JP7040920B2 - 軸受の状態監視装置及び異常診断方法 - Google Patents
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Description
図1は、本実施の形態に係る状態監視装置の構成を示すブロック図である。図1を参照して、状態監視装置100は、被試験装置10に設置された振動系センサ20から信号を受けて、被試験装置10の状態を監視し、異常を検出する。被試験装置10は、例えば工場や発電所などに設置された回転機器を含む設備である。回転機器は転がり軸受12を含む。転がり軸受12は、回転軸19に嵌合された内輪16と、被試験装置10に固定された外輪14と、内輪と外輪との間に配置された複数の転動体18とを含む。
図2は、図1のデータ演算部160で実行される異常判定処理を説明するためのフローチャートである。図2を参照して、まずステップS1において、データ演算部160は、振動データと、振動データとともに記憶されていた回転速度信号と、監視対象軸受の設計諸元を記憶装置150から読み出す。
fout=1/2×Z×fr×(1-d/D×cosα)
ただし、インパルスノイズは正弦波とは異なるので、振動波形に高調波成分が含まれる。したがって、FFTを行なうと、foutを基本周波数として、その整数倍の高調波が観測できる。なお、内輪に欠陥がある場合、転動体に欠陥がある場合、保持器に欠陥がある場合についても、外輪の場合と同様に公知な式によって基本周波数を算出することができる。
以下に、本実施の形態で示した異常判定方法を適用して、4条件において判定を実行したので、データを示して説明する。
a)軸受負荷状態で低速回転(100rpm)時振動測定
b)軸受(正常軸受、損傷軸受:外輪軌道面に1箇所損傷あり)
c)環境(ノイズレベル高/ノイズレベル低)
d)分析方法:振動データに対し、BPF(1kHz~10kHz)処理後、エンベロープ処理、FFT解析を実施した。解析実施後、低周波数帯域(~200Hz)の周波数スペクトルに対してOA値、Σm値及び合成パワー比Σm/Σoを計算した。
Claims (4)
- 軸受の回転時に発生する機械的振動を振動系センサによって測定した測定データに基づいて前記軸受の異常の有無を判定する異常診断方法であって、
回転速度信号および軸受設計諸元に基づき算出された軸受の損傷に起因した基本周波数および前記基本周波数の高調波周波数の各々に主モニタリング帯域を設定するステップと、
前記振動系センサによって検出された信号波形から分析対象でない周波数帯域の信号をフィルタ部で除去した波形に対してエンベロープ処理後に高速フーリエ変換を行なうことによって、前記測定データに対して周波数分析を実行し、前記基本周波数および前記高調波周波数の各々における前記主モニタリング帯域での周波数成分のパワーの合計を示す第1の値と、前記主モニタリング帯域以外の副モニタリング帯域での周波数成分のパワーの合計を示す第2の値とを用いて、診断対象の軸受の異常を判定するステップとを備える、異常診断方法。 - 前記判定するステップは、前記第1の値を前記第2の値で除算した値がしきい値を超える場合に前記診断対象の軸受が異常であると判定する、請求項1に記載の異常診断方法。
- 前記振動系センサは、加速度センサ、音響センサ、超音波センサ及びAEセンサの少なくともいずれか一つである、請求項1に記載の異常診断方法。
- 請求項1~3のいずれかに記載の異常診断方法を用いて異常診断を行なう、状態監視装置。
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