JP6751542B2 - Bearing inspection equipment and bearing inspection program - Google Patents

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Description

この発明は、回転軸を回転自在に支持する軸受を収容部内に収容した状態で、この軸受の状態を検査する軸受検査装置及び軸受検査プログラムに関する。 The present invention relates to a bearing inspection device and a bearing inspection program that inspect the state of a bearing in which a bearing that rotatably supports a rotating shaft is housed in the accommodating portion.

鉄道車両の車軸軸受は、走り装置を構成する重要な部品であり、車両重量や走行中の車両の動揺によって発生する荷重を支えながら、輪軸の円滑な回転運動を保つ役割を持っている。このため、鉄道車両の車軸軸受の損傷を早期に検知することが重要になる。従来、鉄道車両の車軸軸受の異常検知方法としては、軸受や軸箱に接触式のセンサを取り付けて異常を検知する方法が提案されている。 Axle bearings of railway vehicles are important parts that make up a running device, and have the role of maintaining the smooth rotational movement of the wheel sets while supporting the load generated by the weight of the vehicle and the shaking of the running vehicle. For this reason, it is important to detect damage to the axle bearings of railway vehicles at an early stage. Conventionally, as a method of detecting an abnormality in an axle bearing of a railway vehicle, a method of detecting an abnormality by attaching a contact type sensor to the bearing or the axle box has been proposed.

従来の軸受検査装置(以下、従来技術1という)は、軸受の外輪を固定する固定手段と、内輪をアキシアル方向に加圧する加圧手段と、この内輪を加圧した状態でこの内輪を回転させる回転駆動手段と、固定手段に固定されていない側の外輪の軸方向端部側の転走面の振動を測定する振動測定手段とを備えている(例えば、特許文献1参照)。このような従来技術1では、車軸から取り外した軸受を回転させてレーザ変位センサのような振動測定手段によって外輪の転走面の振動を測定し、この外輪の転走面の振動に基づいて軸受の良否を判断して軸受の損傷を検査している。 The conventional bearing inspection device (hereinafter referred to as the prior art 1) has a fixing means for fixing the outer ring of the bearing, a pressurizing means for pressurizing the inner ring in the axial direction, and rotating the inner ring with the inner ring pressurized. It includes a rotation driving means and a vibration measuring means for measuring the vibration of the rolling surface on the axial end side of the outer ring on the side not fixed to the fixing means (see, for example, Patent Document 1). In such a conventional technique 1, the bearing removed from the axle is rotated, the vibration of the rolling surface of the outer ring is measured by a vibration measuring means such as a laser displacement sensor, and the bearing is based on the vibration of the rolling surface of the outer ring. The bearing is inspected for damage by judging the quality of the bearing.

従来の軸受検査装置(以下、従来技術2という)は、軸受の外輪に対する内輪の回転状況を検知する回転センサを備えている(例えば、特許文献2という)。このような従来技術2では、軸受の外輪に回転センサを直接取り付けて、静止側部材である外輪に対する回転側部材である内輪の回転数を回転センサによって測定し、軸受に発生する振動などと回転数との対応を判定して軸受の品質及び信頼性を向上させている。 The conventional bearing inspection device (hereinafter referred to as the prior art 2) includes a rotation sensor for detecting the rotation state of the inner ring with respect to the outer ring of the bearing (for example, Patent Document 2). In such a prior art 2, a rotation sensor is directly attached to the outer ring of the bearing, the rotation speed of the inner ring which is a rotating side member with respect to the outer ring which is a stationary side member is measured by the rotation sensor, and the rotation is caused by vibration generated in the bearing. The quality and reliability of the bearings are improved by judging the correspondence with the number.

特開2010-175511号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-175511

特開2005-331025号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-331025

従来技術1は、軸受を車軸から取り外す必要があり、在姿状態で軸受の損傷を検査できない問題点がある。また、従来技術2は、軸受毎に回転センサが必要になり、鉄道車両の台車の軸受に回転センサを取り付ける場合にはコストが増大してしまう問題点がある。 The conventional technique 1 has a problem that the bearing needs to be removed from the axle, and the damage of the bearing cannot be inspected in the present state. Further, the prior art 2 requires a rotation sensor for each bearing, and there is a problem that the cost increases when the rotation sensor is attached to the bearing of the bogie of the railway vehicle.

この発明の課題は、軸受を収容する収容部内にこの軸受を収容した状態でこの軸受の状態を検査することができる軸受検査装置及び軸受検査プログラムを提供することである。 An object of the present invention is to provide a bearing inspection device and a bearing inspection program capable of inspecting the state of the bearing in a state where the bearing is housed in a housing portion that houses the bearing.

この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項1の発明は、図1〜図6に示すように、車軸(5b)を回転自在に支持する軸受(6)を軸箱(7)内に収容した状態で、この軸受の状態を検査する軸受検査装置であって、前記軸受が輪軸(5)に取り付けられた状態で、軌道(1)上をこの輪軸が転動するときに、前記軸箱の変位をこの軌道側から非接触で計測する変位計測装置(M11〜M32)の計測結果に基づいて、この軸受の状態を評価する軸受状態評価部(24A〜24D)を備えることを特徴とする軸受検査装置(11)である。
The present invention solves the above problems by means of solutions as described below.
Although the description will be given with reference numerals corresponding to the embodiments of the present invention, the present invention is not limited to this embodiment.
According to the invention of claim 1, as shown in FIGS. 1 to 6, the state of the bearing (5b) is inspected in a state where the bearing (6) rotatably supporting the axle (5b) is housed in the axle box (7). This is a bearing inspection device that performs non-contact displacement of the axle box from the track side when the wheel shaft rolls on the track (1) with the bearing attached to the wheel shaft (5). based on the measurement result of the displacement measuring device for measuring (M 11 ~M 32), is a bearing inspection device (11), characterized in that it comprises a bearing condition evaluation unit (24A to 24D) for evaluating the condition of the bearing ..

請求項2の発明は、図5、図6、図16及び図17に示すように、車軸(5b)を回転自在に支持する軸受(6)を軸箱(7)内に収容した状態で、この軸受の状態を検査する軸受検査装置であって、前記軸受が輪軸(5)に取り付けられた状態で、車両(2)を停止させて回転装置(R)によって所定位置でこの輪軸が回転するときに、前記軸箱の変位を軌道(1)側から非接触で計測する変位計測装置(M11,M12)の計測結果に基づいて、この軸受の状態を評価する軸受状態評価部(24A〜24D)を備えることを特徴とする軸受検査装置(11)である。 According to the second aspect of the present invention, as shown in FIGS. 5, 6, 16 and 17, a bearing (6) that rotatably supports the axle (5b) is housed in the axle box (7). A bearing inspection device that inspects the state of the bearing. With the bearing attached to the wheel shaft (5), the vehicle (2) is stopped and the wheel shaft is rotated at a predetermined position by the rotating device (R). when, based on the displacement of the trajectory of the axle box (1) the displacement measuring device for measuring without contact the side (M 11, M 12) of the measurement result, bearing condition evaluation unit (24A to assess the state of the bearing The bearing inspection device (11) is provided with ~ 24D).

請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の軸受検査装置において、図4、図6〜図10に示すように、前記変位計測装置の計測結果に基づいて、前記軸箱の変位の時間変化を表す変位波形(WA,WB)を生成する変位波形生成部(14)を備え、前記軸受状態評価部(24A〜24D)は、前記変位波形生成部が生成する変位波形に基づいて、前記軸受の損傷(D)の有無及び/又は損傷箇所を評価することを特徴とする軸受検査装置である。 The invention of claim 3 is the bearing inspection apparatus according to claim 1 or 2 , as shown in FIGS. 4, 6 to 10, based on the measurement results of the displacement measuring apparatus, the axle box . displacement waveform representing a time variation of the displacement (W a, W B) displacement waveform generator for generating a includes a (14), said bearing condition evaluation unit (24A to 24D), the displacement waveform the displacement waveform generation unit generates The bearing inspection apparatus is characterized in that the presence or absence of damage (D) and / or the damaged portion of the bearing is evaluated based on the above.

請求項4の発明は、請求項に記載の軸受検査装置において、図7に示すように、前記軸受状態評価部(24A)は、前記変位波形生成部が生成する変位波形に存在する周期的なピーク(P)に基づいて、前記軸受の損傷の有無を評価することを特徴とする軸受検査装置である。 According to the invention of claim 4, in the bearing inspection apparatus according to claim 3 , as shown in FIG. 7, the bearing state evaluation unit (24A) is periodically present in the displacement waveform generated by the displacement waveform generation unit. The bearing inspection apparatus is characterized in that the presence or absence of damage to the bearing is evaluated based on the peak (P).

請求項5の発明は、請求項又は請求項に記載の軸受検査装置において、図7に示すように、前記軸受状態評価部(24B)は、前記変位波形生成部が生成する変位波形に存在する周期的なピーク(P)の間隔に基づいて、前記軸受の損傷箇所を評価することを特徴とする軸受検査装置である。 According to the invention of claim 5, in the bearing inspection device according to claim 3 or 4 , as shown in FIG. 7, the bearing state evaluation unit (24B) has a displacement waveform generated by the displacement waveform generation unit. It is a bearing inspection apparatus characterized by evaluating the damaged portion of the bearing based on the interval of existing periodic peaks (P).

請求項6の発明は、請求項から請求項までのいずれか1項に記載の軸受検査装置において、図5、図9及び図10に示すように、前記軸受状態評価部(24C)は、前記軸受が複列軸受であるときに、前記変位波形生成部が生成する変位波形に存在する周期的なピーク(P)の向きに基づいて、この複列軸受のいずれの列(A,B)に損傷があるかを評価することを特徴とする軸受検査装置である。 According to a sixth aspect of the invention, the bearing inspection device according to any one of claims 3 to 5, FIG. 5, as shown in FIGS. 9 and 10, the bearing condition evaluation unit (24C) is , When the bearing is a double row bearing, any row (A, B ) of the double row bearing is based on the direction of the periodic peak (P) existing in the displacement waveform generated by the displacement waveform generator. ) Is a bearing inspection device that evaluates whether or not there is damage .

請求項7の発明は、請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の軸受検査装置において、図4、図6及び図8に示すように、前記変位計測装置の計測結果に基づいて、前記軸箱の変位の時間変化を表す変位波形を周波数解析する周波数解析部(22)を備え、前記軸受状態評価部(24D)は、前記周波数解析部が解析する解析結果(SA,SB)に基づいて、前記軸受の損傷(D)の有無を評価することを特徴としている軸受検査装置である。 The invention of claim 7 is based on the measurement result of the displacement measuring device in the bearing inspection device according to any one of claims 1 to 6, as shown in FIGS. 4, 6 and 8. Te, wherein the frequency analyzer for frequency analysis a displacement waveform representing a time variation of the axle boxes of the displacement comprises a (22), said bearing condition evaluation unit (24D), the analysis the frequency analysis unit analyzes the result (S a, based on S B), a bearing inspection device is characterized by evaluating the presence or absence of damage (D) of the bearing.

請求項8の発明は、請求項7に記載の軸受検査装置において、図8(C)(D)に示すように、前記軸受状態評価部は、前記周波数解析部が解析した解析結果に存在する高調波(f2,f3,f4,…)に基づいて、前記軸受の損傷の有無を評価することを特徴とする軸受検査装置である。 According to the invention of claim 8, in the bearing inspection apparatus according to claim 7, as shown in FIGS. 8C and 8D, the bearing state evaluation unit exists in the analysis result analyzed by the frequency analysis unit. This bearing inspection apparatus is characterized in that the presence or absence of damage to the bearing is evaluated based on harmonics (f 2 , f 3 , f 4 , ...).

請求項9の発明は、図1〜図6及び図11に示すように、車軸(5b)を回転自在に支持する軸受(6)を軸箱(7)内に収容した状態で、この軸受の状態を検査する軸受検査プログラムであって、前記軸受が輪軸(5)に取り付けられた状態で、軌道(1)上をこの輪軸が転動するときに、前記軸箱の変位をこの軌道側から非接触で計測する変位計測装置(M11〜M32)の計測結果に基づいて、この軸受の状態を評価する軸受状態評価手順(S150〜S180)をコンピュータに実行させることを特徴とする軸受検査プログラムである。 According to the invention of claim 9, as shown in FIGS. 1 to 6 and 11, the bearing (6) for rotatably supporting the axle (5b) is housed in the axle box (7). This is a bearing inspection program for inspecting the state, and when the wheel shaft rolls on the raceway (1) with the bearing attached to the wheel shaft (5), the displacement of the axle box is changed from the track side. based on the measurement results displacement measuring device for measuring in a non-contact (M 11 ~M 32), a bearing inspection, characterized in that to execute the bearing condition evaluation procedure (S150~S180) on a computer to evaluate the state of the bearing It is a program.

請求項10の発明は、図5、図6、図11、図16及び図17に示すように、車軸(5b)を回転自在に支持する軸受(6)を軸箱(7)内に収容した状態で、この軸受の状態を検査する軸受検査プログラムであって、前記軸受が輪軸(5)に取り付けられた状態で、車両(2)を停止させて回転装置(R)によって所定位置でこの輪軸が回転するときに、前記軸箱の変位を軌道(1)側から非接触で計測する変位計測装置(M11,M12)の計測結果に基づいて、この軸受の状態を評価する軸受状態評価手順(S150〜S180)をコンピュータに実行させることを特徴とする軸受検査プログラムである。 In the invention of claim 10, as shown in FIGS. 5, 6, 11, 16 and 17, a bearing (6) that rotatably supports the axle (5b) is housed in the axle box (7). This is a bearing inspection program that inspects the condition of this bearing in a state. With the bearing attached to the wheel shaft (5), the vehicle (2) is stopped and the wheel shaft is positioned at a predetermined position by the rotating device (R). There when rotating, based on the displacement of the trajectory of the axle box (1) the displacement measuring device for measuring without contact the side (M 11, M 12) of the measurement result, bearing condition evaluation for evaluating the state of the bearing It is a bearing inspection program characterized by having a computer execute the procedure (S150 to S180).

請求項11の発明は、請求項9又は請求項10に記載の軸受検査プログラムにおいて、図4及び図6〜図15に示すように、前記変位計測装置の計測結果に基づいて、前記軸箱の変位の時間変化を表す変位波形(WA,WB)を生成する変位波形生成手順(S110)を含み、前記軸受状態評価手順(S150〜S180)は、前記変位波形生成手順において生成する変位波形に基づいて、前記軸受の損傷(D)の有無及び/又は損傷箇所を評価する手順を含むことを特徴とする軸受検査プログラムである。 The invention of claim 11 is the bearing inspection program according to claim 9 or 10 , as shown in FIGS. 4 and 6 to 15, based on the measurement result of the displacement measuring device, the axle box . displacement waveform (W a, W B) which represents the time variation of the displacement includes a displacement waveform generation procedure for generating (S110), the bearing condition evaluation procedure (S150~S180), the displacement waveform generated in the displacement waveform generation procedure The bearing inspection program includes a procedure for evaluating the presence / absence of damage (D) and / or a damaged portion of the bearing based on the above.

請求項12の発明は、請求項11に記載の軸受検査プログラムにおいて、図7、図11及び図12に示すように、前記軸受状態評価手順(S150)は、前記変位波形生成手順において生成する変位波形に存在する周期的なピーク(P)に基づいて、前記軸受の損傷の有無を評価する手順(S151〜S153)を含むことを特徴とする軸受検査プログラムである。 According to the invention of claim 12, in the bearing inspection program according to claim 11 , as shown in FIGS. 7, 11 and 12, the bearing state evaluation procedure (S150) is the displacement generated in the displacement waveform generation procedure. The bearing inspection program comprises a procedure (S151 to S153) for evaluating the presence or absence of damage to the bearing based on a periodic peak (P) existing in the waveform.

請求項13の発明は、請求項11又は請求項12に記載の軸受検査プログラムにおいて、図7、図11及び図13に示すように、前記軸受状態評価手順(S160)は、前記変位波形生成手順において生成する変位波形に存在する周期的なピーク(P)の間隔に基づいて、前記軸受の損傷箇所を評価する手順(S161〜S163)を含むことを特徴とする軸受検査プログラムである。 According to the invention of claim 13, in the bearing inspection program according to claim 11 or 12 , as shown in FIGS. 7, 11 and 13, the bearing state evaluation procedure (S160) is the displacement waveform generation procedure. It is a bearing inspection program including a procedure (S161 to S163) for evaluating a damaged portion of the bearing based on the interval of periodic peaks (P) existing in the displacement waveform generated in.

請求項14の発明は、請求項11から請求項13までのいずれか1項に記載の軸受検査プログラムにおいて、図5、図9、図10、図11及び図14に示すように、前記軸受状態評価手順(S170)は、前記軸受が複列軸受であるときに、前記変位波形生成部が生成する変位波形に存在する周期的なピーク(P)の向きに基づいて、この複列軸受のいずれの列(A,B)に損傷があるかを評価する手順(S171〜S173)を含むことを特徴とする軸受検査プログラムである。 The invention of claim 14 is the bearing state as shown in FIGS. 5, 9, 10, 11, and 14 in the bearing inspection program according to any one of claims 11 to 13 . In the evaluation procedure (S170), when the bearing is a double-row bearing, any of the double-row bearings is based on the direction of the periodic peak (P) existing in the displacement waveform generated by the displacement waveform generation unit. A bearing inspection program comprising procedures (S171 to S173) for assessing whether the rows (A, B) of the bearing are damaged .

請求項15の発明は、請求項から請求項14までのいずれか1項に記載の軸受検査プログラムにおいて、図4、図6、図8、図11及び図15に示すように、前記変位計測装置の計測結果に基づいて、前記軸箱の変位の時間変化を表す変位波形を周波数解析する周波数解析手順(S180)を含み、前記軸受状態評価手順は、前記周波数解析手順において解析する解析結果(SA、SB)に基づいて、前記軸受の損傷の有無を評価する手順を含むことを特徴とする軸受検査プログラムである。 The invention of claim 15 is the displacement measurement in the bearing inspection program according to any one of claims 9 to 14 , as shown in FIGS. 4, 6, 8, 11 and 15. The bearing state evaluation procedure includes an analysis result (S180) for frequency analysis of a displacement waveform representing a time change of displacement of the axle box based on the measurement result of the device, and the bearing state evaluation procedure includes an analysis result (S180) analyzed in the frequency analysis procedure. S a, based on S B), a bearing inspection program comprising the steps of assessing the presence or absence of damage to the bearing.

請求項16の発明は、請求項15に記載の軸受検査プログラムにおいて、図8(C)(D)及び図15に示すように、前記軸受状態評価手順(S180)は、前記周波数解析手順において解析した解析結果に存在する高調波(f2,f3,f4,…)に基づいて、前記軸受の損傷の有無を評価する手順(S181〜S183)を含むことを特徴とする軸受検査プログラムである。 According to the invention of claim 16, in the bearing inspection program according to claim 15 , as shown in FIGS. 8 (C) (D) and 15, the bearing state evaluation procedure (S180) is analyzed in the frequency analysis procedure. A bearing inspection program comprising a procedure (S181 to S183) for evaluating the presence or absence of damage to the bearing based on the harmonics (f 2 , f 3 , f 4 , ...) Existing in the analysis result. is there.

この発明によると、軸受を収容する収容部内にこの軸受を収容した状態でこの軸受の状態を検査することができる。 According to the present invention, the state of the bearing can be inspected in a state where the bearing is housed in the housing portion that houses the bearing.

