階で求めたデータを用いて、被診断転がり軸受3が劣化初期であるのか末期状態であるのかを図3に示すようなフローにもとづいて推定し、余寿命を診断する。
被診断転がり軸受3について、1k〜64kHzの振動波形を測定する。なお、好ましくは5k〜35kHzの振動波形を測定する。圧痕を検出するために、前記周波数帯域を複数の周波数帯に分割して包絡線処理スペクトルを算出し、この複数周波数帯の包絡線処理スペクトルがしきい値(=2.0)を超えたかどうかを判定し、しきい値を超えていないときは正常であると推定する。一方、しきい値を超えているときは、圧痕起点型はく離モードの異常があると判定し、又は異常ではあるが故障モードが特定できないときに次の判定に進む。
例えば、被診断転がり軸受3の振動測定波形を処理した結果、算出した振動値と転がり軸受3の計算寿命を用いて、この転がり軸受3の余寿命を算出して判定する。
定したときにはその被診断転がり軸受3は異常であると判定する。同様に、潤滑油劣化検出の結果がしきい値を超えていないときでも、圧痕検出の結果が異常であると判定したときにはその被診断転がり軸受3は異常であると判定する。
実施例2の転がり軸受3の型番とメーカー名等の諸元判定を伴った圧痕検出方式について説明する。
被診断転がり軸受3について、5k〜35kHzの振動波形を、1/2オクターブバン
ドで周波数を分割して計6バンドを採取し、各周波数帯の波形に対し、包絡線処理を行い、周波数スペクトルを算出し、転がり軸受3の型番とメーカー名について判定する。転がり軸受3の型番とメーカー名が判別できると、その軸受の特徴が判り、その余寿命をより正確に推定しやすいからである。
転がり軸受3の諸元からベアリングパス周波数を計算し、各周波数帯の包絡線処理スペクトルらパス周波数成分(finn.fout.fballの3つ)を抽出し、抽出した各周波数帯のパス周波数成分の相対感度(正常時との比)を算出し、パス周波数成分の相対感度の上位3バンド平均を求める。finn.fout.fballの3つに対して独立して演算する。このバンド周波数成分の上位3バンド平均(finn.fout.fballの3つ)のどれかがしきい値(=2.0)を超えたかどうかを判定し、しきい値を超えていないときは正常であると推定する。
による時間周波数分布(ウェーブレツト)を確認し、振動波形のウェーブレツト分布を作成し、時間周波数分布(ウェーブレツト)を表示する。これは、人間の判定が一番手的確に行えるからである。
被診断転がり軸受3について、各周波数帯の包絡線処理スペクトルから、回転数×1.5〜7の範囲内で周波数スペクトルのピークを抽出し、抽出した各周波数帯のピーク周波数成分の相対感度(正常時との比)を算出し、ピーク周波数成分の相対感度の上位3バンド平均を求め、ピーク周波数成分の上位3バンドの相対感度平均が、しきい値(=2.0)を超えたかどうかを推定し、しきい値を超えていないときは正常であると推定する。
転がり軸受の内輪にロックウェル硬度計を用いて圧子で円すい状の圧痕を作製し、圧痕の大きさと負荷荷重を変えた疲労試験を行い、圧痕が発生した後に運転できる時間を求めた試験軸受にはモータで最も多く使用されている深溝玉軸受を用い、日本学術振興会126
委員会が製作した疲労試験機で試験を行った試験軸受はJIS6206(内径30mm,外径62mm,幅16mm)である。回転速度は2000rpm,潤滑油はタービン油ISOVGlOである。図1に結果を示すように、転がり軸受の計算寿命に対する寿命比は
圧痕の大きさが大きくなると低下し、寿命比の低下率は負荷荷重が小さいほど大きいことがわかった。
ここで、Pは軸受の試験時のラジアル荷重、Cは軸受の基本動定格荷重、LlOhはJISB1518・1992の基本動定格寿命は数式[数1]に示した。LlOは寿命試験データをワイブル分布に当てはめた場合の10%寿命である。
図8より、各サイズの圧痕において数式[数2]が確認できる。
255-274)によると3ミクロン以下のフィルターを使用して転がり軸受に供給する
。潤滑油の清浄度を管理した場合は寿命が一定であることがわかっている。また、転がり軸受の軌道面は超仕上げ加工されており、その表面粗さのピッチは2.5μm前後である。従って、圧痕サイズ2.5μmの場合には圧痕による寿命低下はないと考えた圧痕がない場合の転がり軸受の寿命は近年の軸受用鋼の清浄度の向上により基本動定格寿命より長くなっている。日本学術振興会が行っている統一試験では2倍の実力があるとされている。
