JP6979684B2

JP6979684B2 - 回転体等の異常診断具

Info

Publication number: JP6979684B2
Application number: JP2017218147A
Authority: JP
Inventors: 實近藤
Original assignee: 株式会社Jrc
Priority date: 2017-11-13
Filing date: 2017-11-13
Publication date: 2021-12-15
Anticipated expiration: 2037-11-13
Also published as: JP2019090642A

Description

この発明は、各種回転体と、回転体を支承する軸受本体の異常（異常音や異常振動或いは異常温度）を検知する異常診断装置に関する。

通常、回転体には、回転体にベアリング等を内蔵し支承する軸は回転しない場合と、回転体と軸が一体で回転体の軸を軸受等で支承する場合とがある。

いずれの場合も、回転不良或いは不能に陥ると軸端部や支承する軸受など、又は周囲に異常を表す現象が必ず起きる。
そして異常振動や異常音の後に、或いは同時に異常温度になることが多い。

発熱の状態を見れば、その時の回転体全体の異常の状態が判断できるといわれているが、この判断は主に主観的な経験であって客観性がないので、この判断を誤ると手遅れに陥ることがあり、また危険を伴い或いは生産停止や人命等大変なことになる場合がある。

しかしながら、多くの場合、発熱に至らなくても異常振動や異常音のまま経験的に運転を続けることがある。

そして、コンベヤ用ローラを含む回転体も、何らかの原因で回転不良や不能に陥ることがあり、例外ではない。
その現象は、異常音であったり異常振動や異常温度等でもある。

しかし、回転体を支承する部分に異常な熱が発生しているということは、すなわち、回転不良または不能による固定側との摩擦によって発生する熱であるが、正常な運転下でも微少な発熱は常にある。

また、設備の管理者やメンテナンスマンは、設備全体や操業状態を監視しつつ運転状況を見て廻りながら、これらの回転不良や異常現象にも常に注視する必要があり、それ以外に、常設的に異常検知やセンサ類を設置するにも色々な制約や制限或いは限界のために、危険を伴う機側への診断作業の大半は、安全柵の外から目視に頼ることが多いという現実がある。

そこで、メンテナンスマンの携行した聴音棒を用いて、高い異音を捕捉する方法を採用している（例えば、特許文献１参照）。

実用新案登録第３１４６４１９号公報

ところで、特許文献１の聴音棒を用いた方式によると、耳に当接する末端の耳当て部と異音発生側に押し当てるキャップ状の先端とが操作棒で連結されたもので、耳当て部に伝わる異音の有無を測定し、異常の有無を経験的に判定することにある。

しかしながら、耳に耳当て部を押し付けながら測定するため、常に耳当て部の押し付けを維持しながらでの測定のため、操作性が悪く、また操作棒に（直線のため）屈曲性がないため、曲がりくねった部分での測定ができない上に、客観性のある計測データが得られない。

また、異音の測定のみで、大きな事故の発生原因となる昇温の発見ができず、見逃す問題もあった。

さらに、ローラの軸受部の発熱が原因での火災を含む二次的、三次的な事故に波及する大半の原因が不回転に伴う摩擦による発熱であり、その検知ができない、すなわち、メンテナンスマンに知らせることができない。
そこで、この発明は、上述した不都合をなくすることを目的とするものである。

上記の問題を解決するために、この発明は、先端面が開放するキャップと、このキャップの末端に先端を連通させて接続した中空な振動伝達を兼ねたフレキシブルチューブと、このフレキシブルチューブの末端に連結した中空のグリップ部と、上記キャップ内に設けた昇温検知装置と、この昇温検知装置に接続して上記フレキシブルチューブ内に挿入したケーブルと、上記グリップ部内に組み込んだ電源及び熱情報処理手段と、上記グリップ部内に組み込んで上記グリップ部の振動や上記フレキシブルチューブから伝達される異常音をキャッチするように設けた振動・異常音検知手段と、上記熱情報処理手段及び振動・異常音検知手段による検知度合いを判定するように上記グリップ部に組み込んだ判定手段と、この判定手段の判定度合い毎に上記グリップ部の表面に上記電源から通電されて点灯表示するように設けた現場判定表示手段とからなる構成を採用する。