この発明の第1実施形態に係る軸受検査装置によって検査される軸受を備える車両を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the vehicle which includes the bearing inspected by the bearing inspection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第1実施形態に係る軸受検査装置によって検査される軸受を備える台車を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the carriage which includes the bearing inspected by the bearing inspection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第1実施形態に係る軸受検査装置によって検査される軸受を備える台車を模式的に示す正面図である。It is a front view which shows typically the carriage which includes the bearing inspected by the bearing inspection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第1実施形態に係る軸受検査装置によって検査される軸受を模式的に示す正面図である。It is a front view which shows typically the bearing which is inspected by the bearing inspection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第1実施形態に係る軸受検査装置によって検査される軸受を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the bearing inspected by the bearing inspection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第1実施形態に係る軸受検査装置を概略的に示す構成図である。It is a block diagram which shows schematic the bearing inspection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第1実施形態に係る軸受検査装置の変位波形生成部が生成する変位波形を模式的に示す波形図であり、(A)は正常時の軸受のA列側の変位波形を模式的に示す波形図であり、(B)は異常時の軸受のA列側の変位波形を模式的に示す波形図であり、(C)は正常時の軸受のB列側の変位波形を模式的に示す波形図であり、(D)は異常時の軸受のB列側の変位波形を模式的に示す波形図である。It is a waveform diagram which shows typically the displacement waveform generated by the displacement waveform generation part of the bearing inspection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention, and (A) is typically the displacement waveform of the bearing on the A row side in a normal state. (B) is a waveform diagram schematically showing the displacement waveform on the A row side of the bearing at the time of abnormality, and (C) is a schematic diagram showing the displacement waveform on the B row side of the bearing at the normal time. (D) is a waveform diagram schematically showing a displacement waveform on the B row side of the bearing at the time of abnormality. この発明の第1実施形態に係る軸受検査装置の周波数解析部の解析結果を模式的に示す波形図であり、(A)は正常時の軸受のA列側の解析結果を模式的に示す波形図であり、(B)は正常時の軸受のB列側の解析結果を模式的に示す波形図であり、(C)は異常時の軸受のA列側の解析結果を模式的に示す波形図であり、(D)は異常時の軸受のB列側の解析結果を模式的に示す波形図である。It is a waveform diagram which shows typically the analysis result of the frequency analysis part of the bearing inspection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention, (A) is the waveform which shows the analysis result of the A row side of the bearing in a normal state typically. It is a figure, (B) is a waveform diagram which shows the analysis result of the B row side of a bearing in a normal state schematically, (C) is a waveform which shows the analysis result of the A row side of a bearing in an abnormal state schematically. FIG. 3D is a waveform diagram schematically showing the analysis result on the B row side of the bearing at the time of abnormality. この発明の第1実施形態に係る軸受検査装置の軸受状態評価部による軸受の損傷箇所を特定するための動作を説明するための概念図であり、(A)はA列側に損傷がある軸受を模式的に示す断面図であり、(B)は軸受のA列側に損傷があるときのA列側の変位波形を模式的に示す波形図であり、(C)は軸受のA列側に損傷があるときのB列側の変位波形を模式的に示す波形図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the operation for identifying the damaged part of a bearing by the bearing state evaluation part of the bearing inspection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention, (A) is the bearing which is damaged on the A row side. (B) is a waveform diagram schematically showing a displacement waveform on the A row side when the A row side of the bearing is damaged, and (C) is a waveform diagram schematically showing the displacement waveform on the A row side of the bearing. It is a waveform diagram which shows typically the displacement waveform of the B row side when there is a damage. この発明の第1実施形態に係る軸受検査装置の軸受状態評価部による軸受の損傷箇所を特定するための動作を説明するための概念図であり、(A)はB列側に損傷がある軸受を模式的に示す断面図であり、(B)は軸受のB列側に損傷があるときのA列側の変位波形を模式的に示す波形図であり、(C)は軸受のB列側に損傷があるときのB列側の変位波形を模式的に示す波形図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the operation for identifying the damaged part of a bearing by the bearing state evaluation part of the bearing inspection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention, (A) is the bearing which is damaged on the B row side. (B) is a waveform diagram schematically showing a displacement waveform on the A row side when the B row side of the bearing is damaged, and (C) is a waveform diagram schematically showing the displacement waveform on the B row side of the bearing. It is a waveform diagram which shows typically the displacement waveform of the B row side when there is a damage. この発明の第1実施形態に係る軸受検査装置の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation of the bearing inspection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第1実施形態に係る軸受検査装置の軸受状態評価処理Aを説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the bearing state evaluation process A of the bearing inspection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第1実施形態に係る軸受検査装置の軸受状態評価処理Bを説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the bearing state evaluation process B of the bearing inspection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第1実施形態に係る軸受検査装置の軸受状態評価処理Cを説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the bearing state evaluation process C of the bearing inspection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第1実施形態に係る軸受検査装置の軸受状態評価処理Dを説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the bearing state evaluation process D of the bearing inspection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第2実施形態に係る軸受検査装置によって検査される軸受を備える台車を模式的に示す正面図である。It is a front view which shows typically the carriage which includes the bearing inspected by the bearing inspection apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. この発明の第2実施形態に係る軸受検査装置によって検査される軸受を模式的に示す正面図である。It is a front view which shows typically the bearing which is inspected by the bearing inspection apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

(第1実施形態)
以下、図面を参照して、この発明の第1実施形態について詳しく説明する。
図1〜図4に示す軌道1は、車両2が走行する通路(線路)である。軌道1は、車両2の車輪5aを支持し案内してこの車両2を走行させるレール1aなどを備えている。図1及び図3に示す車両2は、軌道1に沿って走行する鉄道車両である。車両2は、例えば、電車、気動車、機関車、客車又は貨車などである。車両2は、車体3と台車4などを備えている。車体3は、旅客又は貨物などの積載物を輸送するための構造物である。
(First Embodiment)
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The track 1 shown in FIGS. 1 to 4 is a passage (railroad track) on which the vehicle 2 travels. The track 1 is provided with a rail 1a or the like that supports and guides the wheels 5a of the vehicle 2 to travel the vehicle 2. The vehicle 2 shown in FIGS. 1 and 3 is a railroad vehicle traveling along the track 1. The vehicle 2 is, for example, a train, a diesel train, a locomotive, a passenger car, a freight car, or the like. The vehicle 2 includes a vehicle body 3, a bogie 4, and the like. The vehicle body 3 is a structure for transporting a load such as a passenger or cargo.

台車4は、車体3を支持して走行する装置である。台車4は、図1〜図4に示す輪軸5と、図3〜図5に示す軸受6と、図1〜図4に示す軸箱7と、図1及び図3に示す台車枠8と、図1及び図3に示す軸ばね9と、防振ゴム10などを備えている。 The bogie 4 is a device that supports and travels on the vehicle body 3. The bogie 4 includes a wheel set 5 shown in FIGS. 1 to 4, a bearing 6 shown in FIGS. 3 to 5, a axle box 7 shown in FIGS. 1 to 4, and a bogie frame 8 shown in FIGS. 1 and 3. The shaft spring 9 shown in FIGS. 1 and 3 and the anti-vibration rubber 10 and the like are provided.

図1〜図4に示す輪軸5は、車輪5aと車軸5bとを組み立てた部材である。車輪5aは、レール1aと転がり接触する部材である。車軸5bは、車輪5aと一体となって回転する部材である。車軸5bは、図2及び図3に示すように、この車軸5bの両端部側に左右一対の車輪5aが圧入され取り付けられている。車軸5bは、図5に示すように、軸受6の内輪6aの内周面と嵌合してこの軸受6に支持されるジャーナル部5cと、車輪5aのボス穴の内周面と嵌合して車軸5bの所定の位置に車輪5aを固定する車輪座5dなどを備えている。 The wheel set 5 shown in FIGS. 1 to 4 is a member obtained by assembling the wheel 5a and the axle 5b. The wheel 5a is a member that makes rolling contact with the rail 1a. The axle 5b is a member that rotates integrally with the wheel 5a. As shown in FIGS. 2 and 3, the axle 5b is attached with a pair of left and right wheels 5a press-fitted onto both end sides of the axle 5b. As shown in FIG. 5, the axle 5b is fitted with the inner peripheral surface of the inner ring 6a of the bearing 6 and is fitted with the journal portion 5c supported by the bearing 6 and the inner peripheral surface of the boss hole of the wheel 5a. A wheel seat 5d or the like for fixing the wheel 5a at a predetermined position on the axle 5b is provided.

図2〜図5に示す軸受6は、車軸5bを回転自在に支持する部材である。軸受6は、図3に示すように、車軸5bの両端部を回転自在に支持する転がり軸受である。軸受6は、図4及び図5に示すように、車軸5bと一体となって回転する内輪6aと、軸箱7に固定される外輪6bと、内輪6aと外輪6bとの間で転がる転動体6cと、図5に示すようにこの転動体6cを等間隔に保持する保持器6dと、内輪6aの軸端側の両端部でアキシアル荷重を受けるつば6eなどを備えている。図2〜図5に示す軸受6は、転動体6cとして円筒ころを2列配置した複列円筒ころ軸受であり、図5に示すように車軸5bのジャーナル部5cの外周面に嵌合している。図2〜図5に示す軸受6は、例えば、軸方向のアキシアル荷重をつば6eによって受ける複列つば付き円筒ころ軸受である。ここで、図3及び図5に示すA列は、車軸5bの軸端側の部分であり、B列はこの車軸5bの軸端側とは反対側の反軸端側(車輪5a側)の部分である。 The bearing 6 shown in FIGS. 2 to 5 is a member that rotatably supports the axle 5b. As shown in FIG. 3, the bearing 6 is a rolling bearing that rotatably supports both ends of the axle 5b. As shown in FIGS. 4 and 5, the bearing 6 is a rolling element that rolls between the inner ring 6a that rotates integrally with the axle 5b, the outer ring 6b that is fixed to the axle box 7, and the inner ring 6a and the outer ring 6b. It includes 6c, a cage 6d that holds the rolling elements 6c at equal intervals as shown in FIG. 5, and a brim 6e that receives an axial load at both ends of the inner ring 6a on the shaft end side. The bearing 6 shown in FIGS. 2 to 5 is a double-row cylindrical roller bearing in which two rows of cylindrical rollers are arranged as a rolling element 6c, and is fitted to the outer peripheral surface of the journal portion 5c of the axle 5b as shown in FIG. There is. The bearing 6 shown in FIGS. 2 to 5 is, for example, a cylindrical roller bearing with a double row brim that receives an axial load by the brim 6e. Here, row A shown in FIGS. 3 and 5 is a portion of the axle 5b on the shaft end side, and row B is on the opposite side (wheel 5a side) opposite to the shaft end side of the axle 5b. It is a part.

図1〜図4に示す軸箱7は、軸受6を収容する部材である。軸箱7は、図1に示すように、軸箱支持装置によって台車枠8の所定の位置に保持されている。軸箱7は、例えば、図1に示すように、台車4の車軸5bの左右に1個ずつ配置されており、台車1台当たり合計4個(1両当たり合計8個)配置されている。軸箱7は、図1〜図4に示すように、外観が略直方体状であり、図1及び図3〜図5に示すように計測面7aを備えている。計測面7aは、軸箱7の変位を計測するときに基準となる表面である。計測面7aは、レーザ光L1が照射される照射面であり、軸箱7の底部に平坦に形成されている。 The axle box 7 shown in FIGS. 1 to 4 is a member that accommodates the bearing 6. As shown in FIG. 1, the axle box 7 is held at a predetermined position on the bogie frame 8 by the axle box support device. As shown in FIG. 1, for example, one axle box 7 is arranged on each side of the axle 5b of the bogie 4, and a total of four axle boxes 7 are arranged per one bogie (a total of eight axle boxes per car). As shown in FIGS. 1 to 4, the axle box 7 has a substantially rectangular parallelepiped appearance, and has a measuring surface 7a as shown in FIGS. 1 and 3 to 5. The measurement surface 7a is a surface that serves as a reference when measuring the displacement of the axle box 7. Measurement surface 7a are irradiated surface the laser beam L 1 is irradiated, it is formed flat on the bottom of the axle box 7.

図1及び図3に示す台車枠8は、台車4の主要構成部である。台車枠8は、図1及び図3に示すように、左右の側梁とこれらをつなぐ横梁などによって構成されている。台車枠8は、図示しないけん引装置によって車体3に連結されており、車体3との間で前後方向の力が伝達される。図2及び図4に示す軸ばね9は、軸箱7と台車枠8との間の衝撃を緩和する部材である。軸ばね9は、図4に示すように、軸箱7と台車枠8との間で垂直方向の荷重を弾性的に支持する。図1及び図3に示す防振ゴム10は、車両2の軸箱7の振動を抑える部材である。防振ゴム10は、軸箱7と軸ばね9との間に挟み込まれた状態でこれらの間に装着されている。防振ゴム10は、軸箱7の振動を抑え振動の伝達を防止するとともに、これらの間に発生する衝撃を緩和して騒音の発生を防止する。 The bogie frame 8 shown in FIGS. 1 and 3 is a main component of the bogie 4. As shown in FIGS. 1 and 3, the bogie frame 8 is composed of left and right side beams and a cross beam connecting them. The bogie frame 8 is connected to the vehicle body 3 by a towing device (not shown), and a force in the front-rear direction is transmitted to and from the vehicle body 3. The shaft spring 9 shown in FIGS. 2 and 4 is a member that cushions the impact between the axle box 7 and the bogie frame 8. As shown in FIG. 4, the axle spring 9 elastically supports a vertical load between the axle box 7 and the bogie frame 8. The anti-vibration rubber 10 shown in FIGS. 1 and 3 is a member that suppresses vibration of the axle box 7 of the vehicle 2. The anti-vibration rubber 10 is mounted between the axle box 7 and the axle spring 9 in a state of being sandwiched between them. The anti-vibration rubber 10 suppresses the vibration of the axle box 7 to prevent the transmission of the vibration, and also alleviates the impact generated between them to prevent the generation of noise.

図1〜図4及び図6に示す変位計測装置M11〜M32は、輪軸5を回転させた状態で軸箱7の変位を非接触で計測する装置である。変位計測装置M11〜M32は、図1、図3及び図4に示すように、軸受6が輪軸5に取り付けられた状態で軌道1上をこの輪軸5が転動するときに、台車4の軸箱7の上下方向の変位を計測する。ここで、上下方向とは、水平方向に延びる車軸5bに対して垂直方向及びこの垂直方向に対して僅かに傾斜する方向も含む。変位計測装置M11〜M32は、これらの変位計測装置M11〜M32の設置区間を通過する軸箱7の変位を非接触で計測可能なように、軸箱7と間隔をあけて軌道1側に設置されている。変位計測装置M11〜M32は、図2及び図3に示すように、車軸5bの一方の軸端側の軸箱7の変位と他方の軸端側の軸箱7の変位とをそれぞれ独立して計測可能なように、一方の軸端側の軸箱7と他方の軸端側の軸箱7と対向して設置されている。変位計測装置M11〜M32は、図2に示すように、軌道1の長さ方向に所定の間隔をあけて3個配置されているとともに、軌道1の幅方向に所定の間隔をあけて2個配置されており、複数列及び複数行(3行×2列)にわたり軸箱1個当たり合計6個配置されている。 The displacement measuring devices M 11 to M 32 shown in FIGS. 1 to 4 and 6 are devices that measure the displacement of the axle box 7 in a non-contact manner while the wheel axle 5 is rotated. As shown in FIGS. 1, 3 and 4, the displacement measuring devices M 11 to M 32 include a bogie 4 when the wheel set 5 rolls on the track 1 with the bearing 6 attached to the wheel set 5. The displacement of the axle box 7 in the vertical direction is measured. Here, the vertical direction includes a direction perpendicular to the axle 5b extending in the horizontal direction and a direction slightly inclined with respect to the vertical direction. The displacement measuring devices M 11 to M 32 traverse with the axle box 7 at intervals so that the displacement of the axle box 7 passing through the installation section of these displacement measuring devices M 11 to M 32 can be measured in a non-contact manner. It is installed on one side. As shown in FIGS. 2 and 3, the displacement measuring devices M 11 to M 32 make the displacement of the axle box 7 on one axle end side of the axle 5b and the displacement of the axle box 7 on the other axle end side independent of each other. It is installed so as to face the axle box 7 on one shaft end side and the axle box 7 on the other shaft end side so that it can be measured. As shown in FIG. 2, three displacement measuring devices M 11 to M 32 are arranged at a predetermined interval in the length direction of the track 1, and at a predetermined interval in the width direction of the track 1. Two are arranged, and a total of six are arranged per one axle box over a plurality of columns and a plurality of rows (3 rows × 2 columns).

変位計測装置M11〜M32は、車両2が軌道1上を走行するときに発生する振動による影響を受けないように軌道1上に固定されており、軌道1上を移動する軸箱7の計測面7aの振動による変位の経時変化を計測する。変位計測装置M11〜M32は、車両2を安全に運行するために車両2と接触しないように軌道1上に確保された空間の境界線である建築限界内に配置されている。変位計測装置M11〜M32は、例えば、車両2の収容、組成、検査又は修繕などの車両2に関する種々の業務を実施する車両基地内に設置されており、この車両基地に進入又はこの車両基地から進出する車両2の軸箱7の変位を計測する。 The displacement measuring devices M 11 to M 32 are fixed on the track 1 so as not to be affected by the vibration generated when the vehicle 2 travels on the track 1, and the axle box 7 moving on the track 1 The time course of displacement due to vibration of the measuring surface 7a is measured. The displacement measuring devices M 11 to M 32 are arranged within the building limit, which is the boundary line of the space secured on the track 1 so as not to come into contact with the vehicle 2 in order to operate the vehicle 2 safely. The displacement measuring devices M 11 to M 32 are installed in, for example, a vehicle base that carries out various operations related to the vehicle 2, such as accommodation, composition, inspection, or repair of the vehicle 2, and enter the vehicle base or this vehicle. The displacement of the axle box 7 of the vehicle 2 advancing from the base is measured.

図2〜図5に示すように、変位計測装置M11〜M31は軸箱7の計測面7aのA列側の変位を計測し、変位計測装置M12〜M32は軸箱7の計測面7aのB列側の変位を計測する。変位計測装置M11〜M32は、これらの変位計測装置M11〜M32と軸箱7の計測面7aとの間の距離を計測することによって、この軸箱7の変位を計測する。変位計測装置M11〜M32は、例えば、図4に示すように、レーザ光L1を計測対象物に照射しこの計測対象物から反射する反射レーザ光L2を受光してこの計測対象物までの距離を計測するレーザ変位計などの非接触式変位計である。変位計測装置M11〜M32は、軸箱7の計測面7aにレーザ光L1を照射する照射部と、この計測面7aで反射する反射レーザ光L2を受光する受光部と、照射部が照射するレーザ光L1と受光部が受光する反射レーザ光L2との位相差に基づいて軸箱7の変位を演算する演算部などを備えている。変位計測装置M11〜M32は、図1、図2及び図4に示すように、軸受6の状態を評価するために必要な回転数だけ軸受6が回転している間に、軸箱7の変位を連続して計測可能なように、この軸箱7の移動方向に間隔をあけて配置されている。変位計測装置M11〜M32は、軸箱7の変位を変位信号(変位情報)として軸受検査装置11に出力する。 As shown in FIGS. 2 to 5, the displacement measuring devices M 11 to M 31 measure the displacement of the measurement surface 7a of the axle box 7 on the A row side, and the displacement measuring devices M 12 to M 32 measure the axle box 7. The displacement of the surface 7a on the B row side is measured. The displacement measuring devices M 11 to M 32 measure the displacement of the axle box 7 by measuring the distance between these displacement measuring devices M 11 to M 32 and the measuring surface 7a of the axle box 7. Displacement measurement apparatus M 11 ~M 32, for example, as shown in FIG. 4, the measurement object by receiving the laser beam L 1 is irradiated to the measurement object reflected laser beam L 2 reflected from the measurement object It is a non-contact displacement meter such as a laser displacement meter that measures the distance to. The displacement measuring devices M 11 to M 32 include an irradiation unit that irradiates the measurement surface 7a of the axle box 7 with the laser beam L 1 , a light receiving unit that receives the reflected laser light L 2 reflected by the measurement surface 7a, and an irradiation unit. It is provided with a calculation unit that calculates the displacement of the axle box 7 based on the phase difference between the laser light L 1 irradiated by the laser beam L 1 and the reflected laser light L 2 received by the light receiving unit. As shown in FIGS. 1, 2 and 4, the displacement measuring devices M 11 to M 32 include the axle box 7 while the bearing 6 is rotating by the number of rotations required to evaluate the state of the bearing 6. The axle boxes 7 are arranged at intervals in the moving direction so that the displacements of the bearings can be continuously measured. The displacement measuring devices M 11 to M 32 output the displacement of the axle box 7 as a displacement signal (displacement information) to the bearing inspection device 11.