従って、圧痕サイズ2.5μmの場合の相対寿命を2とした。
圧痕サイズを230μmならびに460μmとした場合の実験結果及び圧痕サイズ2.5μmの場合の結果を基に回帰式の係数a,bを決定した。結果、下記の数式2を得た。
転がり軸受の軌道輪と転動体間の潤滑状態と軸受振動の間には前記のような関係があり、潤滑状態を変えた。潤滑寿命試験を実施し、相対振動値と相対寿命の関係を求めた。試験軸受ならびに試験機は圧痕を付けた。試験の場合と同じである。試験荷重は基本動定格荷重の10%とした。乾燥状態ならびにISOVG2の潤滑油による試験を行った。回転速度は900rpmおよび1800rpmである。結果を図に示すが、正常状態に対する相対振動値と相対寿命(試験軸受の寿命をBooserのグリース寿命式から求めた計算寿命との比)との間の実験式を得た。
被診断転がり軸受3について、センサ共振周波数帯23k〜32kHzの実効値を算出し、23k−32kHz実効値の相対感度を算出し、23k−32kHz実効値の相対感度はしきい値(=1.5)を超えたかどうかを判定し、しきい値を超えていないときは正常
であると推定する。
ケプストラムのクートシス算出し、ケプストラムのクートシスはしきい値(=3.8)を超えたかどうかを判定し、しきい値を超えているときは圧痕起点型はく離モードであると判定する。
上位3バンドの相対感度平均から圧痕サイズを推定し、圧痕起点型はく離モードでの余寿命を被診断し、余寿命を下記数式[数(1)]で計算して診断する。
図8の計算寿命は数式[数5]のBooserの式のLhbである。
あり各数式は[数6]、[数7]に示すとおりである。
従って、余寿命は[数8]の数式となる。
本発明では、基礎データ採取段階及び測定段階及び判定段階におけるゴミ混入による圧痕の発生の検出および圧痕のサイズを、加速度センサ4の最も高感度検出が可能な共振周波数帯の振動信号を含んだ周波数帯域で求めることができる。 図10に示すように、圧痕サイズの推定曲線は、機器の種類や聞きの大きさにより変化させ、算出された相対感度から圧痕サイズを推定することができる。
正常な転がり軸受の寿命を相対寿命1(定格寿命を相対寿命1とする)とすると、圧痕を付けた軸受の寿命は、それより遥かに短く、定格寿命の1/100以下になることもある。また、被診断転がり軸受3のはく離は、例外なく圧痕を起点としており、軸受寿命のバラツキは極めて小さいことが知られている。本発明の判定段階は、このような圧痕サイズ
と寿命の関係により推定する。
転がり軸受の余寿命診断装置は、加速度センサ4と、アナログ/デジタル変換器5と、特徴量抽出部6と、測定結果データベース7と、余寿命診断部8と、被診断結果表示部9と、点検スケジュール・被診断レポート出力部10と、伝送用モデム11と、を備えものである。
態を推定し、その余寿命を診断する構造であれば、図示した構成に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
2 電動機
3 転がり軸受(被診断転がり軸受)
4 加速度センサ
5 アナログ/デジタル変換器
6 特徴量抽出部
7 測定結果データベース
8 余寿命診断部
9 被診断結果表示部
10 点検スケジュール・被診断レポート出力部
11 伝送用モデム
12 プリンタ
Claims (37)
- 転がり軸受(3)におけるゴミ混入状態と振動・軸受寿命との関係、及び潤滑油の劣化と振動・軸受寿命とに関し、各転がり軸受(3)の型番、メーカー名等の軸受諸元毎について、加速度センサ(4)を用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を含む周波数帯域信号を実験装置により採取する基礎データ採取段階と、
ポンプ、ファン等の回転機器(1,2)に備えられた、余寿命を診断する転がり軸受(3)について、加速度センサ(4)を用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を含む周波数帯域信号を測定する測定段階と、