なお、上記判定手段で得られた各異常データを記録保持すると共に外部に取り出すことができるＵＳＢやメモリーカードのような着脱式情報記録媒体を有することもできる。

また、前記キャップ内に、前記グリップ部の末端側に設けたスイッチの入切操作にともない点灯、消灯するライトを設けた構成を採用することもある。

さらに、前記キャップの先端に、被診断側に磁着するマグネットを設けた構成を採用することもある。

以上のように、この発明の回転体の異常診断具によれば、回転体にキャップの先端を近接し、或いは押し当てることで、回転体の振動がキャップからフレキシブルチューブをへてグリップ部に伝わる。

すると、この伝達振動を振動、異常音検知手段から判定手段により判定され、その判定の度合いを現場判定表示手段により点灯表示され、その判定度合いを現場判定表示手段により判断することができる。

このため、軸受の振動にともなう異常を、事前に判断して回転体の運転を停止するか否かの検知ができて、大きな事故発生を未然に防止することができる。

勿論、キャップ内の昇温検知手段により回転体等の軸受部分の昇温を検知することができる。

この検知した昇温は、ケーブルから熱情報処理手段をへて判定手段で昇温度合いを現場判定表示手段で点灯表示されて判断することができる。

このため、昇温による火災などの事故発生を未然に防止する回転体の運転停止などの処理をすることができる特有な効果があると共に、振動伝達用にフレキシブルチューブを用いているので、キャップとグリップ部間で屈曲自在になって狭い回転体へのキャップの挿入や挿入操作、そしてグリップ部の手元側への位置が自由自在にできて、検知作業が極めてスムーズになる。

また、キャップの先端側に（グリップ部の末端側にあるスイッチを入、切する操作により点灯、消灯する）ライトを設けてあるので、ライトの点灯にともない狭い、かつ暗い検知部位へのキャップの挿入が極めてスムーズに、かつ容易に行うことができる。

さらに、キャップの先端に永久磁石を設けてあるので、回転体の検知位置にキャップを支持させて、危険のともなうキャップの押し付けなどの操作が不要になる。

この発明の実施の形態を示す側面図である。同上のキャップ部分を示す一部切欠拡大側面図である。同グリップ部の拡大側面図である。各実施例の作用フロー図である。

次に、この発明の第１の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に示すＡは、図２に示す回転体ａ等の異常診断具である。

上記の回転体ａとしては、例えばベルトコンベヤのベルトを支承するローラの軸受であるが、それに限定されない。

そして、上記の診断具Ａは、図１、２、３に示すように、先端面が開放するキャップ１と、このキャップ１の末端に先端を連通させて接続した中空のフレキシブルチューブ２と、このフレキシブルチューブ２の末端に連結した中空のグリップ部３とからなる。

上記キャップ１からフレキシブルチューブ２をへてグリップ部３に回転体ａの振動が伝達されるように、キャップ１の材質を例えば硬質なゴムや金属或いは硬質合成樹脂製とするのが望ましい。

そして、フレキシブルチューブ２も振動の伝達性の良好な材質（例えば金属製など）で形成されたもので、狭い場所での挿入（回転体ａにキャップ１を接近するように）しやすいように、かつ操作位置でグリップ部３が把持しやすいように屈曲自在なものを使用する。

図中４は、キャップ１の末端から、またグリップ部３の先端から連なる筒体で、この両筒体４にフレキシブルチューブ２の先端側及び末端側を挿入して接続する。

また、キャップ１の先端内には、回転体ａ側の温度を検出する昇温検知装置５が設けてある。

上記の昇温検知装置５としては、例えば温度センサや熱電対などが用いられ、昇温検知装置５の先端を回転体ａの表面に対し接近或いは接触するように、キャップ１の先端面から若干突出したり、押圧することによって出入り（固定化すると磁石が着かないため）するようにしておくとよい。

そして、昇温検知装置５に接続したケーブル６は、フレキシブルチューブ２内に挿入して、グリップ部３内に導く。

さらに、グリップ部３内には、電源７、前記昇温検知装置５からケーブル６をへて伝わる上昇温度の熱情報処理手段８、フレキシブルチューブ２及び筒体４からグリップ３に伝わる振動や異常音を検知する振動・異常音検知手段９と、この振動・異常音検知手段９及び熱情報処理手段８の検知度合いを判定するように設けた判定手段１０とが組み込まれている。

上記の電源７としては、例えば充電形式の二次電池が用いられるが、限定されない。

上記の熱情報処理手段８としては、例えばＪＩＳＣ１６０４測温抵抗体やＪＩＳＣ１６０２熱電対を用いた温度センサによって熱情報を電気信号（情報）を得るものなどがあるが拘らない。