図1〜図4に示す軸受検査装置11は、軸受6を軸箱7に収容した状態で、この軸受6の状態を検査する装置である。軸受検査装置11は、図3及び図4に示すように、軸受6を輪軸5に取り付けた状態でこの輪軸5を回転させながら軸受6の損傷Dの有無及び/又は損傷箇所などの軸受6の状態を評価する。ここで、損傷Dとは、軸受6に発生するはく離又は傷などである。軸受検査装置11は、例えば、軸受6の転動体6cが転がり接触する内輪6a及び外輪6b側の接触面である軌道面、又はこの軌道面と接触する転動体6c側の接触面である転動面などに損傷Dが発生しているか否かを判定する。軸受検査装置11は、例えば、パーソナルコンピュータなどによって構成されており、軸受検査プログラムに従って所定の処理を実行する。軸受検査装置11は、図6に示すように、変位情報入力部12と、変位情報記憶部13と、変位波形生成部14と、変位波形情報記憶部15と、回転周波数演算部16と、回転周波数情報記憶部17と、欠陥周波数演算部18と、欠陥周波数情報記憶部19と、演算条件設定部20と、演算条件情報記憶部21と、周波数解析部22と、周波数解析情報記憶部23と、軸受状態評価部24A〜24Dと、評価情報記憶部25と、軸受検査プログラム記憶部26と、表示部27と、制御部28などを備えている。 The bearing inspection device 11 shown in FIGS. 1 to 4 is a device that inspects the state of the bearing 6 in a state where the bearing 6 is housed in the axle box 7. As shown in FIGS. 3 and 4, the bearing inspection device 11 rotates the wheel set 5 with the bearing 6 attached to the wheel set 5 to allow the bearing 6 to have damage D and / or to the damaged part of the bearing 6. Evaluate the condition. Here, the damage D is peeling or scratches generated on the bearing 6. The bearing inspection device 11 is, for example, a rolling surface that is a contact surface on the inner ring 6a and outer ring 6b sides with which the rolling element 6c of the bearing 6 is in rolling contact, or a rolling contact surface on the rolling element 6c side that is in contact with the raceway surface. It is determined whether or not the surface or the like is damaged D. The bearing inspection device 11 is composed of, for example, a personal computer or the like, and executes a predetermined process according to a bearing inspection program. As shown in FIG. 6, the bearing inspection device 11 includes a displacement information input unit 12, a displacement information storage unit 13, a displacement waveform generation unit 14, a displacement waveform information storage unit 15, a rotation frequency calculation unit 16, and rotation. The frequency information storage unit 17, the defective frequency calculation unit 18, the defective frequency information storage unit 19, the calculation condition setting unit 20, the calculation condition information storage unit 21, the frequency analysis unit 22, and the frequency analysis information storage unit 23. , The bearing state evaluation units 24A to 24D, the evaluation information storage unit 25, the bearing inspection program storage unit 26, the display unit 27, the control unit 28, and the like are provided.

図6に示す変位情報入力部12は、変位計測装置M11〜M32が出力する変位情報を入力する手段である。変位情報入力部12は、変位計測装置M11〜M32が出力する電気信号(アナログ信号)からノイズ成分を除去するフィルタ回路と、このアナログ信号をディジタル信号に変換するA/D変換器などを備えている。変位情報入力部12は、変位計測装置M11〜M32が出力する変位情報を制御部28に出力する。変位情報入力部12は、例えば、変位計測装置M11〜M32から制御部28に変位情報を入力させるインタフェース(I/F)回路などである。 The displacement information input unit 12 shown in FIG. 6 is a means for inputting displacement information output by the displacement measuring devices M 11 to M 32 . The displacement information input unit 12 includes a filter circuit that removes noise components from the electrical signals (analog signals) output by the displacement measuring devices M 11 to M 32 , an A / D converter that converts the analog signals into digital signals, and the like. I have. The displacement information input unit 12 outputs the displacement information output by the displacement measuring devices M 11 to M 32 to the control unit 28. The displacement information input unit 12 is, for example, an interface (I / F) circuit for inputting displacement information from the displacement measuring devices M 11 to M 32 to the control unit 28.

変位情報記憶部13は、変位計測装置M11〜M32が出力する変位情報を記憶する手段である。変位情報記憶部13は、例えば、変位計測装置M11〜M32が出力する変位情報を軸受6毎に記憶する記憶装置である。 The displacement information storage unit 13 is a means for storing the displacement information output by the displacement measuring devices M 11 to M 32 . The displacement information storage unit 13 is, for example, a storage device that stores the displacement information output by the displacement measuring devices M 11 to M 32 for each bearing 6.

変位波形生成部14は、変位計測装置M11〜M32の計測結果に基づいて、軸箱7の変位の時間変化を表す変位波形WA,WBを生成する手段である。変位波形生成部14は、変位計測装置M11〜M32が出力する変位情報に基づいて、図7に示すような変位波形WA,WBを生成する。ここで、図7に示す縦軸は、変位(mm)であり、変位計測装置M11〜M32に軸箱7が近づく場合が正であり、変位計測装置M11〜M32から軸箱7が遠ざかる場合が負である。横軸は、時間(s)である。図7(A)(B)に示す変位波形WA,WBは、軸受6が正常であるときの波形であり、図7(A)に示す変位波形WAはA列側の波形であり、図7(B)に示す変位波形WBはB列側の波形である。図7(C)(D)に示す変位波形WA,WBは、軸受6の外輪6bの軌道面のA列側にはく離があるときの波形であり、図7(C)に示す変位波形WAはA列側の波形であり、図7(D)に示す変位波形WBはB列側の波形である。 Displacement waveform generator 14 based on the measurement result of the displacement measurement apparatus M 11 ~M 32, a means for generating a displacement waveform W A, W B representing the time variation of the displacement of the axle box 7. Displacement waveform generator 14, on the basis of the displacement information output from the displacement measurement apparatus M 11 ~M 32, to produce a displacement waveform W A, W B, as shown in FIG. Here, the vertical axis shown in FIG. 7, the displacement (mm), the displacement measurement apparatus M 11 ~M 32 in a case where the positive Jikubako 7 approaches, the displacement measurement apparatus M 11 ~M 32 axle box 7 from Is negative when it goes away. The horizontal axis is time (s). Figure 7 (A) (B) to indicate the displacement waveform W A, W B is the waveform when the bearing 6 is normal, displacement waveform W A shown in FIG. 7 (A) is an A column-side waveform , displacement waveform W B shown in FIG. 7 (B) is a waveform of the B column side. Displacement waveform W A shown in FIG. 7 (C) (D), W B is the waveform when the peeling on the row A side of the raceway surface of the outer ring 6b of the bearing 6, the displacement waveform shown in FIG. 7 (C) W A is the waveform on the A column side, and the displacement waveform W B shown in FIG. 7 (D) is the waveform on the B column side.

図6に示す変位波形生成部14は、図2に示す変位計測装置M11〜M31が出力する変位情報に基づいて、図3及び図5に示す軸箱7のA列側の変位の時間変化を表す連続した一つの変位波形WAを生成する。一方、図6に示す変位波形生成部14は、図2に示す変位計測装置M12〜M32が出力する変位情報に基づいて、図3及び図5に示す軸箱7のB列側の変位の時間変化を表す連続した一つの変位波形WBを生成する。変位波形生成部14は、例えば、図7(A)(B)に示すように、軸受6に損傷Dがないときには、車軸5bの振れの影響によって車軸5bの回転周波数と略一致して周期的に変化する変位波形WA,WBを生成する。一方、変位波形生成部14は、例えば、図7(C)(D)に示すように、軸受6に損傷Dがあるときには、車軸5bの回転周波数と略一致して周期的に変化するとともに、図中矢印で示すような周期的にスパイク状のピークPが存在する変位波形WA,WBを生成する。変位波形生成部14は、生成後の変位波形WA,WBを変位波形情報(変位波形信号)として制御部28に出力する。 The displacement waveform generation unit 14 shown in FIG. 6 has a displacement time on the A-row side of the axle box 7 shown in FIGS. 3 and 5 based on the displacement information output by the displacement measuring devices M 11 to M 31 shown in FIG. generates one displacement waveform W a successive represent changes. On the other hand, the displacement waveform generation unit 14 shown in FIG. 6 is displaced on the B row side of the axle box 7 shown in FIGS. 3 and 5 based on the displacement information output by the displacement measuring devices M 12 to M 32 shown in FIG. generating one consecutive representative of the time change of the displacement waveforms W B. As shown in FIGS. 7A and 7B, for example, when the bearing 6 is not damaged, the displacement waveform generation unit 14 periodically coincides with the rotation frequency of the axle 5b due to the influence of the runout of the axle 5b. It changes the displacement waveform W a, to produce a W B. On the other hand, as shown in FIGS. 7 (C) and 7 (D), for example, when the bearing 6 has a damage D, the displacement waveform generation unit 14 changes periodically and substantially coincides with the rotation frequency of the axle 5b. Displacement waveforms W A and W B in which spike-shaped peaks P exist periodically as shown by arrows in the figure are generated. Displacement waveform generation unit 14 outputs displacement waveform W A after generation, the W B to the displacement waveform information (displacement waveform signal) as the control unit 28.

図6に示す変位波形情報記憶部15は、変位波形生成部14が出力する変位波形情報を記憶する手段である。変位波形情報記憶部15は、例えば、変位波形生成部14が出力する軸受6のA列及びB列の変位波形情報を軸受6毎にそれぞれ記憶する記憶装置である。 The displacement waveform information storage unit 15 shown in FIG. 6 is a means for storing the displacement waveform information output by the displacement waveform generation unit 14. The displacement waveform information storage unit 15 is, for example, a storage device that stores the displacement waveform information of the A row and the B row of the bearing 6 output by the displacement waveform generation unit 14 for each bearing 6.

回転周波数演算部16は、軸受6の内輪6aの回転数を演算する手段である。回転周波数演算部16は、変位計測装置M11〜M32の計測結果に基づいて、軸受6の内輪6aの回転周波数fRを演算する。回転周波数演算部16は、図4に示す車両2の速度V及び車輪5aの半径rに基づいて、内輪6aの回転周波数fRを演算する。回転周波数演算部16は、例えば、図2に示す変位計測装置M11,M12が軸箱7を検出して変位の計測を開始してから、次の変位計測装置M21,M22が軸箱7を検出して変位の計測を開始するまでの間に、軸箱7が移動する移動時間tを変位波形情報から演算する。回転周波数演算部16は、図2及び図4に示す変位計測装置M11,M12から変位計測装置M21,M22までの装置間距離Lを移動時間tによって除算して、車両2の速度V=L/tを演算し、内輪6aの回転周波数fR=V/2πrを演算する。回転周波数演算部16は、演算後の内輪6aの回転周波数fRを回転周波数情報(回転周波数信号)として制御部28に出力する。 The rotation frequency calculation unit 16 is a means for calculating the rotation speed of the inner ring 6a of the bearing 6. The rotation frequency calculation unit 16 calculates the rotation frequency f R of the inner ring 6a of the bearing 6 based on the measurement results of the displacement measuring devices M 11 to M 32 . The rotation frequency calculation unit 16 calculates the rotation frequency f R of the inner ring 6a based on the speed V of the vehicle 2 and the radius r of the wheels 5a shown in FIG. In the rotation frequency calculation unit 16, for example, after the displacement measuring devices M 11 and M 12 shown in FIG. 2 detect the axle box 7 and start measuring the displacement, the next displacement measuring devices M 21 and M 22 are axes. The movement time t in which the axle box 7 moves is calculated from the displacement waveform information until the box 7 is detected and the displacement measurement is started. The rotation frequency calculation unit 16 divides the distance L between the displacement measuring devices M 11 and M 12 shown in FIGS. 2 and 4 from the displacement measuring devices M 21 and M 22 by the travel time t, and divides the speed of the vehicle 2 by the travel time t. V = L / t is calculated, and the rotation frequency f R = V / 2πr of the inner ring 6a is calculated. The rotation frequency calculation unit 16 outputs the rotation frequency f R of the inner ring 6a after the calculation to the control unit 28 as rotation frequency information (rotation frequency signal).

図6に示す回転周波数情報記憶部17は、回転周波数演算部16が出力する回転周波数情報を記憶する手段である。回転周波数情報記憶部17は、例えば、回転周波数演算部16が出力する回転周波数情報を軸受6毎に記憶する記憶装置である。 The rotation frequency information storage unit 17 shown in FIG. 6 is a means for storing the rotation frequency information output by the rotation frequency calculation unit 16. The rotation frequency information storage unit 17 is, for example, a storage device that stores the rotation frequency information output by the rotation frequency calculation unit 16 for each bearing 6.

欠陥周波数演算部18は、軸受6の欠陥周波数を演算する手段である。欠陥周波数演算部18は、回転周波数演算部16の演算結果に基づいて、軸受6の欠陥周波数を演算する。ここで、欠陥周波数とは、はく離又は傷などの損傷Dによる欠陥が軸受6に発生したときに、この軸受6の振動が大きくなる特定の周波数である。欠陥周波数は、軸受6の大きさ、回転数及び損傷部位によって変化する。欠陥周波数演算部18は、以下の数1〜数4によって、内輪6aの欠陥周波数fi、外輪6bの欠陥周波数fo、転動体6cの欠陥周波数fr及び保持器6dの欠陥周波数fcを演算する。 The defect frequency calculation unit 18 is a means for calculating the defect frequency of the bearing 6. The defect frequency calculation unit 18 calculates the defect frequency of the bearing 6 based on the calculation result of the rotation frequency calculation unit 16. Here, the defect frequency is a specific frequency at which the vibration of the bearing 6 becomes large when a defect due to damage D such as peeling or scratching occurs in the bearing 6. The defect frequency varies depending on the size, rotation speed, and damaged portion of the bearing 6. Defect frequency calculation unit 18, by equations 1 to 4 below, the defect frequency f i of the inner ring 6a, defect frequency f o of the outer ring 6b, the defect frequency f c of the defect frequency f r and the retainer 6d of the rolling element 6c Calculate.

Figure 0006751542
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ここで、数1〜数4に示すZは、転動体6cの数であり、fRは内輪6aの回転周波数であり、Dwは転動体6cの直径であり、Dpwは転動体6cのピッチ円直径であり、αは接触角である。欠陥周波数演算部18は、演算後の欠陥周波数fi,fo,fr,fcを欠陥周波数情報(欠陥周波数信号)として制御部28に出力する。 Here, Z shown in Equations 1 to 4 is the number of rolling elements 6c, f R is the rotation frequency of the inner ring 6a, D w is the diameter of the rolling elements 6c, and D pw is the rolling elements 6c. It is the pitch circle diameter, and α is the contact angle. Defect frequency calculation unit 18, the defect frequency f i after the operation, f o, f r, and outputs to the control unit 28 f c as the defect frequency information (defect frequency signal).

欠陥周波数情報記憶部19は、欠陥周波数演算部18が出力する欠陥周波数情報を記憶する手段である。欠陥周波数情報記憶部19は、例えば、欠陥周波数演算部18が出力する欠陥周波数情報を軸受6毎に記憶する記憶装置である。 The defect frequency information storage unit 19 is a means for storing the defect frequency information output by the defect frequency calculation unit 18. The defect frequency information storage unit 19 is, for example, a storage device that stores the defect frequency information output by the defect frequency calculation unit 18 for each bearing 6.

演算条件設定部20は、欠陥周波数fi,fo,fr,fcを演算するために必要な演算条件を設定する手段である。演算条件設定部20は、図4に示す車輪5aの半径r、変位計測装置M11,M12から変位計測装置M21,M22までの装置間距離Lなどのような内輪6aの回転周波数fRの演算に必要な諸元を演算条件情報として設定する。演算条件設定部20は、転動体6cの数Z、内輪6aの回転周波数fR、転動体6cの直径Dw、転動体6cのピッチ円直径Dpw及び接触角αなどのような欠陥周波数fi,fo,fr,fcの演算に必要な諸元を演算条件情報として設定する。演算条件設定部20は、例えば、使用者の手動操作によって演算条件情報を入力する入力装置又は補助入力装置などである。演算条件設定部20は、設定後の演算条件を演算条件情報(演算条件信号)として制御部28に出力する。 Calculation condition setting unit 20 is a means for setting a calculation conditions required for calculating the defect frequency f i, f o, f r , f c. The calculation condition setting unit 20 is a rotation frequency f of the inner ring 6a such as the radius r of the wheel 5a shown in FIG. 4, the inter-device distance L from the displacement measuring devices M 11 and M 12 to the displacement measuring devices M 21 and M 22. The specifications required for R calculation are set as calculation condition information. The calculation condition setting unit 20 has a defect frequency f such as the number Z of the rolling elements 6c, the rotation frequency f R of the inner ring 6a, the diameter D w of the rolling elements 6c, the pitch circle diameter D pw of the rolling elements 6c, and the contact angle α. i, f o, f r, is set as the calculation condition information the specifications required for the operation of f c. The calculation condition setting unit 20 is, for example, an input device or an auxiliary input device for inputting calculation condition information by manual operation by the user. The calculation condition setting unit 20 outputs the set calculation condition to the control unit 28 as calculation condition information (calculation condition signal).

図6に示す演算条件情報記憶部21は、演算条件設定部20が設定した演算条件情報を記憶する手段である。演算条件情報記憶部21は、例えば、演算条件設定部20が出力する演算条件情報を軸受6の形式毎に記憶する記憶装置である。 The calculation condition information storage unit 21 shown in FIG. 6 is a means for storing the calculation condition information set by the calculation condition setting unit 20. The calculation condition information storage unit 21 is, for example, a storage device that stores the calculation condition information output by the calculation condition setting unit 20 for each type of the bearing 6.

周波数解析部22は、変位計測装置M11〜M32の計測結果に基づいて、軸箱7の変位の時間変化を表す変位波形WA,WBを周波数解析する手段である。周波数解析部22は、変位計測装置M11〜M32が出力する変位情報に基づいて、図8に示すような解析結果SA,SBを生成する。周波数解析部22は、例えば、変位計測装置M11〜M32が出力する変位情報について高速フーリエ変換(Fast Fourier Transformation(以下、FFTという))解析を実施する。ここで、図8に示す縦軸は、強度であり、横軸は周波数(Hz)である。解析結果SA,SBは、図7に示す変位波形WA,WBの周波数解析結果である。f1は、軸受6の欠陥周波数であり、f2はこの欠陥周波数f1の第2高調波であり、f3はこの欠陥周波数f1の第3高調波であり、f4はこの欠陥周波数f1の第4高調波である。図8(A)(B)に示す解析結果SA,SBは、軸受6が正常であるときの波形であり、図8(A)に示す解析結果SAはA列側の波形であり、図8(B)に示す解析結果SBはB列側の波形である。図8(C)(D)に示す解析結果SA,SBは、軸受6の外輪6bの軌道面のA列側にはく離があるときの波形であり、図8(C)に示す解析結果SAはA列側の波形であり、図8(D)に示す解析結果SBはB列側の波形である。 Frequency analysis unit 22 based on the measurement result of the displacement measurement apparatus M 11 ~M 32, a displacement waveform W A, means for frequency analyzing a W B representing the time variation of the displacement of the axle box 7. Frequency analysis unit 22 based on the displacement information output from the displacement measurement apparatus M 11 ~M 32, the analysis result S A as shown in FIG. 8 to generate a S B. The frequency analysis unit 22 performs, for example, a fast Fourier transformation (FFT) analysis on the displacement information output by the displacement measuring devices M 11 to M 32 . Here, the vertical axis shown in FIG. 8 is the intensity, and the horizontal axis is the frequency (Hz). Analysis result S A, S B is the frequency analysis results of displacement waveforms W A, W B shown in FIG. f 1 is the defect frequency of the bearing 6, f 2 is the second harmonic of the defect frequency f 1 , f 3 is the third harmonic of the defect frequency f 1 , and f 4 is the defect frequency. This is the 4th harmonic of f 1 . Figure 8 (A) (B) to indicate the analysis result S A, S B is the waveform when the bearing 6 is normal, the analysis result S A shown in FIG. 8 (A) is an A column-side waveform , analysis result S B shown in FIG. 8 (B) is a waveform of the B column side. Figure 8 (C) (D) to show the analysis results S A, S B is the waveform when the peeling on the row A side of the raceway surface of the outer ring 6b of the bearing 6, the analysis results shown in FIG. 8 (C) S A is the waveform on the A column side, and the analysis result S B shown in FIG. 8 (D) is the waveform on the B column side.