前記測定段階により求めた測定値と、前記軸受諸元についての判定結果と、前記基礎データ採取段階で求めたデータとを用いて、前記被診断転がり軸受(3)のゴミ混入状態と潤滑油の劣化状態を推定し、該被診断転がり軸受(3)の余寿命を算出する判定段階と、から成り、
前記判定段階は、前記被診断転がり軸受(3)について、1k〜64kHzの振動波形を、1/2オクターブバンドで周波数を分割して複数のバンドを採取し、
各周波数帯の波形に対し、包絡線処理を行い、周波数スペクトルを算出してから、
該被診断転がり軸受(3)の型番とメーカー名等の軸受諸元について判定する、ことを特徴とする転がり軸受の余寿命診断方法。 - 転がり軸受(3)におけるゴミ混入状態と振動・軸受寿命との関係、及び潤滑油の劣化と振動・軸受寿命とに関し、各転がり軸受(3)の型番、メーカー名等の軸受諸元毎について、加速度センサ(4)を用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数
帯信号を含む周波数帯域信号を実験装置により採取する基礎データ採取段階と、
ポンプ、ファン等の回転機器(1,2)に備えられた、余寿命を診断する転がり軸受(3)について、加速度センサ(4)を用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を含む周波数帯域信号を測定する測定段階と、
前記測定段階により求めた測定値と、前記軸受諸元についての判定結果と、前記基礎データ採取段階で求めたデータとを用いて、前記被診断転がり軸受(3)のゴミ混入状態と潤滑油の劣化状態を推定し、該被診断転がり軸受(3)の余寿命を算出する判定段階と、から成り、
前記判定段階は、前記被診断転がり軸受(3)について、1k〜64kHzの振動波形を、1/2オクターブバンドで周波数を分割して複数のバンドを採取し、各周波数帯の波
形に対し、包絡線処理を行い、周波数スペクトルを算出し、軸受の型番とメーカー名等の軸受諸元について判定し、
前記被診断転がり軸受(3)の型番とメーカー名が判らないときに、
各周波数帯の包絡線処理スペクトルから、回転数×1.6〜7の範囲内で周波数スペクトルのピークを抽出し、
抽出した各周波数帯のピーク周波数成分の相対感度(正常時との比)を算出し、
ピーク周波数成分の相対感度の上位3バンド平均を求め、
ピーク周波数成分の分割した上位のバンドの相対感度平均が、しきい値を超えたかどうかを判定し、
しきい値を超えていないときは正常であると推定する、ことを特徴とする転がり軸受の余寿命診断方法。 - 転がり軸受(3)におけるゴミ混入状態と振動・軸受寿命との関係、及び潤滑油の劣化と振動・軸受寿命とに関し、各転がり軸受(3)の型番、メーカー名等の軸受諸元毎について、加速度センサ(4)を用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を含む周波数帯域信号を実験装置により採取する基礎データ採取段階と、
ポンプ、ファン等の回転機器(1,2)に備えられた、余寿命を診断する転がり軸受(3)について、加速度センサ(4)を用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を含む周波数帯域信号を測定する測定段階と、
前記測定段階により求めた測定値と、前記軸受諸元についての判定結果と、前記基礎データ採取段階で求めたデータとを用いて、前記被診断転がり軸受(3)のゴミ混入状態と潤滑油の劣化状態を推定し、該被診断転がり軸受(3)の余寿命を算出する判定段階と、から成り、
前記判定段階は、前記転がり軸受(3)について、5k〜35kHzの振動波形を、1/2オクターブバンドで周波数を分割して計6バンドを採取し、
各周波数帯の波形に対し、包絡線処理を行い、周波数スペクトルを算出し、
軸受の型番とメーカー名等の軸受諸元について判定し、
前記被診断転がり軸受(3)の型番とメーカー名が判らないときに、
各周波数帯の包絡線処理スペクトルから、回転数×1.6〜7の範囲内で周波数スペクトルのピークを抽出し、抽出した各周波数帯のピーク周波数成分の相対感度(正常時との比)を算出し、ピーク周波数成分の相対感度の上位3バンド平均を求め、