上記の振動・異常音検知手段９としては、例えば固体あるいは空気振動を既知の技術であるダイヤフラム等の受音部門で受け止め、空気振動や固体振動によって電極を振動させて電気信号（情報）に置換する機器があるか拘らない。

上記の判定手段１０としては、置換した電気信号（情報）が規定（設定）した許容値の範囲内外の計測値であるかを判定することができる設定器であり市販品又はオーダ品の何れでも拘らない。

なお、図３に示すように、グリップ部３の末端の着脱自在な（この着脱方式は、図示省略）蓋１１を取り外して、グリップ部３に収納してある記録媒体１２を取り出し、この取り出した記録媒体１２を例えば運転司令室などにある機器で現場の状況を客観的に検証することができる。

さらに、グリップ部３には、判定手段１０による判定度合い毎に電源７から通電されて点灯にともない表示を行う現場判定表示手段１３が設けてある。

上記の現場判定手段１３としては、図３に示すように、赤色、黄色、緑色等の着色表示部１４を設けて、例えば、赤色が点灯すると、設定許容値超の注意表示信号とし、黄色が点灯すると、設定許容値の要注意表示信号とし、緑色が点灯すると、設定許与範囲内の表示信号とする。

上記の現場判定手段１３以外に、白色の着色表示部１５が点灯すると、電源７の電圧降下信号として知ることができるようにしたが、現場判定手段１３や白色の着色表示部１５は上記のものに限定されず、その他の表示方式であってもよい。

上記のように構成することで、振動や異常音及び昇温による回転体ａの故障、火災の発生などを現場判定表示手段１３で未然に知ることができ、大きな事故の発生をなくすることができる。

次に、第２の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１から図３に示すように、第１の実施形態のキャップ１内には、ライト２１が設けてあり、このライト２１は、グリップ部３の末端に設けたスイッチ２２の入・切操作で点灯、消灯するようになっている。

上記のライト２１は、フレキシブルチューブ２内に挿入した配線２３を介し電源７から通電させるようになっている。

すると、ライト２１の点灯により回転体ａを照らして、回転体ａの検知部位に対するキャップ１の検知位置へ臨ませる作業が暗がりでも容易に可能となる。

この発明の第３の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図２に示すように、キャップ１内には、マグネット（磁石）としての永久磁石３１が設けてある。

この永久磁石３１は、リング状でキャップ１の先端開口内に配置したが、限定されず、点在的に永久磁石３１を配置することもある。

すると、回転体ａに永久磁石３１を介しキャップ１を吸引保持させて、回転体ａの検知位置に対するキャップ１の設置安定化を図ることができる。

なお、上記した第１乃至第３の各実施形態における作用のフロー図は、図４に示すとおりである。

Ａ異常診断具
ａ回転体
１キャップ
２フレキシブルチューブ
３グリップ部
４筒体
５昇温検知装置
６ケーブル
７電源
８熱情報処理手段
９振動・異常音検知手段
１０判定手段
１１蓋
１２記録媒体
１３現場判定表示手段
１４着色表示部
１５着色表示部
２１ライト
２２スイッチ
２３配線
３１永久磁石

Claims

先端面が開放するキャップと、このキャップの末端に先端を連通させて接続した中空な振動伝達を兼ねたフレキシブルチューブと、このフレキシブルチューブの末端に連結した中空のグリップ部と、上記キャップ内に設けた昇温検知装置と、この昇温検知装置に接続して上記フレキシブルチューブ内に挿入したケーブルと、上記グリップ部内に組み込んだ電源及び熱情報処理手段と、上記グリップ部内に組み込んで上記グリップ部の振動や上記フレキシブルチューブから伝達される異常音をキャッチするように設けた振動・異常音検知手段と、上記熱情報処理手段及び振動・異常音検知手段による検知度合いを判定するように上記グリップ部に組み込んだ判定手段と、この判定手段の判定度合い毎に上記グリップ部の表面に上記電源から通電されて点灯表示するように設けた現場判定表示手段とからなることを特徴とする回転体等の異常診断具。
前記キャップ内に、前記グリップ部の末端側に設けたスイッチの入切操作にともない点灯、消灯するライトを設けたことを特徴とする請求項１に記載の回転体等の異常診断具。
前記キャップの先端に、被診断側に磁着するマグネットを設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転体等の異常診断具。