図6に示す周波数解析部22は、変位計測装置M11〜M31が出力する変位情報に基づいて、軸箱7のA列側の解析結果SAを生成するとともに、変位計測装置M12〜M32が出力する変位情報に基づいて、軸箱7のB列側の解析結果SBを生成する。周波数解析部22は、例えば、図8(A)(B)に示すように、軸受6が正常であるときには、車軸5bの回転周波数f'にピークPが認められる解析結果SA,SBを生成する。一方、周波数解析部22は、例えば、図8(C)(D)に示すように、外輪6bに損傷Dがあるときには、車軸5bの回転周波数f'にピークPが認められるとともに、外輪6bの欠陥周波数foに相当する欠陥周波数f1とこの欠陥周波数f1の高調波f2,f3,f4,…とにピークPが認められる解析結果SA,SBを生成する。周波数解析部22は、解析後の解析結果SA,SBを周波数解析情報(周波数解析信号)として制御部28に出力する。 The frequency analyzing unit 22 shown in FIG. 6, on the basis of the displacement information output from the displacement measurement apparatus M 11 ~M 31, the analysis result of the A column-side of the journal box 7 generates the S A, displacement measurement apparatus M 12 ~ based on the displacement information M 32 is output, B rows of side analysis of the axle box 7 generates an S B. Frequency analysis unit 22, for example, as shown in FIG. 8 (A) (B), when the bearing 6 is normal, the rotational frequency f 'peak P is observed in the analysis result S A of the axle 5b, the S B Generate. On the other hand, as shown in FIGS. 8C and 8D, for example, when the outer ring 6b is damaged, the frequency analysis unit 22 recognizes a peak P at the rotation frequency f'of the axle 5b and the outer ring 6b. defect frequency f fault frequency f 1 and harmonic f 2 of the defect frequency f 1 corresponding to the o, f 3, f 4, ... analysis peak P is observed in the result S a, generates a S B. Frequency analysis unit 22, the analysis result S A after analysis, and outputs the S B to the control unit 28 as a frequency analysis information (the frequency analysis signal).

図6に示す周波数解析情報記憶部23は、周波数解析部22が出力する周波数解析情報を記憶する手段である。周波数解析情報記憶部23は、例えば、周波数解析部22が出力する周波数解析情報を軸受6毎に記憶する記憶装置である。 The frequency analysis information storage unit 23 shown in FIG. 6 is a means for storing the frequency analysis information output by the frequency analysis unit 22. The frequency analysis information storage unit 23 is, for example, a storage device that stores the frequency analysis information output by the frequency analysis unit 22 for each bearing 6.

軸受状態評価部24A〜24Dは、車軸5bを回転させた状態で軸箱7の変位を非接触で計測する変位計測装置M11〜M32の計測結果に基づいて、軸受6の状態を評価する手段である。軸受状態評価部24A〜24Dは、変位波形生成部14が生成する変位波形WA,WBと、周波数解析部22が解析する解析結果SA,SBとに基づいて、軸受6の状態を評価する。軸受状態評価部24A〜24Dは、変位波形生成部14が生成する変位波形WA,WBに基づいて、軸受6の損傷Dの有無及び/又は損傷箇所を評価する。軸受状態評価部24A〜24Dは、図1〜図4に示すように、軸受6が輪軸5に取り付けられた状態で、軌道1上をこの輪軸5が転動するときに、変位計測装置M11〜M32の計測結果に基づいてこの軸受6の状態を評価する。軸受状態評価部24A〜24Dは、評価後の軸受6の損傷Dの有無及び/又は損傷箇所を評価情報(評価信号)として制御部28に出力する。 The bearing condition evaluation units 24A to 24D evaluate the condition of the bearing 6 based on the measurement results of the displacement measuring devices M 11 to M 32 that measure the displacement of the axle box 7 in a non-contact manner while the axle 5b is rotated. It is a means. Bearing condition evaluation unit 24A~24D the displacement waveform W A of the displacement waveform generating unit 14 generates, and W B, the analysis result S A frequency analysis unit 22 analyzes, based on the S B, the state of the bearing 6 evaluate. Bearing condition evaluation unit 24A~24D the displacement waveform W A of the displacement waveform generating unit 14 generates, on the basis of W B, to evaluate the presence and / or damaged portion of the damage D of the bearing 6. As shown in FIGS. 1 to 4, the bearing condition evaluation units 24A to 24D include the displacement measuring device M 11 when the wheel set 5 rolls on the track 1 in a state where the bearing 6 is attached to the wheel set 5. The state of the bearing 6 is evaluated based on the measurement results of ~ M 32 . The bearing condition evaluation units 24A to 24D output to the control unit 28 the presence / absence and / or the damaged portion of the bearing 6 after the evaluation as evaluation information (evaluation signal).

図6に示す軸受状態評価部24Aは、図7(C)(D)に示すように、変位波形生成部14が生成する変位波形WA,WBに存在する周期的なピークPに基づいて、軸受6の損傷Dの有無を評価する。軸受状態評価部24Aは、軸受6に損傷Dがあるときには軸受6の振動が特定周波数で大きくなるため、変位波形WA,WBに特定周波数でピークPが存在するか否かを判断する。軸受状態評価部24Aは、図7(C)(D)に示すように、変位波形WA,WBにピークPが一定間隔で存在するときには、軸受6に損傷Dがあると判定する。一方、軸受状態評価部24Aは、図7(A)(B)に示すように、変位波形WA,WBにピークPが一定間隔で存在しないときには、軸受6に損傷Dがないと判定する。 Bearing condition evaluation unit 24A shown in FIG. 6, as shown in FIG. 7 (C) (D), the displacement waveform W A of the displacement waveform generating unit 14 generates, on the basis of periodic peaks P present in the W B , Evaluate the presence or absence of damage D in the bearing 6. Bearing condition evaluation unit 24A, when the bearing 6 is damaged D is the vibration of the bearing 6 is increased at a particular frequency, the displacement waveform W A, it is determined whether a peak P exists at a particular frequency to W B. Bearing condition evaluation unit 24A, as shown in FIG. 7 (C) (D), the displacement waveform W A, when peak W B P are present at regular intervals, it is determined that the bearing 6 is damaged D. On the other hand, bearing condition evaluation unit 24A, as shown in FIG. 7 (A) (B), determines that the displacement waveform W A, peak P to W B is in the absence at regular intervals, no damage D to the bearing 6 ..

図6に示す軸受状態評価部24Bは、図7(C)(D)に示すように、変位波形生成部14が生成する変位波形WA,WBに存在する周期的なピークPの間隔に基づいて、軸受6の損傷箇所を評価する。軸受状態評価部24Bは、軸受6に損傷Dがあるときには、軸受6の振動が特定周波数で大きくなり、かつ、変位波形WA,WBに周期的なピークPが存在するため、内輪6aの欠陥周波数fi、外輪6bの欠陥周波数fo、転動体6cの欠陥周波数fr又は保持器6dの欠陥周波数fcとこの特定周波数とが一致するか否かを判断する。軸受状態評価部24Bは、図7(C)(D)に示すように、変位波形WA,WBのピークPの間隔(特定周波数)が欠陥周波数fi,fo,fr,fcと一致するときには、内輪6a、外輪6b、転動体6c又は保持器6dの特定箇所に損傷Dがあると判定する。一方、軸受状態評価部24Bは、図7(C)(D)に示すように、変位波形WA,WBのピークPの間隔(特定周波数)が欠陥周波数fi,fo,fr,fcと一致しないときには、内輪6a、外輪6b、転動体6c又は保持器6dの特定箇所に損傷Dがないと判定する。 Bearing condition evaluation unit 24B shown in FIG. 6, as shown in FIG. 7 (C) (D), the displacement waveform W A of the displacement waveform generating unit 14 generates, on the spacing of the periodic peaks P present in the W B Based on this, the damaged portion of the bearing 6 is evaluated. Bearing condition evaluation unit 24B, when the bearing 6 is damaged D is the vibration of the bearing 6 is increased at a specific frequency, and the displacement waveform W A, because of the presence of periodic peaks P to W B, the inner ring 6a defect frequency f i, defect frequency f o of the outer ring 6b, and a specific frequency of the defect frequency f c Toko defect frequency f r or retainer 6d of rolling elements 6c determines whether match. Bearing condition evaluation unit 24B, as shown in FIG. 7 (C) (D), the displacement waveform W A, W interval (specific frequency) of the defect frequency f i of the peak P of B, f o, f r, f c When it matches, it is determined that the damage D is present at a specific location of the inner ring 6a, the outer ring 6b, the rolling element 6c or the cage 6d. On the other hand, bearing condition evaluation unit 24B, as shown in FIG. 7 (C) (D), the displacement waveform W A, W interval (specific frequency) of the defect frequency f i of the peak P of B, f o, f r, When it does not match f c, it is determined that there is no damage D at a specific location of the inner ring 6a, the outer ring 6b, the rolling element 6c or the cage 6d.

図6に示す軸受状態評価部24Cは、図9(B)(C)及び図10(B)(C)に示すように、変位波形生成部14が生成する変位波形WA,WBに存在する周期的なピークPの向きに基づいて、軸受6の損傷箇所を評価する。軸受状態評価部24Cは、図9(A)及び図10(A)に示すように、軸受6が複列軸受であるときに、この軸受6のA列及びB列の損傷Dの有無を評価する。軸受状態評価部24Cは、図9(A)及び図10(A)に示すように、軸受6のA列側又はB列側のいずれかに損傷Dがあるときには、軸箱7のA列側及びB列側の変位の向きが異なるため、変位波形WA,WBに存在する周期的なピークPの向きから軸受6のA列側又はB列側のいずれが損傷Dしているかを判断する。軸受状態評価部24Cは、図9(B)に示すように、変位波形WAのピークPが上向き(凸状)であり、図9(C)に示すように変位波形WBのピークPが下向き(凹状)であるときには、図9(A)に示すように軸箱7のA列側の変位がプラス(下向き)であり軸箱7のB列側の変位がマイナス(上向き)であるため、軸受6のA列側が損傷Dしていると判定する。一方、軸受状態評価部24Cは、図10(B)に示すように、変位波形WAのピークPが下向き(凹状)であり,図10(C)に示すように変位波形WBのピークPが上向き(凸状)であるときには、図10(A)に示すように軸箱7のA列側の変位がマイナス(上向き)であり軸箱7のB列側の変位がプラス(下向き)であるため、軸受6のB列側が損傷Dしていると判定する。 Bearing condition evaluation portion 24C shown in FIG. 6, as shown in FIG. 9 (B) (C) and FIG. 10 (B) (C), the displacement waveform W A of the displacement waveform generating unit 14 generates, present in W B The damaged portion of the bearing 6 is evaluated based on the direction of the periodic peak P. As shown in FIGS. 9A and 10A, the bearing condition evaluation unit 24C evaluates the presence or absence of damage D in rows A and B of the bearing 6 when the bearing 6 is a double row bearing. To do. As shown in FIGS. 9 (A) and 10 (A), the bearing condition evaluation unit 24C is located on the A row side of the axle box 7 when there is damage D on either the A row side or the B row side of the bearing 6. and the displacement direction of the row B side are different, determines whether the displacement waveform W a, is either from the direction of the periodic peaks P present in the W B of the row a side or the B column-side of the bearing 6 is damaged D To do. Bearing condition evaluation portion 24C, as shown in FIG. 9 (B), the peak P of the displacement waveform W A is upward (convex), the peak P of the displacement waveform W B as shown in FIG. 9 (C) When it is downward (concave), the displacement of the axle box 7 on the A row side is positive (downward) and the displacement of the axle box 7 on the B row side is negative (upward) as shown in FIG. 9 (A). , It is determined that the A row side of the bearing 6 is damaged D. On the other hand, bearing condition evaluation portion 24C, as shown in FIG. 10 (B), the peak P a downward displacement waveform W A (concave), a peak P of the displacement waveform W B as shown in FIG. 10 (C) When is upward (convex), the displacement of the axle box 7 on the A row side is negative (upward) and the displacement of the axle box 7 on the B row side is positive (downward) as shown in FIG. 10 (A). Therefore, it is determined that the B row side of the bearing 6 is damaged D.

図6に示す軸受状態評価部24Dは、周波数解析部22が解析する解析結果に基づいて、軸受6の損傷Dの有無を評価する。軸受状態評価部24Dは、周波数解析部22が生成する解析結果SA,SBに基づいて軸受6の損傷Dの有無を評価する。軸受状態評価部24Dは、図8(C)(D)に示すように、周波数解析部22が解析した解析結果に存在する高調波f2,f3,f4,…に基づいて、軸受6の損傷Dの有無を評価する。軸受状態評価部24Dは、図8(C)(D)に示すように、欠陥周波数f1とこの欠陥周波数f1の高調波f2,f3,f4,…とにピークPが存在するときには、軸受6に損傷Dがあると判定する。一方、軸受状態評価部24Dは、図8(A)(B)に示すように、欠陥周波数f1とこの欠陥周波数f1の高調波f2,f3,f4,…とが存在しないときには、軸受6に損傷Dがないと判定する。 The bearing state evaluation unit 24D shown in FIG. 6 evaluates the presence or absence of damage D in the bearing 6 based on the analysis result analyzed by the frequency analysis unit 22. Bearing condition evaluation unit 24D evaluates whether the damage D of the bearing 6 on the basis of the analysis result S A, S B of the frequency analyzing unit 22 generates. As shown in FIGS. 8C and 8D, the bearing condition evaluation unit 24D has the bearing 6 based on the harmonics f 2 , f 3 , f 4 , ... Existing in the analysis result analyzed by the frequency analysis unit 22. Evaluate the presence or absence of damage D. Bearing condition evaluation unit 24D, as shown in FIG. 8 (C) (D), the harmonic f 2, f 3, f 4 of the defect frequency f 1 and the defect frequency f 1, a peak P exists in ... and Occasionally, it is determined that the bearing 6 has damage D. On the other hand, as shown in FIGS. 8A and 8B, the bearing condition evaluation unit 24D is used when the defect frequency f 1 and the harmonics f 2 , f 3 , f 4 , ... Of the defect frequency f 1 do not exist. , It is determined that the bearing 6 has no damage D.

図6に示す評価情報記憶部25は、軸受状態評価部24A〜24Dが出力する評価情報を記憶する手段である。評価情報記憶部25は、例えば、軸受状態評価部24A〜24Dが出力する評価情報を軸受6毎に記憶する記憶装置である。 The evaluation information storage unit 25 shown in FIG. 6 is a means for storing the evaluation information output by the bearing state evaluation units 24A to 24D. The evaluation information storage unit 25 is, for example, a storage device that stores the evaluation information output by the bearing state evaluation units 24A to 24D for each bearing 6.

軸受検査プログラム記憶部26は、軸受6を軸箱7内に収容した状態で、この軸受6の状態を検査する軸受検査プログラムを記憶する手段である。軸受検査プログラム記憶部26は、情報記録媒体から読み取った軸受検査プログラム又は電気通信回線を通じて取り込まれた軸受検査プログラムなどを記憶する記憶装置などである。 The bearing inspection program storage unit 26 is a means for storing a bearing inspection program for inspecting the state of the bearing 6 in a state where the bearing 6 is housed in the axle box 7. The bearing inspection program storage unit 26 is a storage device that stores a bearing inspection program read from an information recording medium, a bearing inspection program taken in through a telecommunication line, and the like.

表示部27は、軸受検査装置11に関する種々の情報を表示する手段である。表示部27は、例えば、変位波形生成部14が生成する変位波形WA,WB、回転周波数演算部16が演算する内輪6aの回転周波数fR、欠陥周波数演算部18が演算する欠陥周波数fi,fo,fr,fc、演算条件設定部20が設定する演算条件、周波数解析部22が解析する解析結果SA,SB、軸受状態評価部24A〜24Dが評価する軸受6の損傷Dの有無及び/又は損傷箇所などを画面上に表示する表示装置などである。 The display unit 27 is a means for displaying various information about the bearing inspection device 11. Display unit 27, for example, the displacement waveform W A of the displacement waveform generating unit 14 generates, W B, the rotational frequency of the inner ring 6a of the rotation frequency computation section 16 computes f R, defect frequency f fault frequency calculation unit 18 calculates i, f o, f r, f c, calculation condition calculation condition setting unit 20 sets the analysis result S a frequency analysis unit 22 analyzes, S B, bearing condition evaluation unit 24A~24D of bearing 6 to evaluate It is a display device or the like that displays the presence / absence of damage D and / or the damaged portion on the screen.