ピーク周波数成分の上位3バンドの相対感度平均が、しきい値を超えたかどうかを判定する、ことを特徴とする転がり軸受の余寿命診断方法。 - 前記判定段階は、前記被診断転がり軸受(3)の振動測定波形を処理した結果、算出した振動値と該転がり軸受(3)の計算寿命を用いて、該転がり軸受(3)の余寿命を算出する、ことを特徴とする請求項1、2又は3の転がり軸受の余寿命診断方法。
- 前記判定段階は、前記被診断転がり軸受(3)について、1k〜64kHzの振動波形を、1/2オクターブバンドで周波数を分割して複数のバンドを採取し、各周波数帯の波
形に対し、包絡線処理を行い、周波数スペクトルを算出し、軸受の型番とメーカー名等の軸受諸元について判定し、
前記被診断転がり軸受(3)の型番とメーカー名が判るときに、
その軸受諸元からベアリングパス周波数を計算し、各周波数帯の包絡線処理スペクトルらパス周波数成分(finn.fout.fballの3つ)を抽出し、抽出した各周波数帯のパス周波数成分の相対感度(正常時との比)を算出し、パス周波数成分の相対感度の分割したバンド数の上位バンドの平均を求め、
パス周波数成分の複数バンドに分割したバンド数の上位バンド平均のどれかがしきい値を超えたかどうかを判定し、
しきい値を超えていないときは正常であると推定する、ことを特徴とする請求項1又は4の転がり軸受の余寿命診断方法。 - 前記判定段階において、前記被診断転がり軸受(3)について、5k〜35kHzの振動波形を、1/2オクターブバンドで周波数を分割して計6バンドを採取し、各周波数帯
の波形に対し、包絡線処理を行い、周波数スペクトルを算出する、ことを特徴とする請求項5の転がり軸受の余寿命診断方法。 - 前記判定段階におけるしきい値は、1を超えた数値である、ことを特徴とする請求項5の転がり軸受の余寿命診断方法。
- 前記判定段階におけるしきい値は、1を超えた数値である、ことを特徴とする請求項2又は3の転がり軸受の余寿命診断方法。
- 転がり軸受(3)におけるゴミ混入状態と振動・軸受寿命との関係、及び潤滑油の劣化と振動・軸受寿命とに関して、加速度センサ(4)を用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を含む周波数帯域信号を実験装置により採取する基礎データ採取段階と、
ポンプ、ファン等の回転機器(1,2)に備えられた、余寿命を診断する転がり軸受(3)について、加速度センサ(4)を用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を含む周波数帯域信号を測定する測定段階と、
前記測定段階により求めた測定値と、前記基礎データ採取段階で求めたデータとを用いて、前記被診断転がり軸受(3)のゴミ混入状態と潤滑油の劣化状態を推定し、該被診断転がり軸受(3)の余寿命を算出する判定段階と、から成り、
前記判定段階は、前記被診断転がり軸受(3)について、1k〜64kHzの周波数帯域を持つ振動信号から、センサ共振周波数帯域を含む狭帯域および広帯域の2つの周波数帯域の実効値の相対感度を計算し、狭帯域実効値相対感度×広帯域実効値相対感度という特徴量がしきい値を超えたかどうかを判定し、しきい値を超えていないときは正常であると判定する、ことを特徴とする転がり軸受の余寿命診断方法。 - 転がり軸受(3)におけるゴミ混入状態と振動・軸受寿命との関係、及び潤滑油の劣化と振動・軸受寿命とに関して、加速度センサ(4)を用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を含む周波数帯域信号を実験装置により採取する基礎データ採取段階と、
ポンプ、ファン等の回転機器(1,2)に備えられた、余寿命を診断する転がり軸受(3)について、加速度センサ(4)を用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を含む周波数帯域信号を測定する測定段階と、
前記測定段階により求めた測定値と、前記基礎データ採取段階で求めたデータとを用いて、前記被診断転がり軸受(3)のゴミ混入状態と潤滑油の劣化状態を推定し、該被診断転がり軸受(3)の余寿命を算出する判定段階と、から成り、
前記判定段階は、前記被診断転がり軸受(3)について、5k〜35kHzの周波数帯
域を持つ振動信号から、23k〜32kHzと5k〜35kHzの2つの周波数帯域の実効値の相対感度を計算し、23k〜32Hz実効値相対感度×5k〜35kHz実効値相対感度という特徴量がしきい値を超えたかどうかを判定し、しきい値を超えていないときは正常であると判定する、ことを特徴とする転がり軸受の余寿命診断方法。 - 前記判定段階におけるしきい値は、1を超えた数値である、ことを特徴とする請求項9又は10の転がり軸受の余寿命診断方法。
- 前記判定段階において、前記被診断転がり軸受(3)について、パス周波数成分の複数バンドに分割したバンド数の上位バンド平均のどれかがしきい値を超えたかどうかを判定し、しきい値を超えているときに、
圧痕/潤滑油劣化の誤識別防止のために、振動波形のウェーブレツト分布を作成し、時間周波数分布(ウェーブレツト)を表示し、人間による時間周波数分布(ウェーブレツト)を確認することを特徴とする請求項5,9又は10の転がり軸受の余寿命診断方法。
- 前記判定段階において、前記被診断転がり軸受(3)について、ピーク周波数成分の上位3バンドの相対感度平均が、しきい値を超えたかどうかを判定し、しきい値を超えているときに、
圧痕/潤滑油劣化の誤識別防止のために、振動波形のウェーブレツト分布を作成し、時間周波数分布(ウェーブレツト)を表示し、人間による時間周波数分布(ウェーブレツト)を確認することを特徴とする請求項1、9又は10の転がり軸受の余寿命診断方法。
- 前記判定段階において、前記被診断転がり軸受(3)について、広帯域実効値相対感度×狭帯域実効値相対感度が、しきい値を超えたかどうかを判定し、しきい値を超えているときに、
圧痕/潤滑油劣化の誤識別防止のために、振動波形のウェーブレツト分布を作成し、時間周波数分布(ウェーブレツト)を表示し、人間による時間周波数分布(ウェーブレツト)を確認することを特徴とする請求項9又は10の転がり軸受の余寿命診断方法。 - 前記判定段階において、圧痕起点型はく離モードおよび潤滑油劣化モードの余寿命を、計算寿命と、0〜1の余寿命係数との積として算出される余寿命推定式を用いて診断する、ことを特徴とする請求項4の転がり軸受の余寿命診断方法。
- 前記判定段階において、前記被診断転がり軸受(3)について、1K〜64kHz振動波形のケプストラムを算出し、ケプストラムのクートシスを算出し、ケプストラムのクートシスはしきい値を超えたかどうかを判定し、
しきい値を超えているときは圧痕起点型はく離モードであると判定し、
しきい値を超えていないときは潤滑油劣化モードであると推定する、ことを特徴とする
請求項1、2、3、4、9又は10の転がり軸受の余寿命診断方法。 - 前記判定段階におけるしきい値は3を超えた数値であることを特徴とする請求項21の転がり軸受の余寿命診断方法。
- 前記判定段階において、圧痕起点型はく離モード又は潤滑油劣化モードの異常があると判定したときは、
人間による判断は不要として、時間周波数分布(ウェーブレツト)については表示しない、ことを特徴とする請求項1、2、3、9又は10の転がり軸受の余寿命診断方法。 - 前記判定段階において、前記被診断転がり軸受(3)について、前記しきい値を超えているときは圧痕起点型はく離モードであると判定したときに、
上位3バンドの相対感度平均から圧痕サイズを推定し、圧痕起点型はく離モードでの余寿命を被診断し、余寿命を時間単位で表現する、ことを特徴とする請求項1又は6の転がり軸受の余寿命診断方法。 - 前記判定段階において、前記被診断転がり軸受(3)について、前記しきい値を超えていないときは潤滑油劣化モードであると判定したときに、
前記被診断転がり軸受(3)の23k〜32kHz実効値から潤滑油劣化程度を推定し、潤滑油劣化モードでの余寿命診断し、余寿命を時間単位で表現する、ことを特徴とする請求項9の転がり軸受の余寿命診断方法。 - 前記判定段階において、被診断転がり軸受(3)について、5k〜35kHzの振動波形を測定する。圧痕を検出するために、5k〜35kHz帯域を6つの周波数帯に分けて包絡線処理スペクトルを算出し、この包絡線処理スペクトルがしきい値を超えたかどうかを判定し、しきい値を超えていないときは正常であると推定し、