制御部28は、軸受検査装置11に関する種々の動作を制御する中央処理部(CPU)である。制御部28は、軸受検査プログラム記憶部26から軸受検査プログラムを読み出してこの軸受検査プログラムに従って一連の軸受検査処理を実行する。制御部28は、例えば、変位情報入力部12が出力する変位情報を変位情報記憶部13に出力したり、変位情報記憶部13から変位情報を読み出して変位波形生成部14に出力したり、変位波形生成部14に変位波形WA,WBの生成を指令したり、変位波形生成部14が出力する変位波形情報を変位波形情報記憶部15に出力したり、変位波形情報記憶部15が記憶する変位波形情報を読み出して回転周波数演算部16、周波数解析部22及び軸受状態評価部24A〜24Dに出力したり、回転周波数演算部16に内輪6aの回転周波数fRの演算を指令したり、回転周波数演算部16が出力する回転周波数情報を回転周波数情報記憶部17に出力したり、回転周波数情報記憶部17から回転周波数情報を読み出して欠陥周波数演算部18に出力したり、欠陥周波数演算部18に欠陥周波数fi,fo,fr,fcの演算を指令したり、欠陥周波数演算部18が出力する欠陥周波数情報を欠陥周波数情報記憶部19に出力したり、欠陥周波数情報記憶部19から欠陥周波数情報を読み出して軸受状態評価部24A〜24Bに出力したり、演算条件設定部20が出力する演算条件情報を演算条件情報記憶部21に出力したり、演算条件情報記憶部21から演算条件情報を読み出して回転周波数演算部16及び欠陥周波数演算部18に出力したり、周波数解析部22が出力する周波数解析情報を周波数解析情報記憶部23に出力したり、軸受状態評価部24A〜24Dに軸受6の状態の評価を指令したり、軸受状態評価部24A〜24Dが出力する評価情報を評価情報記憶部25に出力したり、表示部27に種々の情報の表示を指令したりする。軸受検査装置11には、変位情報入力部12、変位情報記憶部13、変位波形生成部14、変位波形情報記憶部15、回転周波数演算部16、回転周波数情報記憶部17、欠陥周波数演算部18、欠陥周波数情報記憶部19、演算条件設定部20、演算条件情報記憶部21、周波数解析部22、周波数解析情報記憶部23、軸受状態評価部24A〜24D、評価情報記憶部25、軸受検査プログラム記憶部26及び表示部27が相互に通信可能に接続されている。 The control unit 28 is a central processing unit (CPU) that controls various operations related to the bearing inspection device 11. The control unit 28 reads the bearing inspection program from the bearing inspection program storage unit 26 and executes a series of bearing inspection processes according to the bearing inspection program. For example, the control unit 28 outputs the displacement information output by the displacement information input unit 12 to the displacement information storage unit 13, reads the displacement information from the displacement information storage unit 13 and outputs it to the displacement waveform generation unit 14, or displacement. or instructs the generation of the waveform generating unit 14 displacement waveform W a, W B, and outputs a displacement waveform information output by the displacement waveform generator 14 to the displacement waveform information storage unit 15, the displacement waveform information storage part 15 stores The displacement waveform information to be output is read out and output to the rotation frequency calculation unit 16, the frequency analysis unit 22, and the bearing state evaluation units 24A to 24D, or the rotation frequency calculation unit 16 is instructed to calculate the rotation frequency f R of the inner ring 6a. The rotation frequency information output by the rotation frequency calculation unit 16 can be output to the rotation frequency information storage unit 17, the rotation frequency information can be read from the rotation frequency information storage unit 17 and output to the defect frequency calculation unit 18, or the defect frequency calculation unit can be output. 18 the defect frequency f i, f o, f r , or direct the operations of f c, and outputs the defect frequency information output by the fault frequency calculation unit 18 in the defect frequency information storage unit 19, the defect frequency information storage unit The defect frequency information is read from 19 and output to the bearing condition evaluation units 24A to 24B, the calculation condition information output by the calculation condition setting unit 20 is output to the calculation condition information storage unit 21, and the calculation condition information storage unit 21 outputs the calculation condition information. The calculation condition information is read out and output to the rotation frequency calculation unit 16 and the defect frequency calculation unit 18, the frequency analysis information output by the frequency analysis unit 22 is output to the frequency analysis information storage unit 23, and the bearing state evaluation units 24A to The 24D is instructed to evaluate the state of the bearing 6, the evaluation information output by the bearing state evaluation units 24A to 24D is output to the evaluation information storage unit 25, and the display unit 27 is instructed to display various information. .. The bearing inspection device 11 includes a displacement information input unit 12, a displacement information storage unit 13, a displacement waveform generation unit 14, a displacement waveform information storage unit 15, a rotation frequency calculation unit 16, a rotation frequency information storage unit 17, and a defect frequency calculation unit 18. , Defect frequency information storage unit 19, calculation condition setting unit 20, calculation condition information storage unit 21, frequency analysis unit 22, frequency analysis information storage unit 23, bearing condition evaluation units 24A to 24D, evaluation information storage unit 25, bearing inspection program The storage unit 26 and the display unit 27 are connected to each other so as to be able to communicate with each other.

次に、この発明の第1実施形態に係る軸受検査装置の動作を説明する。
以下では、図9(A)及び図10(A)に示すように、外輪6bの軌道面に損傷Dが発生している場合を例に挙げて、図6に示す制御部28の動作を中心として説明する。
図11に示すステップ(以下、Sという)100において、変位情報入力部12から変位情報が入力したか否かを制御部28が判断する。車両2が運行を開始する時刻になると、変位計測装置M11〜M32及び軸受検査装置11に電源装置から電力が供給されて、軸受検査プログラム記憶部26から軸受検査プログラムを制御部28が読み込み、一連の軸受検査処理を制御部28が実行する。例えば、変位計測装置M11〜M32への車両2の接近を近接検出装置が検出すると、変位計測装置M11〜M32が変位計測動作を開始する。図2に示すように、変位計測装置M11〜M32に車両2が接近して、図1、図3及び図4に示すように変位計測装置M11〜M32上を軸箱7が通過すると、変位計測装置M11〜M32から軸箱7の計測面7aにレーザ光L1が照査されて、計測面7aで反射する反射レーザ光L2を変位計測装置M11〜M32が受光する。その結果、変位計測装置M11〜M32が軸箱7の変位を計測し、変位計測装置M11〜M32から軸受検査装置11に変位情報入力部12を通じて変位情報が送信されて、変位情報入力部12から制御部28にこの変位情報が入力する。変位情報入力部12から変位情報が入力したと制御部28が判断したときにはS110に進む。一方、変位情報入力部12から変位情報が入力していないと制御部28が判断したときには、変位情報が制御部28に入力するまでS100の処理を制御部28が繰り返す。変位情報が制御部28に入力したときには、この変位情報を制御部28が変位情報記憶部13に出力し、この変位情報が変位情報記憶部13に記憶される。
Next, the operation of the bearing inspection device according to the first embodiment of the present invention will be described.
In the following, as shown in FIGS. 9A and 10A, the operation of the control unit 28 shown in FIG. 6 will be mainly focused on the case where the raceway surface of the outer ring 6b is damaged D as an example. It is explained as.
In step 100 (hereinafter referred to as S) shown in FIG. 11, the control unit 28 determines whether or not the displacement information has been input from the displacement information input unit 12. At the time when the vehicle 2 starts operation, electric power is supplied from the power supply device to the displacement measuring devices M 11 to M 32 and the bearing inspection device 11, and the control unit 28 reads the bearing inspection program from the bearing inspection program storage unit 26. , The control unit 28 executes a series of bearing inspection processes. For example, the approach of the vehicle 2 to the displacement measurement apparatus M 11 ~M 32 proximity detecting device detects the displacement measuring device M 11 ~M 32 starts the displacement measuring operation. As shown in FIG. 2, the vehicle 2 approaches the displacement measurement apparatus M 11 ~M 32, FIG. 1, the axle box 7 passes through the displacement measurement apparatus M 11 ~M 32 above as shown in FIGS. 3 and 4 Then, the laser beam L 1 is checked from the displacement measuring devices M 11 to M 32 on the measuring surface 7a of the axle box 7, and the displacement measuring devices M 11 to M 32 receive the reflected laser light L 2 reflected by the measuring surface 7a. To do. As a result, the displacement measuring devices M 11 to M 32 measure the displacement of the axle box 7, and the displacement measuring devices M 11 to M 32 transmit the displacement information to the bearing inspection device 11 through the displacement information input unit 12, and the displacement information is transmitted. This displacement information is input from the input unit 12 to the control unit 28. When the control unit 28 determines that the displacement information has been input from the displacement information input unit 12, the process proceeds to S110. On the other hand, when the control unit 28 determines that the displacement information has not been input from the displacement information input unit 12, the control unit 28 repeats the process of S100 until the displacement information is input to the control unit 28. When the displacement information is input to the control unit 28, the control unit 28 outputs the displacement information to the displacement information storage unit 13, and the displacement information is stored in the displacement information storage unit 13.

S110において、変位波形WA,WBの生成を変位波形生成部14に制御部28が指令する。変位情報記憶部13から変位情報を制御部28が読み出して、この変位情報を変位波形生成部14に制御部28が出力し、変位波形WA,WBの生成を変位波形生成部14に制御部28が指令する。その結果、図7に示すような変位波形WA,WBを変位波形生成部14が生成し、変位波形情報を制御部28に出力する。変位波形情報が制御部28に入力すると、この変位波形情報を制御部28が変位波形情報記憶部15に出力し、この変位波形情報が変位波形情報記憶部15に記憶される。 In S110, the control unit 28 is commanded displacement waveform W A, the generation of W B to the displacement waveform generator 14. Displacement information displacement information control unit 28 reads from the storage unit 13, and outputs the control section 28 of the displacement information in the displacement waveform generating unit 14, the control displacement waveform W A, the generation of W B to the displacement waveform generator 14 Unit 28 commands. As a result, the displacement waveform W A as shown in FIG. 7, the W B generated by the displacement waveform generator 14, and outputs a displacement waveform information to the controller 28. When the displacement waveform information is input to the control unit 28, the control unit 28 outputs the displacement waveform information to the displacement waveform information storage unit 15, and the displacement waveform information is stored in the displacement waveform information storage unit 15.

S120において、内輪6aの回転周波数fRの演算を回転周波数演算部16に制御部28が指令する。変位情報記憶部13から変位情報を制御部28が読み出すとともに、演算条件情報記憶部21から演算条件情報を読み出して、この変位情報及び演算条件情報を回転周波数演算部16に制御部28が出力し、内輪6aの回転周波数fRの演算を回転周波数演算部16に制御部28が指令する。例えば、図2及び図5に示すように、軸箱7の計測面7aの先端部を変位計測装置M11,M12が検出してからこの計測面7aの先端部を次の変位計測装置M21,M22か検出するまでの軸箱7の移動時間tを、変位波形WA,WBから回転周波数演算部16が演算する。次に、変位計測装置M11,M12から変位計測装置M21,M22までの装置間距離Lに関する演算条件情報を回転周波数演算部16が参照して、装置間距離Lを移動時間tによって回転周波数演算部16が除算して、車両2の速度V=L/tを回転周波数演算部16が演算する。次に、車両2の車輪5aの半径rに関する演算条件情報を回転周波数演算部16が参照して、内輪6aの回転周波数fR=V/2πrを回転周波数演算部16が演算する。回転周波数演算部16が回転周波数情報を制御部28に出力すると、この回転周波数情報を制御部28が回転周波数情報記憶部17に出力し、この回転周波数情報が回転周波数情報記憶部17に記憶される。 In S120, the control unit 28 commands the rotation frequency calculation unit 16 to calculate the rotation frequency f R of the inner ring 6a. The control unit 28 reads the displacement information from the displacement information storage unit 13, reads the calculation condition information from the calculation condition information storage unit 21, and the control unit 28 outputs the displacement information and the calculation condition information to the rotation frequency calculation unit 16. The control unit 28 commands the rotation frequency calculation unit 16 to calculate the rotation frequency f R of the inner ring 6a. For example, as shown in FIGS. 2 and 5, after the displacement measuring devices M 11 and M 12 detect the tip of the measuring surface 7a of the axle box 7, the tip of the measuring surface 7a is used as the next displacement measuring device M. 21, M 22 or the travel time t of the axle box 7 to be detected, the displacement waveform W a, the rotational frequency calculator 16 from W B computing. Next, the rotation frequency calculation unit 16 refers to the calculation condition information regarding the inter-device distance L from the displacement measuring devices M 11 and M 12 to the displacement measuring devices M 21 and M 22, and the inter-device distance L is determined by the travel time t. The rotation frequency calculation unit 16 divides, and the rotation frequency calculation unit 16 calculates the speed V = L / t of the vehicle 2. Next, the rotation frequency calculation unit 16 refers to the calculation condition information regarding the radius r of the wheels 5a of the vehicle 2, and the rotation frequency calculation unit 16 calculates the rotation frequency f R = V / 2πr of the inner ring 6a. When the rotation frequency calculation unit 16 outputs the rotation frequency information to the control unit 28, the control unit 28 outputs the rotation frequency information to the rotation frequency information storage unit 17, and the rotation frequency information is stored in the rotation frequency information storage unit 17. To.

S130において、欠陥周波数fi,fo,fr,fcの演算を欠陥周波数演算部18に制御部28が指令する。演算条件情報記憶部21から演算条件情報を読み出して、この演算条件情報を欠陥周波数演算部18に制御部28が出力し、欠陥周波数fi,fo,fr,fcの演算を欠陥周波数演算部18に制御部28が指令する。転動体6cの数Z、内輪6aの回転周波数fR、転動体6cの直径Dw、転動体6cのピッチ円直径Dpw及び接触角αに関する演算条件情報を欠陥周波数演算部18が参照して、欠陥周波数fi,fo,fr,fcを数1〜数4によって欠陥周波数演算部18が演算する。欠陥周波数演算部18が欠陥周波数情報を制御部28に出力すると、この欠陥周波数情報を制御部28が欠陥周波数情報記憶部19に出力し、この欠陥周波数情報が欠陥周波数情報記憶部19に記憶される。 In S130, the defect frequency f i, f o, f r , the control unit 28 calculates the f c the fault frequency calculation unit 18 is commanded. Read the operation condition information from the operation condition information storage unit 21, and outputs the control section 28 of the operation condition information in the defect frequency calculation unit 18, a defect frequencies f i, f o, f r , defect frequency calculation of f c The control unit 28 commands the calculation unit 18. The defect frequency calculation unit 18 refers to the calculation condition information regarding the number Z of the rolling elements 6c, the rotation frequency f R of the inner ring 6a, the diameter D w of the rolling elements 6c, the pitch circle diameter D pw of the rolling elements 6c, and the contact angle α. , defect frequency f i, f o, f r , defect frequency calculating unit 18 by equations 1 to 4 f c is calculated. When the defect frequency calculation unit 18 outputs the defect frequency information to the control unit 28, the control unit 28 outputs the defect frequency information to the defect frequency information storage unit 19, and the defect frequency information is stored in the defect frequency information storage unit 19. To.

S140において、解析結果SA,SBを周波数解析部22に制御部28が指令する。変位波形情報記憶部15から変位波形情報を制御部28が読み出して、この変位波形情報を周波数解析部22に制御部28が出力し、解析結果SA,SBの生成を周波数解析部22に制御部28が指令する。その結果、図8に示すような解析結果SA,SBを周波数解析部22が生成し、周波数解析情報を制御部28に出力する。周波数解析情報が制御部28に入力すると、この周波数解析情報を制御部28が周波数解析情報記憶部23に出力し、この周波数解析情報が周波数解析情報記憶部23に記憶される。 In S140, the analysis result S A, the control unit 28 instructs the S B to the frequency analyzer 22. Displacement waveform information displacement waveform information from the storage unit 15 by the control unit 28 reads, the displacement waveform information control unit 28 is output to the frequency analyzer 22, an analysis result S A, the frequency analyzer 22 to generate the S B The control unit 28 commands. As a result, to generate the analysis result S A, S B frequency analysis unit 22 as shown in FIG. 8, outputs the frequency analysis information to the control unit 28. When the frequency analysis information is input to the control unit 28, the control unit 28 outputs the frequency analysis information to the frequency analysis information storage unit 23, and the frequency analysis information is stored in the frequency analysis information storage unit 23.

S150において、軸受6の状態を評価する軸受状態評価処理Aの実行を軸受状態評価部24Aに制御部28が指令する。変位波形情報記憶部15から変位波形情報を制御部28が読み出して、この変位波形情報を軸受状態評価部24Aに制御部28が出力し、軸受状態評価処理Aの実行を軸受状態評価部24Aに制御部28が指令する。 In S150, the control unit 28 commands the bearing condition evaluation unit 24A to execute the bearing condition evaluation process A for evaluating the condition of the bearing 6. The control unit 28 reads the displacement waveform information from the displacement waveform information storage unit 15, the control unit 28 outputs this displacement waveform information to the bearing condition evaluation unit 24A, and executes the bearing condition evaluation process A to the bearing condition evaluation unit 24A. The control unit 28 commands.

図12に示すS151において、変位波形WA,WBに周期的なピークPが存在するか否かを軸受状態評価部24Aが判定する。例えば、図9(A)及び図10(A)に示すように、軸受6の外輪6bの軌道面にはく離部分のような損傷Dがあるときには、車軸5bが回転すると転動体6cがこのはく離部分に位置する度に軸箱7が変位し、図7(C)(D)に示すような変位波形WA,WBに周期的なピークPが発生する。変位波形WA,WBに周期的なピークPが存在すると軸受状態評価部24Aが判定したときにはS152に進み、変位波形WA,WBに周期的なピークPが存在しないと軸受状態評価部24Aが判定したときにはS153に進む。 In S151 shown in FIG. 12, the displacement waveform W A, W determines the bearing condition evaluation unit 24A whether periodical peak P exists in the B. For example, as shown in FIGS. 9 (A) and 10 (A), when the raceway surface of the outer ring 6b of the bearing 6 has a damage D such as a detached portion, when the axle 5b rotates, the rolling element 6c is subjected to this detached portion. Jikubako 7 is displaced each time located, periodical peaks P is generated in the displacement waveform W a, W B, as shown in FIG. 7 (C) (D). Displacement waveform W A, when W B to a periodic peak P exists proceeds to S152 when it is determined bearing condition evaluation unit 24A is displaced waveform W A, periodical peaks P is not present in the W B when bearing condition evaluation unit When 24A determines, the process proceeds to S153.

S152において、軸受損傷ありと軸受状態評価部24Aが評価する。変位波形WA,WBに周期的なピークPが存在すると軸受状態評価部24Aが判定したときには、軸受6に損傷Dがある可能性が高いため、軸受損傷ありの評価情報を軸受状態評価部24Aが制御部28に出力する。 In S152, the bearing condition evaluation unit 24A evaluates that the bearing is damaged. Displacement waveform W A, when a periodic if the peak P exists bearing condition evaluation unit 24A has determined the W B, since there is a high possibility that the bearing 6 is damaged D, bearing condition evaluation unit to evaluate information Yes bearing damage 24A outputs to the control unit 28.

S153において、軸受損傷なしと軸受状態評価部24Aが評価する。変位波形WA,WBに周期的なピークPが存在しないと軸受状態評価部24Aが判定したとき、又は変位波形WA,WBにピークPが存在してもこのピークPが周期的ではないと軸受状態評価部24Aが判定したときには、軸受6に損傷Dがない可能性が高いため、軸受損傷なしの評価情報を軸受状態評価部24Aが制御部28に出力する。 In S153, the bearing condition evaluation unit 24A evaluates that there is no bearing damage. Displacement waveform W A, when the periodic peaks P is determined bearing condition evaluation unit 24A is the absence in the W B, or displacement waveform W A, W peak P be present peak P is periodic at the B When the bearing condition evaluation unit 24A determines that the bearing condition is not present, there is a high possibility that the bearing 6 has no damage D. Therefore, the bearing condition evaluation unit 24A outputs the evaluation information of no bearing damage to the control unit 28.

S154において、評価情報を評価情報記憶部25が記憶するとともに、評価情報を表示部27が表示する。軸受状態評価部24Aが評価情報を制御部28に出力すると、この評価情報を制御部28が評価情報記憶部25及び表示部27に出力する。その結果、評価情報記憶部25が評価情報を記憶するとともに、表示部27がこの評価情報を表示する。 In S154, the evaluation information storage unit 25 stores the evaluation information, and the display unit 27 displays the evaluation information. When the bearing state evaluation unit 24A outputs the evaluation information to the control unit 28, the control unit 28 outputs the evaluation information to the evaluation information storage unit 25 and the display unit 27. As a result, the evaluation information storage unit 25 stores the evaluation information, and the display unit 27 displays the evaluation information.

図11に示すS160において、軸受6の状態を評価する軸受状態評価処理Bの実行を軸受状態評価部24Bに制御部28が指令する。変位波形情報記憶部15から変位波形情報を制御部28が読み出して、この変位波形情報を軸受状態評価部24Bに制御部28が出力し、軸受状態評価処理Bの実行を軸受状態評価部24Bに制御部28が指令する。 In S160 shown in FIG. 11, the control unit 28 commands the bearing condition evaluation unit 24B to execute the bearing condition evaluation process B for evaluating the condition of the bearing 6. The control unit 28 reads out the displacement waveform information from the displacement waveform information storage unit 15, the control unit 28 outputs this displacement waveform information to the bearing condition evaluation unit 24B, and executes the bearing condition evaluation process B to the bearing condition evaluation unit 24B. The control unit 28 commands.

図13に示すS161において、変位波形WA,WBのピークPの特定周波数が欠陥周波数fi,fo,fr,fcのいずれかと一致するか否かを軸受状態評価部24Bが判定する。例えば、図9(A)及び図10(A)に示すように、軸受6の外輪6bの軌道面にはく離部分のような損傷Dがあるときには、車軸5bが回転すると転動体6cがこのはく離部分に周期的に位置する度に軸箱7が変位し、変位波形WA,WBに周期的なピークPが発生し、このピークPの間隔(特定周波数)が外輪6bの欠陥周波数foと一致する。変位波形WA,WBの周期的なピークPの特定周波数が欠陥周波数fi,fo,fr,fcのいずれかと一致すると軸受状態評価部24Bが判定したときにはS162に進む。一方、変位波形WA,WBの周期的なピークPの特定周波数が欠陥周波数fi,fo,fr,fcのいずれとも一致しないと軸受状態評価部24Bが判定したときにはS163に進む。 In S161 shown in FIG. 13, the displacement waveform W A, the specific frequency is a defect frequency f i of the peak P of W B, f o, f r , or of whether the bearing condition evaluation unit 24B for the determination match f c To do. For example, as shown in FIGS. 9 (A) and 10 (A), when the raceway surface of the outer ring 6b of the bearing 6 has a damage D such as a detached portion, when the axle 5b rotates, the rolling element 6c is subjected to this detached portion. Jikubako 7 is displaced in time periodically located in the displacement waveform W a, periodical peaks P occurs in W B, the interval of the peak P (specific frequency) of the defect frequency f o of the outer ring 6b Match. Displacement waveform W A, W periodic peaks P of the specific frequency defect frequency f i of the B, the process proceeds to f o, f r, S162 when it is determined matching the bearing condition evaluation unit 24B is the one of f c. On the other hand, the process proceeds to S163 when the displacement waveform W A, periodical peaks P of the specific frequency defect frequency f i of W B, f o, f r , it does not match any one the bearing condition evaluation unit 24B of f c is determined ..

S162において、軸受6の特定箇所に損傷ありと軸受状態評価部24Bが評価する。図7(C)(D)に示すような変位波形WA,WBのピークPの間隔が欠陥周波数fi,fo,fr,fcのいずれかと一致すると軸受状態評価部24Bが判定したときには、軸受6の内輪6a、外輪6b、転動体6c又は保持器6dのいずれかに損傷箇所がある可能性が高い。例えば、変位波形WA,WBのピークPの間隔が外輪6bの欠陥周波数foと一致すると軸受状態評価部24Aが判定したときには、図9(A)及び図10(A)に示すように軸受6の外輪6bに損傷Dがある可能性が高いため、外輪6bに損傷ありの評価情報を軸受状態評価部24Aが制御部28に出力する。 In S162, the bearing condition evaluation unit 24B evaluates that the specific portion of the bearing 6 is damaged. Figure 7 (C) displacement waveform W A as shown in (D), W interval defect frequency f i of the peak P of B, f o, f r, matching the determined bearing condition evaluation unit 24B is the one of f c When this happens, there is a high possibility that any of the inner ring 6a, outer ring 6b, rolling element 6c, or cage 6d of the bearing 6 is damaged. For example, the displacement waveform W A, when the interval of the peak P of W B is the determination defect frequency f o to match the bearing condition evaluation unit 24A of the outer ring 6b is, as shown in FIG. 9 (A) and FIG. 10 (A) Since there is a high possibility that the outer ring 6b of the bearing 6 has a damage D, the bearing state evaluation unit 24A outputs the evaluation information of the damage to the outer ring 6b to the control unit 28.

S163において、軸受6の特定箇所に損傷なしと軸受状態評価部24Bが評価する。図7(C)(D)に示すような変位波形WA,WBのピークPの間隔が欠陥周波数fi,fo,fr,fcと一致しないと軸受状態評価部24Bが判定したときには、軸受6の内輪6a、外輪6b、転動体6c又は保持器6dのいずれについても損傷Dがない可能性が高いため、軸受6の特定箇所に損傷なしの評価情報を軸受状態評価部24Aが制御部28に出力する。S164において、S154と同様に、評価情報記憶部25が評価情報を記憶するとともに、表示部27がこの評価情報を表示する。 In S163, the bearing condition evaluation unit 24B evaluates that the specific portion of the bearing 6 is not damaged. Displacement waveform W A as shown in FIG. 7 (C) (D), the interval defect frequency f i of the peak P of W B, f o, f r , does not match the f c bearing condition evaluation unit 24B determines Occasionally, there is a high possibility that there is no damage D to any of the inner ring 6a, outer ring 6b, rolling element 6c, or cage 6d of the bearing 6, so that the bearing condition evaluation unit 24A provides evaluation information of no damage at a specific location of the bearing 6. Output to the control unit 28. In S164, similarly to S154, the evaluation information storage unit 25 stores the evaluation information, and the display unit 27 displays the evaluation information.

図11に示すS170において、軸受6の状態を評価する軸受状態評価処理Cの実行を軸受状態評価部24Cに制御部28が指令する。変位波形情報記憶部15から変位波形情報を制御部28が読み出して、この変位波形情報を軸受状態評価部24Cに制御部28が出力し、軸受状態評価処理Cの実行を軸受状態評価部24Cに制御部28が指令する。 In S170 shown in FIG. 11, the control unit 28 commands the bearing condition evaluation unit 24C to execute the bearing condition evaluation process C for evaluating the condition of the bearing 6. The control unit 28 reads the displacement waveform information from the displacement waveform information storage unit 15, the control unit 28 outputs this displacement waveform information to the bearing condition evaluation unit 24C, and executes the bearing condition evaluation process C to the bearing condition evaluation unit 24C. The control unit 28 commands.

図14に示すS171において、変位波形WA,WBのピークPの向きが上向き(凸状)又は下向き(凹状)のいずれであるかを軸受状態評価部24Bが判定する。例えば、図9(A)に示すように、軸受6のA列側の外輪6bの軌道面にはく離部分のような損傷Dがあるときには、車軸5bが回転すると転動体6cがこのはく離部分に周期的に位置する。外輪6bにはラジアル荷重が作用しているため、A列側の外輪6bが非負荷圏側(鉛直方向下側)に変位し、軸箱7のA列側が下向き(変位+)に傾いて、変位計測装置M11〜M32に近づく方向に軸箱7のA列側が変位する。軸箱7のA列側が下向きに変位すると、外輪6bが車軸5bに対して傾き、軸箱7のB列側が上向き(変位−)に傾いて、変位計測装置M11〜M32から遠ざかる方向に軸箱7が変位する。一方、図10(A)に示すように、軸受6のB列側の外輪6bの軌道面にはく離部分のような損傷Dがあるときには、車軸5bが回転すると転動体6cがこのはく離部分に周期的に位置する。外輪6bにはラジアル荷重が作用しているため、B列側の外輪6bが非負荷圏側(鉛直方向下側)に変位し、軸箱7のB列側が下向き(変位+)に傾いて、変位計測装置M11〜M32に近づく方向に軸箱7のB列側が変位する。軸箱7のB列側が下向きに変位すると、外輪6bが車軸5bに対して傾き、軸箱7のA列側が上向き(変位−)に傾いて、変位計測装置M11〜M32から遠ざかる方向に軸箱7が変位する。図9(B)に示すように、A列側の変位波形WAの周期的なピークPの向きが上向きであり、図9(C)に示すようにB列側の変位波形WBの周期的なピークPの向きが下向きであると、軸受状態評価部24Cが判定したときにはS172に進む。一方、図10(B)に示すように、A列側の変位波形WAの周期的なピークPの向きが下向きであり、図10(C)に示すようにB列側の変位波形WBの周期的なピークPの向きが上向きであると、軸受状態評価部24Cが判定したときにはS173に進む。 In S171 shown in FIG. 14, the displacement waveform W A, the direction upward (convex) of the peak P of W B or down determines the bearing condition evaluation unit 24B which of (concave). For example, as shown in FIG. 9A, when the raceway surface of the outer ring 6b on the A row side of the bearing 6 has a damage D such as a peeling portion, when the axle 5b rotates, the rolling element 6c cycles to the peeling portion. Positioned. Since a radial load is applied to the outer ring 6b, the outer ring 6b on the row A side is displaced toward the non-load zone side (downward in the vertical direction), and the row A side of the axle box 7 is tilted downward (displacement +). The A row side of the axle box 7 is displaced in the direction approaching the displacement measuring devices M 11 to M 32 . When the A row side of the axle box 7 is displaced downward, the outer ring 6b is tilted with respect to the axle 5b, and the B row side of the axle box 7 is tilted upward (displacement-) in a direction away from the displacement measuring devices M 11 to M 32. The axle box 7 is displaced. On the other hand, as shown in FIG. 10 (A), when the raceway surface of the outer ring 6b on the B row side of the bearing 6 has a damage D such as a peeling portion, when the axle 5b rotates, the rolling element 6c cycles to the peeling portion. Positioned. Since a radial load is applied to the outer ring 6b, the outer ring 6b on the row B side is displaced toward the non-load zone side (downward in the vertical direction), and the row B side of the axle box 7 is tilted downward (displacement +). The B row side of the axle box 7 is displaced in the direction approaching the displacement measuring devices M 11 to M 32 . When the B row side of the axle box 7 is displaced downward, the outer ring 6b is tilted with respect to the axle 5b, and the A row side of the axle box 7 is tilted upward (displacement-) in the direction away from the displacement measuring devices M 11 to M 32. The axle box 7 is displaced. As shown in FIG. 9 (B), the direction of the periodic peaks P of the displacement waveform W A of the A column side is upward, the cycle of displacement waveforms W B of B rows side as shown in FIG. 9 (C) When the bearing state evaluation unit 24C determines that the direction of the peak P is downward, the process proceeds to S172. On the other hand, as shown in FIG. 10 (B), the direction of the periodic peaks P of the displacement waveform W A of the A column-side is down, 10 displacement waveform of the B column side as shown in (C) W B When the bearing state evaluation unit 24C determines that the direction of the periodic peak P is upward, the process proceeds to S173.

S172において、軸受6のA列側に損傷ありと軸受状態評価部24Cが評価する。図9(B)に示すように、変位波形WAのピークPが上向きであり、図9(C)に示すように変位波形WBのピークPが下向きであると、軸受状態評価部24Cが判定したときには、軸受6のA列側が損傷している可能性が高いため、A列側損傷の評価情報を軸受状態評価部24Cが制御部28に出力する。 In S172, the bearing condition evaluation unit 24C evaluates that the A row side of the bearing 6 is damaged. As shown in FIG. 9 (B), a peak P of the displacement waveform W A upward, the peak P of the displacement waveform W B as shown in FIG. 9 (C) is a downward, bearing condition evaluation portion 24C is At the time of determination, since there is a high possibility that the A row side of the bearing 6 is damaged, the bearing condition evaluation unit 24C outputs the evaluation information of the A row side damage to the control unit 28.

S173において、軸受6のB列側に損傷ありと軸受状態評価部24Cが評価する。図10(B)に示すように、変位波形WAのピークPが下向きであり、図10(C)に示すように変位波形WBのピークPが上向きであると、軸受状態評価部24Cが判定したときには、軸受6のB列側が損傷している可能性が高いため、B列側損傷の評価情報を軸受状態評価部24Bが制御部28に出力する。S174において、S154,S164と同様に、評価情報記憶部25が評価情報を記憶するとともに、表示部27がこの評価情報を表示する。 In S173, the bearing condition evaluation unit 24C evaluates that the B row side of the bearing 6 is damaged. As shown in FIG. 10 (B), a downward peak P is the displacement waveform W A, the peak P of the displacement waveform W B as shown in FIG. 10 (C) is upwards, bearing condition evaluation portion 24C is At the time of determination, since there is a high possibility that the B row side of the bearing 6 is damaged, the bearing condition evaluation unit 24B outputs the evaluation information of the B row side damage to the control unit 28. In S174, similarly to S154 and S164, the evaluation information storage unit 25 stores the evaluation information, and the display unit 27 displays the evaluation information.

図11に示すS180において、軸受6の状態を評価する軸受状態評価処理Dの実行を軸受状態評価部24Dに制御部28が指令する。周波数解析情報記憶部23から周波数解析情報を制御部28が読み出して、この周波数解析情報を軸受状態評価部24Dに制御部28が出力し、軸受状態評価処理Dの実行を軸受状態評価部24Dに制御部28が指令する。 In S180 shown in FIG. 11, the control unit 28 commands the bearing condition evaluation unit 24D to execute the bearing condition evaluation process D for evaluating the condition of the bearing 6. The control unit 28 reads out the frequency analysis information from the frequency analysis information storage unit 23, the control unit 28 outputs this frequency analysis information to the bearing condition evaluation unit 24D, and the bearing condition evaluation process D is executed by the bearing condition evaluation unit 24D. The control unit 28 commands.

図15に示すS181において、解析結果SA,SBの欠陥周波数f1とこの欠陥周波数f1の高調波f2,f3,f4,…とにピークPが存在するか否かを軸受状態評価部24Dが判定する。例えば、図9(A)に示すように、軸受6のA列側の外輪6bの軌道面にはく離部分のような損傷Dがあるときに、車軸5bが回転すると転動体6cがこのはく離部分に周期的に位置する。このため、図8(C)(D)に示すように、欠陥周波数f1とこの欠陥周波数f1の高調波f2,f3,f4,…とにピークPが存在する。図8(C)(D)に示すように、解析結果SA,SBの欠陥周波数f1とこの欠陥周波数f1の高調波f2,f3,f4,…とにピークPが存在すると軸受状態評価部24Dが判定したときにはS182に進む。一方、図8(A)(B)に示すように、解析結果SA,SBの欠陥周波数f1とこの欠陥周波数f1の高調波f2,f3,f4,…とにピークPが存在しないときにはS183に進む。 In S181 shown in FIG. 15, the analysis result S A, bearing whether harmonic f 2, f 3 of the defect frequency f 1 and the defect frequency f 1 of the S B, f 4, the peak P in ... and there The state evaluation unit 24D determines. For example, as shown in FIG. 9A, when the axle 5b rotates when the bearing 6 has a damage D such as a detached portion on the raceway surface of the outer ring 6b on the A row side, the rolling element 6c is attached to the detached portion. It is located periodically. Therefore, as shown in FIG. 8 (C) (D), the harmonic f 2, f 3, f 4 of the defect frequency f 1 and the defect frequency f 1, a peak P exists in ... and. As shown in FIG. 8 (C) (D), the analysis result S A, harmonic f 2, f 3, f 4 of the defect frequency f 1 and the defect frequency f 1 of the S B, ... exist peak P within the Then, when the bearing state evaluation unit 24D determines, the process proceeds to S182. On the other hand, as shown in FIG. 8 (A) (B), the analysis result S A, harmonic f 2, f 3 of the defect frequency f 1 and the defect frequency f 1 of the S B, f 4, ... and the peak P If does not exist, the process proceeds to S183.

S182において、軸受損傷ありと軸受状態評価部24Dが評価する。図8(C)(D)に示すように、解析結果SA,SBの欠陥周波数f1とこの欠陥周波数f1の高調波f2,f3,f4,…とにピークPが存在するときには、軸受6に損傷Dがある可能性が高いため、軸受損傷ありの評価情報を軸受状態評価部24Dが制御部28に出力する。 In S182, the bearing condition evaluation unit 24D evaluates that the bearing is damaged. As shown in FIG. 8 (C) (D), the analysis result S A, harmonic f 2, f 3, f 4 of the defect frequency f 1 and the defect frequency f 1 of the S B, ... exist peak P within the At that time, since there is a high possibility that the bearing 6 has a damage D, the bearing condition evaluation unit 24D outputs the evaluation information of the bearing damage to the control unit 28.

S183において、軸受損傷なしと軸受状態評価部24Dが評価する。図8(A)(B)に示すように、欠陥周波数f1が存在しないとき、又はこの欠陥周波数f1の高調波f2,f3,f4,…にピークPが存在しないときには、軸受6に損傷Dがない可能性が高いため、軸受損傷なしの評価情報を軸受状態評価部24Dが制御部28に出力する。S184において、S154,S164,S174と同様に、評価情報記憶部25が評価情報を記憶するとともに、表示部27がこの評価情報を表示する。 In S183, the bearing condition evaluation unit 24D evaluates that there is no bearing damage. As shown in FIGS. 8A and 8B, when the defect frequency f 1 does not exist, or when the peak P does not exist in the harmonics f 2 , f 3 , f 4 , ... Of the defect frequency f 1 , the bearing Since there is a high possibility that there is no damage D in 6, the bearing condition evaluation unit 24D outputs the evaluation information of no bearing damage to the control unit 28. In S184, similarly to S154, S164, and S174, the evaluation information storage unit 25 stores the evaluation information, and the display unit 27 displays the evaluation information.

S190において、軸受6の状態の評価を継続するか否かを制御部28が判断する。図1に示すように、軌道1上を車両2が移動すると、変位計測装置M11〜M32上を通過する列車の全ての軸箱7の変位が変位計測装置M11〜M32によって順次計測されて、この列車の全ての軸受6の状態が軸受検査装置11によって順次評価される。変位計測装置M11〜M32から車両2が離間するのを近接検出装置が検出すると、変位計測装置M11〜M32が変位計測動作を終了する。車両2が運行を終了する時刻になると、変位計測装置M11〜M32及び軸受検査装置11への電源装置からの電力の供給が停止されて、変位計測装置M11〜M32及び軸受検査装置11が動作を停止する。車両2が運行を終了する時刻に達したと制御部28が判断したときには、制御部28が一連の軸受検査処理を終了する。一方、車両2が運行を終了する時刻に達していないと制御部28が判断したときにはS100に戻り、S100以降の処理を制御部28が繰り返す。 In S190, the control unit 28 determines whether or not to continue the evaluation of the state of the bearing 6. As shown in FIG. 1, when the upper track 1 vehicle 2 moves sequentially measuring the displacement of all the axle boxes 7 of the train passing through the displacement measurement apparatus M 11 ~M 32 above the displacement measurement apparatus M 11 ~M 32 Then, the state of all the bearings 6 of this train is sequentially evaluated by the bearing inspection device 11. When from the displacement measurement apparatus M 11 ~M 32 of the vehicle 2 moves away proximity detection device detects the displacement measuring device M 11 ~M 32 terminates the displacement measuring operation. At the time when the vehicle 2 ends its operation, the power supply from the power supply device to the displacement measuring devices M 11 to M 32 and the bearing inspection device 11 is stopped, and the displacement measuring devices M 11 to M 32 and the bearing inspection device are stopped. 11 stops the operation. When the control unit 28 determines that the time for the vehicle 2 to end the operation has been reached, the control unit 28 ends a series of bearing inspection processes. On the other hand, when the control unit 28 determines that the time when the vehicle 2 ends the operation has not been reached, the control unit 28 returns to S100, and the control unit 28 repeats the processing after S100.

この発明の第1実施形態に係る軸受検査装置には、以下に記載するような効果がある。
(1) この第1実施形態では、車軸5bを回転させた状態で軸箱7の変位を非接触で計測する変位計測装置M11〜M32の計測結果に基づいて、軸受状態評価部24A〜24Dが軸受6の状態を評価する。このため、軸受6を車軸5bから取り外す必要がなくなって、在姿状態で軸受6の損傷Dを簡単に検査することができるとともに、軸受6毎にセンサなどを取り付ける必要がなくなって、安価で軸受6の状態を検査することができる。
The bearing inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention has the effects described below.
(1) In this first embodiment, the bearing condition evaluation units 24A to are based on the measurement results of the displacement measuring devices M 11 to M 32 that measure the displacement of the axle box 7 in a non-contact manner while the axle 5b is rotated. 24D evaluates the condition of the bearing 6. Therefore, it is not necessary to remove the bearing 6 from the axle 5b, the damage D of the bearing 6 can be easily inspected in the actual state, and it is not necessary to attach a sensor or the like for each bearing 6, so that the bearing is inexpensive. The condition of 6 can be inspected.

(2) この第1実施形態では、変位計測装置M11〜M32の計測結果に基づいて、軸箱7の変位の時間変化を表す変位波形WA,WBを変位波形生成部14が生成し、変位波形生成部14が生成する変位波形WA,WBに基づいて、軸受6の損傷Dの有無及び/又は損傷箇所を軸受状態評価部24A〜24Bが評価する。このため、軸箱7の変位の時間変化を計測することによって、軸受6の状態を簡単に検査することができる。 (2) In the first embodiment, based on the measurement result of the displacement measurement apparatus M 11 ~M 32, displacement waveform W A representing the time variation of the displacement of the axle box 7, the W B is displaced waveform generating unit 14 generates and, the displacement waveform W a of the displacement waveform generating unit 14 generates, on the basis of W B, presence and / or damaged part of the bearing condition evaluation unit 24A~24B damage D of the bearing 6 is evaluated. Therefore, the state of the bearing 6 can be easily inspected by measuring the time change of the displacement of the axle box 7.