しきい値を超えているときは、圧痕起点型はく離モードの異常・故障モードが特定できないが異常があると推定する、ことを特徴とする請求項1、2、3、4、9又は10の転がり軸受の余寿命診断方法。 - 前記判定段階において、被診断転がり軸受(3)について潤滑油劣化を検出するために、その特徴量(23k〜32kHz実行値×5k〜35kHz実行値)を算出し、潤滑油劣化の特徴量がしきい値を超えたかどうかを判定し、しきい値を超えていないときは正常であると推定し、
しきい値を超えているときは、潤滑油劣化モードの異常・故障モードが特定できないが異常があると推定する、ことを特徴とする請求項9又は10の転がり軸受の余寿命診断方法。 - 前記判定段階におけるしきい値は、2.0である、ことを特徴とする請求項26又は27の転がり軸受の余寿命診断方法。
- 前記判定段階において、被診断転がり軸受(3)について圧痕と潤滑油劣化とを識別するために、その特徴量(ケプストラムのクートシス)を算出し、ケプストラムのクートシスはしきい値を超えたかどうかを判定し、
しきい値を超えているときは圧痕起点型はく離モードの異常があると判定し、
しきい値を超えていないときは潤滑油劣化モードの異常があると推定する、ことを特徴とする請求項1、2、3、4、9又は10の転がり軸受の余寿命診断方法。 - 前記判定段階におけるしきい値は、3.8である、ことを特徴とする請求項29の転がり軸受の余寿命診断方法。
- 前記判定段階において、被診断転がり軸受(3)について圧痕検出の結果がしきい値を超えていないとき、かつ潤滑油劣化検出の結果もしきい値を超えていないときに、その被診断転がり軸受(3)は正常であると判定する、ことを特徴とする請求項1、2、3、4、9又は10の転がり軸受の余寿命診断方法。
- 前記判定段階において、被診断転がり軸受(3)について圧痕検出の結果がしきい値を超えているときであって、故障モードが特定できないとき、又は潤滑油劣化検出の結果がしきい値を超えているときであって、故障モードが特定できないときは、要注意であると認識し、圧痕量、潤滑油劣化量、圧痕/潤滑油識別量を特定し、時間周波数分布(ウェーブレツト)を表示し、
人間により故障モードを判定し、診断する、ことを特徴とする請求項1、2、3、4、9又は10の転がり軸受の余寿命診断方法。 - 前記判定段階において、被診断転がり軸受(3)について圧痕検出の結果がしきい値を超えているときであって、ケプストラムのクートシスはしきい値を超えているときは、圧痕起点型はく離モードの異常があり、圧痕の発生があると判定し、圧痕起点型はく離モードでの余寿命を診断する、ことを特徴とする請求項1、2、3、4、9又は10の転がり軸受の余寿命診断方法。
- 前記判定段階において、被診断転がり軸受(3)について潤滑油劣化検出の結果がしきい値を超えているときであって、ケプストラムのクートシスはしきい値を超えていないときは、潤滑油劣化モードの異常があり、潤滑油劣化の発生があると判定し、潤滑油劣化モードでの余寿命を診断する、ことを特徴とする請求項9の転がり軸受の余寿命診断方法。
- 前記判定段階において、被診断転がり軸受(3)について圧痕起点型はく離モードの異常したとき、又は潤滑油劣化モードの異常があると判定したときは、要注意であると認識し、圧痕量、潤滑油劣化量、圧痕/潤滑油識別量を特定し、時間周波数分布(ウェーブレツト)を表示し、人間により故障モードを判定し、診断する、ことを特徴とする請求項1、2、3、9又は10の転がり軸受の余寿命診断方法。
- 前記判定段階において、圧痕および潤滑油劣化検出のためのしきい値を、(a)BRG
サイズ、(b)機器重量、(c)電動機出力、(d)機器種類、(e)これら(a)〜(d)の組み合わせにより変更することを特徴とする請求項7、8、11又は22の転がり軸受の余寿命診断手法。 - 前記判定段階において、圧痕および潤滑油劣化の検出に加え、機器のアンバランス、ミスアライメント、基礎のゆるみ等を周波数解析により診断する従来の故障検出手法を加えた、回転機のすべての故障を総合的に診断することを特徴とした請求項1から36のいずれかの転がり軸受の余寿命診断手法。
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