(3) この第1実施形態では、変位波形生成部14が生成する変位波形WA,WBに存在する周期的なピークPに基づいて、軸受状態評価部24Aが軸受6の損傷Dの有無を評価する。このため、変位波形WA,WBに存在する周期的なピークPを検出することによって、軸受6のはく離又は傷などの損傷Dを正確に検出することができる。 (3) the presence or absence of this first embodiment, the displacement waveform W A of the displacement waveform generating unit 14 generates, on the basis of periodic peaks P present in W B, damage D of bearing condition evaluation unit 24A is bearing 6 To evaluate. Therefore, the displacement waveform W A, by detecting the periodic peaks P present in W B, it is possible to accurately detect damage D, such as peeling or scratches of the bearing 6.

(4) この第1実施形態では、変位波形生成部14が生成する変位波形WA,WBに存在する周期的なピークPの間隔に基づいて、軸受状態評価部24Bが軸受6の損傷箇所を評価する。このため、変位波形WA,WBに存在するピークPの周期と、軸受6の各部位の欠陥周波数fi,fo,fr,fcに対応する周期とを照合することによって、軸受6の損傷箇所を簡単に特定することができる。 (4) In the first embodiment, the displacement waveform W A of the displacement waveform generating unit 14 generates, based on the interval of the periodic peaks P present in W B, the damaged part of the bearing condition evaluation portion 24B is a bearing 6 To evaluate. Therefore, by matching the displacement waveform W A, the period of peak P present in the W B, defect frequency f i of each part of the bearing 6, f o, f r, and a period corresponding to f c, bearing The damaged part of 6 can be easily identified.

(5) この第1実施形態では、変位波形生成部14が生成する変位波形WA,WBに存在する周期的なピークPの向きに基づいて、軸受状態評価部24Cが軸受6の損傷箇所を評価する。このため、例えば、外輪6bの軌道面の損傷箇所を転動体6cが通過するときに、車軸5bに対して外輪6bが傾く現象を、変位波形WA,WBに存在する周期的なピークPの形状から検出して、軸受6の損傷Dの有無及び損傷箇所を簡単に特定することができる。 (5) In the first embodiment, the displacement waveform W A of the displacement waveform generating unit 14 generates, based on the orientation of the periodic peaks P present in W B, the damaged part of the bearing condition evaluation portion 24C is a bearing 6 To evaluate. Thus, for example, when the rolling element 6c the damaged portion of the raceway surface of the outer ring 6b passes, the phenomenon that the outer ring 6b is inclined with respect to the axle 5b, displacement waveform W A, periodic peaks present in the W B P The presence or absence of damage D and the damaged portion of the bearing 6 can be easily identified by detecting from the shape of.

(6) この第1実施形態では、軸受6が複列軸受であるときに、軸受状態評価部24Cがこの軸受6の各列の損傷Dの有無を評価する。このため、例えば、軸受6のA列側又はB列側のいずれに損傷Dが発生したのかを簡単に特定することができる。 (6) In the first embodiment, when the bearing 6 is a double row bearing, the bearing condition evaluation unit 24C evaluates the presence or absence of damage D in each row of the bearing 6. Therefore, for example, it is possible to easily identify whether the damage D has occurred on the A row side or the B row side of the bearing 6.

(7) この第1実施形態では、変位計測装置M11〜M32の計測結果に基づいて、軸箱7の変位の時間変化を表す変位波形WA,WBを周波数解析部22が周波数解析し、周波数解析部22が解析する解析結果に基づいて、軸受状態評価部24Dが軸受6の損傷Dの有無を評価する。このため、解析結果SA,SBに存在するピークPの有無によって軸受6の損傷Dの有無を簡単に評価することができる。例えば、軸箱7の振動波形に対して周波数解析を実施し、軸受6の欠陥周波数f1の高調波成分から軸受6の損傷Dの有無を簡単に判定することができる。 (7) In the first embodiment, based on the measurement result of the displacement measurement apparatus M 11 ~M 32, displacement waveform W A representing the time variation of the displacement of the axle box 7, W B frequency analysis frequency analysis unit 22 Then, based on the analysis result analyzed by the frequency analysis unit 22, the bearing condition evaluation unit 24D evaluates the presence or absence of the damage D of the bearing 6. Therefore, the analysis result S A, can be evaluated for damage D of the bearing 6 simply by the presence or absence of a peak P present in the S B. For example, a frequency analysis can be performed on the vibration waveform of the axle box 7, and the presence or absence of damage D of the bearing 6 can be easily determined from the harmonic component of the defect frequency f 1 of the bearing 6.

(8) この第1実施形態では、周波数解析部22が解析した解析結果に存在する高調波f2,f3,f4,…に基づいて、軸受状態評価部24Dが軸受6の損傷Dの有無を評価する。このため、解析結果SA,SBに高調波f2,f3,f4,…が存在するか否かを評価することによって、軸受6の損傷Dの有無を容易に判定することができる。例えば、図9(A)及び図10(A)に示すような損傷Dが軸受6にない場合であっても、軸受6内の複数の転動体6cの直径が僅かに異なるときには、直径の大きい転動体6cが通過すると外輪6bが上側に変位し、直径の小さい転動体6cが通過すると外輪6bが下側に変位する。このため、図8(C)(D)に示す欠陥周波数f1のみにピークPが表れることがある。このような場合であっても、欠陥周波数f1とこの欠陥周波数f1の高調波f2,f3,f4,…とにピークPが存在するか否かを判定することによって、転動体6cに設計上許容される直径の相違であるのか、軸受6の損傷Dであるのかを正確に判定することができる。 (8) In this first embodiment, the bearing condition evaluation unit 24D causes damage D of the bearing 6 based on the harmonics f 2 , f 3 , f 4 , ... Existing in the analysis result analyzed by the frequency analysis unit 22. Evaluate the presence or absence. Therefore, the analysis result S A, harmonics S B f 2, f 3, f 4, ... by evaluating whether there is, it is possible to determine whether the damage D of the bearing 6 easily .. For example, even when the bearing 6 does not have the damage D as shown in FIGS. 9A and 10A, when the diameters of the plurality of rolling elements 6c in the bearing 6 are slightly different, the diameter is large. When the rolling element 6c passes, the outer ring 6b is displaced upward, and when the rolling element 6c having a small diameter passes, the outer ring 6b is displaced downward. Therefore, the peak P may appear only at the defect frequency f 1 shown in FIGS. 8C and 8D. Even in such a case, by determining whether the harmonic f 2, f 3, f 4 of the defect frequency f 1 and the defect frequency f 1, ... and a peak P exists, rolling elements It is possible to accurately determine whether the difference in the diameter allowed in 6c is due to the design or the damage D of the bearing 6.

(9) この第1実施形態では、軸受6が輪軸5に取り付けられた状態で、軌道1上をこの輪軸5が転動するときに、変位計側装置M11〜M32の計測結果に基づいて軸受状態評価部24A〜24Dがこの軸受6の状態を評価する。このため、例えば、定置に取り付けられたレーザ変位計によって列車通過時の軸箱7の振動を計測し、この軸箱7の振動波形を解析することによって軸受6の損傷Dを早期に発見することができる。また、軸受6を輪軸5から取り外して検査する手間が不要になるとともに、軌道1上に車両2を走行させながら軸受6の状態を非解体で短時間に検査することができる。 (9) In this first embodiment, when the wheel set 5 rolls on the track 1 in a state where the bearing 6 is attached to the wheel set 5, it is based on the measurement results of the displacement meter side devices M 11 to M 32. The bearing condition evaluation units 24A to 24D evaluate the condition of the bearing 6. Therefore, for example, the vibration of the axle box 7 when the train passes is measured by a laser displacement meter attached to the stationary position, and the vibration waveform of the axle box 7 is analyzed to detect the damage D of the bearing 6 at an early stage. Can be done. Further, it is not necessary to remove the bearing 6 from the wheel set 5 and inspect it, and the state of the bearing 6 can be inspected in a short time without disassembling while the vehicle 2 is running on the track 1.

(第2実施形態)
以下では、図1〜図10に示す部分と同一の部分については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
図16に示す軸箱7は、図4に示す軸箱7とは異なり、外観が略円筒状であり、図16に示す計測面7aは、図4に示す計測面7aとは異なり、軸箱7の底部に湾曲して形成されている。図16及び図17に示す変位計測装置M11,M12は、図3及び図4に示す変位計測装置M11〜M32とは異なり、図16及び図17に示すように、軌道1の幅方向に所定の間隔をあけて2個(軸箱1個当たり合計2個)配置されている。
(Second Embodiment)
In the following, the same parts as those shown in FIGS. 1 to 10 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
The axle box 7 shown in FIG. 16 has a substantially cylindrical appearance unlike the axle box 7 shown in FIG. 4, and the measuring surface 7a shown in FIG. 16 is different from the measuring surface 7a shown in FIG. It is formed in a curved shape at the bottom of 7. The displacement measuring devices M 11 and M 12 shown in FIGS. 16 and 17 are different from the displacement measuring devices M 11 to M 32 shown in FIGS. 3 and 4, and as shown in FIGS. 16 and 17, the width of the track 1 is wide. Two pieces (a total of two pieces per axle box) are arranged at predetermined intervals in the direction.

変位計測装置M11,M12は、輪軸5の車軸5bの一方の軸端側の軸箱7の変位と他方の軸端側の軸箱7の変位とをそれぞれ独立して計測可能なように、一方の軸端側の軸箱7の下方と他方の軸端側の軸箱7の下方とに設置されている。変位計測装置M11は、軸箱7の計測面7aのA列側の変位を計測し、変位計測装置M12は軸箱7の計測面7aのB列側の変位を計測する。変位計測装置M11,M12は、軸受6の状態を評価するために必要な所定の回転数だけ軸受6が回転している間に、軸箱7の変位を連続して計測可能なように、この軸箱7の下方の所定位置に配置されている。図6に示す軸受状態評価部24A〜24Dは、図16及び図17に示すように、軸受6が輪軸5に取り付けられた状態で、所定位置でこの輪軸5が回転するときに、変位計測装置M11,M12の計測結果に基づいてこの軸受6の状態を評価する。 The displacement measuring devices M 11 and M 12 can independently measure the displacement of the axle box 7 on one axle end side of the axle 5b of the wheel axle 5 and the displacement of the axle box 7 on the other axle end side. , It is installed below the axle box 7 on one shaft end side and below the axle box 7 on the other shaft end side. The displacement measuring device M 11 measures the displacement of the measuring surface 7a of the axle box 7 on the A row side, and the displacement measuring device M 12 measures the displacement of the measuring surface 7a of the axle box 7 on the B row side. The displacement measuring devices M 11 and M 12 are capable of continuously measuring the displacement of the axle box 7 while the bearing 6 is rotating by a predetermined number of rotations required for evaluating the state of the bearing 6. , It is arranged at a predetermined position below the axle box 7. As shown in FIGS. 16 and 17, the bearing state evaluation units 24A to 24D shown in FIG. 6 are displacement measuring devices when the wheel set 5 rotates at a predetermined position in a state where the bearing 6 is attached to the wheel set 5. The state of the bearing 6 is evaluated based on the measurement results of M 11 and M 12 .

回転装置Rは、輪軸5を回転させる装置である。回転装置Rは、車両2を停止させた状態で輪軸5を所定位置で回転させる。回転装置Rは、回転体R1と、回転駆動部R2と、昇降駆動部R3などを備えている。回転装置Rは、車両2が進入して所定位置で停止したときに、昇降駆動部R3によって回転体R1を上昇させて輪軸5に回転体R1を接触させる。回転装置Rは、回転駆動部R2によって回転体R1を回転させて、回転体R1によって輪軸5を所定位置で回転させる。回転装置Rは、軸箱7の変位の計測を変位計測装置M11,M12が終了したときに、昇降駆動部R3によって回転体R1を下降させて輪軸5から回転体R1を離間させる。回転装置Rは、図17に示すように、レール1aの分断部に配置されており、この回転装置Rに車両2が進入するときには車輪5aがレール1aから回転体R1に乗り上がり、この回転装置Rから車両2が進出するときには車輪5aが回転体R1からレール1aに乗り移る。 The rotating device R is a device that rotates the wheel set 5. The rotating device R rotates the wheel set 5 at a predetermined position while the vehicle 2 is stopped. The rotating device R includes a rotating body R 1 , a rotating drive unit R 2 , an elevating drive unit R 3 , and the like. When the vehicle 2 enters and stops at a predetermined position, the rotating device R raises the rotating body R 1 by the elevating drive unit R 3 to bring the rotating body R 1 into contact with the wheel axle 5. The rotating device R rotates the rotating body R 1 by the rotating drive unit R 2 , and rotates the wheel set 5 at a predetermined position by the rotating body R 1 . When the displacement measuring devices M 11 and M 12 finish measuring the displacement of the axle box 7, the rotating device R lowers the rotating body R 1 by the elevating drive unit R 3 to separate the rotating body R 1 from the wheel set 5. Let me. Rotation device R, as shown in FIG. 17, are arranged in divided portion of the rail 1a, rides from the wheel 5a rail 1a is when the rotator R vehicle 2 enters the rotator R 1, the rotation When the vehicle 2 advances from the device R, the wheel 5a moves from the rotating body R 1 to the rail 1a.

図16及び図17に示す回転体R1は、輪軸5の車輪5aと回転接触する部材である。回転体R1は、図16に示すように、この回転体R1の外周部の断面形状が、車輪5aの踏面と回転接触するレール1aの頭頂面と同一である軌条輪のようなローラである。図16及び図17に示す回転駆動部R2は、回転体R1を回転駆動させる手段である。回転駆動部R2は、回転体R1の外周面を車輪5aに接触させた状態でこの回転体R1を回転駆動させる装置である。昇降駆動部R3は、回転体R1を昇降駆動させる手段である。昇降駆動部R3は、軸箱7の変位を計測するときには回転体R1を上昇させて車輪5aに回転体R1を接触させ、軸箱7の変位の計測を終了したときには回転体R1を下降させて車輪5aから回転体R1を離間させる装置である。 The rotating body R 1 shown in FIGS. 16 and 17 is a member that makes rotational contact with the wheel 5a of the wheel set 5. As shown in FIG. 16, the rotating body R 1 is a roller like a rail ring in which the cross-sectional shape of the outer peripheral portion of the rotating body R 1 is the same as the top surface of the rail 1a that makes rotational contact with the tread surface of the wheel 5a. is there. The rotation drive unit R 2 shown in FIGS. 16 and 17 is a means for rotationally driving the rotating body R 1 . Rotation driving unit R 2 is a device for rotationally driving the rotating body R 1 to the outer peripheral surface of the rotating body R 1 in a state in contact with the wheel 5a. The elevating drive unit R 3 is a means for elevating and driving the rotating body R 1 . When measuring the displacement of the axle box 7, the elevating drive unit R 3 raises the rotating body R 1 to bring the rotating body R 1 into contact with the wheels 5a, and when the measurement of the displacement of the axle box 7 is completed, the rotating body R 1 Is a device that separates the rotating body R 1 from the wheel 5a by lowering.

この発明の第2実施形態に係る軸受状態検査装置には、第1実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
この第2実施形態では、軸受6が輪軸5に取り付けられた状態で、所定位置でこの輪軸5が回転するときに、変位計側装置M11,M12の計測結果に基づいて軸受状態評価部24A〜24Dがこの軸受6の状態を評価する。このため、例えば、台車4の走行性能を試験する台車走行試験装置、又は車両2の走行状態を定置で模擬する車両試験台のような軌条輪によって輪軸5を回転させながら、変位計側装置M11,M12によって軸箱7の変位を計測し軸受6の状態を検査することができる。また、軌道1上に車両2を所定位置に停止させた状態で、輪軸5を回転させながら軸箱7の変位を計測することができるため、この第1実施形態に比べて変位計側装置M11,M12の設置個数を大幅に削減することができる。さらに、所定位置に軸箱7を停止させた状態で、軸箱7の計測面7aの一点の変位を変位計側装置M11,M12によって計測することができるため、この計測面7aが湾曲面であっても最小限の変位計側装置M11,M12によって軸箱7の変位を継続して計測することができる。
The bearing condition inspection device according to the second embodiment of the present invention has the following effects in addition to the effects of the first embodiment.
In the second embodiment, when the wheel set 5 is rotated at a predetermined position in a state where the bearing 6 is attached to the wheel set 5, the bearing state evaluation unit is based on the measurement results of the displacement meter side devices M 11 and M 12. 24A to 24D evaluate the state of the bearing 6. Therefore, for example, the displacement meter side device M while rotating the wheel axle 5 by a rail wheel such as a bogie running test device for testing the running performance of the bogie 4 or a vehicle test stand for simulating the running state of the vehicle 2 in a stationary manner. The displacement of the axle box 7 can be measured by 11 and M 12 , and the condition of the bearing 6 can be inspected. Further, since the displacement of the axle box 7 can be measured while rotating the wheel axle 5 while the vehicle 2 is stopped at a predetermined position on the track 1, the displacement meter side device M is compared with the first embodiment. The number of installations of 11 and M 12 can be significantly reduced. Further, since the displacement of one point of the measurement surface 7a of the axle box 7 can be measured by the displacement meter side devices M 11 and M 12 with the axle box 7 stopped at a predetermined position, the measurement surface 7a is curved. Even if it is a surface, the displacement of the axle box 7 can be continuously measured by the minimum displacement meter side devices M 11 and M 12 .

(他の実施形態)
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、鉄道車両の車軸5bの軸受6の状態を検査する場合を例に挙げて説明したが、車軸5b以外の回転軸を回転自在に支持する軸受についても、この発明を適用することができる。例えば、圧延ロール、風車、タービン又は電動機などの回転軸を支持する軸受の状態を検査する場合についても、この発明を適用することができる。また、この実施形態では、軸受6がころ軸受である場合について説明したが、軸受6が玉軸受、針軸受、円すいころ軸受、球面ころ軸受又はスラスト軸受である場合についても、この発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、軸受6が複列円筒ころ軸受である場合を例に挙げて説明したが、複列円すいころ軸受又は球面ころ軸受などについてもこの発明を適用することができる。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications or modifications can be made as described below, and these are also within the scope of the present invention.
(1) In this embodiment, the case of inspecting the state of the bearing 6 of the axle 5b of the railroad vehicle has been described as an example. However, the present invention also applies to a bearing that rotatably supports a rotating shaft other than the axle 5b. Can be applied. For example, the present invention can also be applied to the case of inspecting the state of bearings supporting a rotating shaft such as a rolling roll, a wind turbine, a turbine or an electric motor. Further, in this embodiment, the case where the bearing 6 is a roller bearing has been described, but the present invention is also applied to the case where the bearing 6 is a ball bearing, a needle bearing, a tapered roller bearing, a spherical roller bearing or a thrust bearing. be able to. Further, in this embodiment, the case where the bearing 6 is a double row cylindrical roller bearing has been described as an example, but the present invention can also be applied to a double row tapered roller bearing, a spherical roller bearing, or the like.

(2) この実施形態では、軸箱7の上下方向の変位を変位計測装置M11〜M32によって計測する場合を例に挙げて説明したが、軸箱7の左右方向の変位を変位計測装置M11〜M32によって計測する場合についても、この発明を適用することができる。例えば、垂直方向に延びる車軸5bのような回転軸を回転自在に支持する軸受を収容する軸箱7のような収容部の左右方向の変位を変位計測装置M11〜M32によって計測して、この軸受の状態を検査することもできる。ここで、左右方向とは、垂直方向に延びる回転軸に対して水平方向及びこの水平方向に対して僅かに傾斜する方向も含む。また、この実施形態では、変位計測装置M11〜M32によって列車通過時に軸箱7の軸端側及び反軸端側の変位を計測する場合を例に挙げて説明したが、軸箱7の軸端側(A列側)、反軸端側(B列側)及びこれらの中央部の変位を計測する場合、軸箱7の軸端側のみの変位を計測する場合、又は軸箱7の反軸端側のみの変位を計測する場合についても、この発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、軸受6の外輪6bの軌道面に損傷Dがある場合を例に挙げて説明したが、外輪6b以外の内輪6a、転動体6c又は保持器6dなどに損傷Dがある場合についても、この発明を適用することができる。 (2) In this embodiment, the case where the vertical displacement of the axle box 7 is measured by the displacement measuring devices M 11 to M 32 has been described as an example, but the lateral displacement of the axle box 7 has been measured by the displacement measuring device. The present invention can also be applied to the case of measuring by M 11 to M 32 . For example, the displacement in the left-right direction of the housing portion such as the axle box 7 that houses the bearing that rotatably supports the rotating shaft such as the axle 5b extending in the vertical direction is measured by the displacement measuring devices M 11 to M 32 . The condition of this bearing can also be inspected. Here, the left-right direction includes a horizontal direction with respect to a rotation axis extending in the vertical direction and a direction slightly inclined with respect to the horizontal direction. Further, in this embodiment, the case where the displacement measuring devices M 11 to M 32 are used to measure the displacement of the axle box 7 on the shaft end side and the opposite shaft end side when the train passes is described as an example. When measuring the displacement of the shaft end side (A row side), the opposite shaft end side (B row side), and the central portion thereof, when measuring the displacement of only the shaft end side of the shaft box 7, or when measuring the displacement of the shaft box 7 The present invention can also be applied to the case of measuring the displacement only on the opposite axis end side. Further, in this embodiment, the case where the raceway surface of the outer ring 6b of the bearing 6 has a damage D has been described as an example, but the inner ring 6a, the rolling element 6c, the cage 6d, and the like other than the outer ring 6b have a damage D. The present invention can also be applied to cases.

(3) この実施形態では、軸受検査装置11が軌道1上の所定の位置に常設される固定式の装置である場合を例に挙げて説明したが、軸受検査装置11が軌道1上の任意の位置に設置される簡易式の装置である場合についても、この発明を適用することができる。また、この実施形態では、車輪5aの半径rが一定である場合を例に挙げて説明したが、車輪5aの半径rを変位計測装置M11〜M32によって計測する場合についても、この発明を適用することができる。例えば、車軸5bの中心軸と軸箱7の計測面7aとの間の距離と、変位計測装置M11〜M32の照射部とレール1aの頭頂面との間の距離とが固定値である場合には、変位計測装置M11〜M32の照射部と軸箱7の計測面7aとの距離を計測することによって、車輪5aの半径rを計測することができる。この場合には、車輪5aの摩耗を考慮して車両2の速度Vを正確に演算することができる。さらに、この実施形態では、軸受状態評価部24A〜24Dによって軸受6の状態を評価する場合を例に挙げて説明したが、軸受状態評価部24A〜24Dの少なくとも一つによって軸受6の状態を評価する場合についても、この発明を適用することができる。例えば、任意の軸受状態評価部24A〜24Dを選択する軸受状態評価選択部によって任意の軸受状態評価処理A〜Dを実行する場合についても、この発明を適用することができる。 (3) In this embodiment, the case where the bearing inspection device 11 is a fixed device permanently installed at a predetermined position on the track 1 has been described as an example, but the bearing inspection device 11 is an arbitrary device on the track 1. The present invention can also be applied to the case of a simple device installed at the position of. Further, in this embodiment, the case where the radius r of the wheel 5a is constant has been described as an example, but the present invention will also be described in the case where the radius r of the wheel 5a is measured by the displacement measuring devices M 11 to M 32 . Can be applied. For example, the distance between the central axis of the axle 5b and the measurement surface 7a of the axle box 7 and the distance between the irradiation portions of the displacement measuring devices M 11 to M 32 and the crown surface of the rail 1a are fixed values. In this case, the radius r of the wheel 5a can be measured by measuring the distance between the irradiation portions of the displacement measuring devices M 11 to M 32 and the measuring surface 7a of the axle box 7. In this case, the speed V of the vehicle 2 can be accurately calculated in consideration of the wear of the wheels 5a. Further, in this embodiment, the case where the state of the bearing 6 is evaluated by the bearing state evaluation units 24A to 24D has been described as an example, but the state of the bearing 6 is evaluated by at least one of the bearing state evaluation units 24A to 24D. The present invention can also be applied to such cases. For example, the present invention can be applied to a case where arbitrary bearing state evaluation processes A to D are executed by a bearing state evaluation selection unit that selects arbitrary bearing state evaluation units 24A to 24D.

(4) この第1実施形態では、変位計測装置M11〜M32を3行2列にわたり複数個設置する場合を例に挙げて説明したが、変位計測装置M11〜M32の設置個数を3行2列に限定するものではない。また、この第1実施形態では、変位計測装置M11,M12と変位計測装置M21,M22との間を軸箱7が移動する移動時間tを計測する場合を例に挙げて説明したが、この移動時間tの計測方法を限定するものではない。例えば、変位計測装置M21,M22と変位計測装置M31,M32との間を軸箱7が移動する移動時間を計測する場合、又は変位計測装置M11,M12と変位計測装置M31,M32との間を軸箱7が移動する移動時間を計測する場合についても、この発明を適用することができる。同様に、この第1実施形態では、変位計測装置M11〜M32の装置間距離Lが一定である場合を例に挙げて説明したが、変位計測装置M11,M12と変位計測装置M21,M22との間の装置間距離Lと、変位計測装置M21,M22と変位計測装置M31,M32との間の装置間距離Lとが異なる場合についても、この発明を適用することができる。さらに、この第2実施形態では、軸箱7の計測面7aが湾曲面である場合を例に挙げて説明したが、計測面7aが平坦面である場合についても。この発明を適用することができる。 (4) In this first embodiment, the case where a plurality of displacement measuring devices M 11 to M 32 are installed over 3 rows and 2 columns has been described as an example, but the number of displacement measuring devices M 11 to M 32 installed is determined. It is not limited to 3 rows and 2 columns. Further, in the first embodiment, a case where the movement time t in which the axle box 7 moves between the displacement measuring devices M 11 and M 12 and the displacement measuring devices M 21 and M 22 is measured will be described as an example. However, the method for measuring the travel time t is not limited. For example, when measuring the movement time of the axle box 7 moving between the displacement measuring devices M 21 and M 22 and the displacement measuring devices M 31 and M 32 , or when measuring the moving time of the displacement measuring devices M 11 and M 12 and the displacement measuring device M. The present invention can also be applied to the case of measuring the moving time of the axle box 7 moving between 31 and M 32 . Similarly, in the first embodiment, the case where the distance L between the displacement measuring devices M 11 to M 32 is constant has been described as an example, but the displacement measuring devices M 11 and M 12 and the displacement measuring device M have been described as an example. The present invention is also applied to the case where the inter-device distance L between 21 and M 22 and the inter-device distance L between the displacement measuring devices M 21 and M 22 and the displacement measuring devices M 31 and M 32 are different. can do. Further, in the second embodiment, the case where the measurement surface 7a of the axle box 7 is a curved surface has been described as an example, but the case where the measurement surface 7a is a flat surface is also described. The present invention can be applied.

1 軌道
1a レール
2 車両
3 車体
4 台車
5 輪軸
5a 車輪
5b 車軸(回転軸)
6 軸受
6a 内輪
6b 外輪
6c 転動体
6d 保持器
7 軸箱(収容部)
11 軸受検査装置
14 変位波形生成部
16 回転周波数演算部
18 欠陥周波数演算部
20 演算条件設定部
22 周波数解析部
24A〜24D 軸受状態評価部
28 制御部
D 損傷
11〜M32 変位計測装置
1 レーザ光
2 反射レーザ光
A,WB 変位波形
A,SB 解析結果
V 速度
r 半径
R 内輪の回転周波数
f' 車軸の回転周波数
i,fo,fr,fc 欠陥周波数
1 欠陥周波数
2 第2高調波
3 第3高調波
4 第4高調波
P ピーク
R 回転装置
1 回転体
2 回転駆動部
3 昇降駆動部
1 Track 1a Rail 2 Vehicle 3 Body 4 Bogie 5 Wheelset 5a Wheels 5b Axle (Rotating Shaft)
6 Bearing 6a Inner ring 6b Outer ring 6c Rolling element 6d Cage 7 Axle box (accommodation)
11 Displacement inspection device 14 Displacement waveform generator 16 Rotation frequency calculation unit 18 Defect frequency calculation unit 20 Calculation condition setting unit 22 Frequency analysis unit 24A to 24D Bearing condition evaluation unit 28 Control unit D Damage M 11 to M 32 Displacement measurement device L 1 the laser beam L 2 reflected laser beam W a, W B displacement waveform S a, S B analysis result V rate r radius f R inner ring of the rotational frequency f 'rotation frequency f i of the axle, f o, f r, f c defect frequency f 1 Defect frequency f 2 2nd harmonic f 3 3rd harmonic f 4 4th harmonic P peak R Rotating device R 1 Rotating body R 2 Rotating drive unit R 3 Elevating drive unit

Claims (16)

車軸を回転自在に支持する軸受を軸箱内に収容した状態で、この軸受の状態を検査する軸受検査装置であって、
前記軸受が輪軸に取り付けられた状態で、軌道上をこの輪軸が転動するときに、前記軸箱の変位をこの軌道側から非接触で計測する変位計測装置の計測結果に基づいて、この軸受の状態を評価する軸受状態評価部を備えること、
を特徴とする軸受検査装置。
A bearing inspection device that inspects the condition of a bearing that rotatably supports the axle while it is housed in the axle box .
This bearing is based on the measurement result of a displacement measuring device that measures the displacement of the axle box from the track side in a non-contact manner when the wheel set rolls on the track with the bearing attached to the wheel set. Provided with a bearing condition evaluation unit that evaluates the condition of
A bearing inspection device characterized by.
車軸を回転自在に支持する軸受を軸箱内に収容した状態で、この軸受の状態を検査する軸受検査装置であって、
前記軸受が輪軸に取り付けられた状態で、車両を停止させて回転装置によって所定位置でこの輪軸が回転するときに、前記軸箱の変位を軌道側から非接触で計測する変位計測装置の計測結果に基づいて、この軸受の状態を評価する軸受状態評価部を備えること、
を特徴とする軸受検査装置。
A bearing inspection device that inspects the condition of a bearing that rotatably supports the axle while it is housed in the axle box .
Measurement result of a displacement measuring device that measures the displacement of the axle box from the track side in a non-contact manner when the wheel set is rotated at a predetermined position by the rotating device while the vehicle is stopped with the bearing attached to the wheel set. Provided with a bearing condition evaluation unit that evaluates the condition of this bearing based on
A bearing inspection device characterized by.
請求項1又は請求項2に記載の軸受検査装置において、
前記変位計測装置の計測結果に基づいて、前記軸箱の変位の時間変化を表す変位波形を生成する変位波形生成部を備え、
前記軸受状態評価部は、前記変位波形生成部が生成する変位波形に基づいて、前記軸受の損傷の有無及び/又は損傷箇所を評価すること、
を特徴とする軸受検査装置。
In the bearing inspection apparatus according to claim 1 or 2 .
A displacement waveform generator for generating a displacement waveform representing a time change of the displacement of the axle box based on the measurement result of the displacement measuring device is provided.
The bearing condition evaluation unit evaluates the presence or absence of damage and / or the damaged portion of the bearing based on the displacement waveform generated by the displacement waveform generation unit.
A bearing inspection device characterized by.
請求項に記載の軸受検査装置において、
前記軸受状態評価部は、前記変位波形生成部が生成する変位波形に存在する周期的なピークに基づいて、前記軸受の損傷の有無を評価すること、
を特徴とする軸受検査装置。
In the bearing inspection apparatus according to claim 3 ,
The bearing condition evaluation unit evaluates the presence or absence of damage to the bearing based on the periodic peaks existing in the displacement waveform generated by the displacement waveform generation unit.
A bearing inspection device characterized by.
請求項又は請求項に記載の軸受検査装置において、
前記軸受状態評価部は、前記変位波形生成部が生成する変位波形に存在する周期的なピークの間隔に基づいて、前記軸受の損傷箇所を評価すること、
を特徴とする軸受検査装置。
In the bearing inspection apparatus according to claim 3 or 4 .
The bearing condition evaluation unit evaluates a damaged portion of the bearing based on the periodic peak intervals existing in the displacement waveform generated by the displacement waveform generation unit.
A bearing inspection device characterized by.
請求項から請求項までのいずれか1項に記載の軸受検査装置において、
前記軸受状態評価部は、前記軸受が複列軸受であるときに、前記変位波形生成部が生成する変位波形に存在する周期的なピークの向きに基づいて、この複列軸受のいずれの列に損傷があるかを評価すること、
を特徴とする軸受検査装置。
In the bearing inspection apparatus according to any one of claims 3 to 5 .
When the bearing is a double-row bearing, the bearing condition evaluation unit is assigned to any row of the double-row bearing based on the direction of the periodic peak existing in the displacement waveform generated by the displacement waveform generation unit. Assessing for damage ,
A bearing inspection device characterized by.
請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の軸受検査装置において、
前記変位計測装置の計測結果に基づいて、前記軸箱の変位の時間変化を表す変位波形を周波数解析する周波数解析部を備え、
前記軸受状態評価部は、前記周波数解析部が解析する解析結果に基づいて、前記軸受の損傷の有無を評価すること、
を特徴とする軸受検査装置。
In the bearing inspection apparatus according to any one of claims 1 to 6.
A frequency analysis unit for frequency analysis of a displacement waveform representing a time change of displacement of the axle box based on the measurement result of the displacement measuring device is provided.
The bearing condition evaluation unit evaluates the presence or absence of damage to the bearing based on the analysis result analyzed by the frequency analysis unit.
A bearing inspection device characterized by.
請求項7に記載の軸受検査装置において、
前記軸受状態評価部は、前記周波数解析部が解析した解析結果に存在する高調波に基づいて、前記軸受の損傷の有無を評価すること、
を特徴とする軸受検査装置。
In the bearing inspection apparatus according to claim 7,
The bearing condition evaluation unit evaluates the presence or absence of damage to the bearing based on the harmonics existing in the analysis result analyzed by the frequency analysis unit.
A bearing inspection device characterized by.
車軸を回転自在に支持する軸受を軸箱内に収容した状態で、この軸受の状態を検査する軸受検査プログラムであって、
前記軸受が輪軸に取り付けられた状態で、軌道上をこの輪軸が転動するときに、前記軸箱の変位をこの軌道側から非接触で計測する変位計測装置の計測結果に基づいて、この軸受の状態を評価する軸受状態評価手順をコンピュータに実行させること、
を特徴とする軸受検査プログラム。
This is a bearing inspection program that inspects the condition of bearings that rotatably support the axles while they are housed in the axle box .
This bearing is based on the measurement result of a displacement measuring device that measures the displacement of the axle box from the track side in a non-contact manner when the wheel set rolls on the track with the bearing attached to the wheel set. To have the computer perform the bearing condition evaluation procedure to evaluate the condition of
Bearing inspection program featuring.
車軸を回転自在に支持する軸受を軸箱内に収容した状態で、この軸受の状態を検査する軸受検査プログラムであって、
前記軸受が輪軸に取り付けられた状態で、車両を停止させて回転装置によって所定位置でこの輪軸が回転するときに、前記軸箱の変位を軌道側から非接触で計測する変位計測装置の計測結果に基づいて、この軸受の状態を評価する軸受状態評価手順をコンピュータに実行させること、
を特徴とする軸受検査プログラム。
This is a bearing inspection program that inspects the condition of bearings that rotatably support the axles while they are housed in the axle box .
Measurement result of a displacement measuring device that measures the displacement of the axle box from the track side in a non-contact manner when the wheel set is rotated at a predetermined position by the rotating device while the vehicle is stopped with the bearing attached to the wheel set. To have the computer perform a bearing condition evaluation procedure to evaluate the condition of this bearing based on
Bearing inspection program featuring.
請求項9又は請求項10に記載の軸受検査プログラムにおいて、
前記変位計測装置の計測結果に基づいて、前記軸箱の変位の時間変化を表す変位波形を生成する変位波形生成手順を含み、
前記軸受状態評価手順は、前記変位波形生成手順において生成する変位波形に基づいて、前記軸受の損傷の有無及び/又は損傷箇所を評価する手順を含むこと、
を特徴とする軸受検査プログラム。
In the bearing inspection program according to claim 9 or 10 .
Including a displacement waveform generation procedure for generating a displacement waveform representing a time change of the displacement of the axle box based on the measurement result of the displacement measuring device.
The bearing state evaluation procedure includes a procedure for evaluating the presence or absence of damage and / or a damaged portion of the bearing based on the displacement waveform generated in the displacement waveform generation procedure.
Bearing inspection program featuring.
請求項11に記載の軸受検査プログラムにおいて、
前記軸受状態評価手順は、前記変位波形生成手順において生成する変位波形に存在する周期的なピークに基づいて、前記軸受の損傷の有無を評価する手順を含むこと、
を特徴とする軸受検査プログラム。
In the bearing inspection program according to claim 11 ,
The bearing state evaluation procedure includes a procedure for evaluating the presence or absence of damage to the bearing based on the periodic peaks existing in the displacement waveform generated in the displacement waveform generation procedure.
Bearing inspection program featuring.
請求項11又は請求項12に記載の軸受検査プログラムにおいて、
前記軸受状態評価手順は、前記変位波形生成手順において生成する変位波形に存在する周期的なピークの間隔に基づいて、前記軸受の損傷箇所を評価する手順を含むこと、
を特徴とする軸受検査プログラム。
In the bearing inspection program according to claim 11 or 12 .
The bearing condition evaluation procedure includes a procedure for evaluating a damaged portion of the bearing based on the periodic peak intervals existing in the displacement waveform generated in the displacement waveform generation procedure.
Bearing inspection program featuring.
請求項11から請求項13までのいずれか1項に記載の軸受検査プログラムにおいて、
前記軸受状態評価手順は、前記軸受が複列軸受であるときに、前記変位波形生成部が生成する変位波形に存在する周期的なピークの向きに基づいて、この複列軸受のいずれの列に損傷があるかを評価する手順を含むこと、
を特徴とする軸受検査プログラム。
In the bearing inspection program according to any one of claims 11 to 13 .
The bearing condition evaluation procedure applies to any row of the double row bearings based on the orientation of the periodic peaks present in the displacement waveform generated by the displacement waveform generator when the bearing is a double row bearing. Include steps to assess for damage ,
Bearing inspection program featuring.
請求項から請求項14までのいずれか1項に記載の軸受検査プログラムにおいて、
前記変位計測装置の計測結果に基づいて、前記軸箱の変位の時間変化を表す変位波形を周波数解析する周波数解析手順を含み、
前記軸受状態評価手順は、前記周波数解析手順において解析する解析結果に基づいて、前記軸受の損傷の有無を評価する手順を含むこと、
を特徴とする軸受検査プログラム。
In the bearing inspection program according to any one of claims 9 to 14 .
Including a frequency analysis procedure for frequency analysis of a displacement waveform representing a time change of displacement of the axle box based on the measurement result of the displacement measuring device.
The bearing condition evaluation procedure includes a procedure for evaluating the presence or absence of damage to the bearing based on the analysis result analyzed in the frequency analysis procedure.
Bearing inspection program featuring.
請求項15に記載の軸受検査プログラムにおいて、
前記軸受状態評価手順は、前記周波数解析手順において解析した解析結果に存在する高調波に基づいて、前記軸受の損傷の有無を評価する手順を含むこと、
を特徴とする軸受検査プログラム。
In the bearing inspection program according to claim 15 ,
The bearing condition evaluation procedure includes a procedure for evaluating the presence or absence of damage to the bearing based on the harmonics existing in the analysis result analyzed in the frequency analysis procedure.
Bearing inspection program featuring.
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