JPH0665189B2 - 軸受の寿命判定装置を備えたx線管 - Google Patents

軸受の寿命判定装置を備えたx線管

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JPH0665189B2
JPH0665189B2 JP61100987A JP10098786A JPH0665189B2 JP H0665189 B2 JPH0665189 B2 JP H0665189B2 JP 61100987 A JP61100987 A JP 61100987A JP 10098786 A JP10098786 A JP 10098786A JP H0665189 B2 JPH0665189 B2 JP H0665189B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はころがり軸受の寿命判定装置を備えたX線管に
係り、特に軸受の潤滑剤の寿命判定に好適な軸受の寿命
判定装置を備えたX線管に関するものである。
〔従来の技術〕 従来、ころがり軸受の機械的な損傷による異常判定装置
は、特開昭51−136465や特開昭53−9584に記載のよう
に、軸受の損傷によつて発生する周期性でしかもパルス
状の高い衝撃加速度を振動加速度検出器で検出し、別に
検出した回転数情報に応じた判定規準値と比較判定した
り、更に衝撃加速度の大きさの経時的な増加の割合から
異常時期を予測するようになつていた。したがつて、軸
受の損傷による振動加速度が上記パターンと異なる場合
や潤滑剤不足等による寿命に対しては考慮されていなか
つた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記のように従来技術による軸受の異常判定は、軸受の
振動加速度と軸の回転数の2つの検出情報を用いて行わ
れ、また振動加速度の波形も特定化して行われている。
しかるに、固体潤滑剤を用いた回転陽極X線管用の軸受
や、一般の真空用軸受のように、潤滑膜の部分的脱落と
再付着をくり返す場合や、不均一な摩耗による軸受軌道
及びボールの面荒れの場合には、そのときの振動加速度
の増加が必らずしも潤滑膜の寿命には結びつかず、また
波形や波形の経時変化も特定することは困難である。こ
のような場合に対する軸受寿命の判定。予測に関して
は、従来技術では考慮されておらず、軸受の使用者は軸
受の寿命の適確な判断と予知がむずかしく、このため軸
受の交換準備が遅れ業務に支障をきたすなどの問題があ
り、また振動加速度の測定が必須条件という点でも装置
及び演算処理の複雑化及びコスト高などの問題があつ
た。
本発明は、振動加速度の波形及びその大小には無関係に
軸受潤滑膜の寿命を判定・予知できるX線管用軸受の寿
命判定装置を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の目的は、軸受の性状判定因子として振動加速度の
代りに惰性回転時の速度減少の割合から換算した軸受の
摩擦トルクを用い、このトルクの大小及び経時的変化を
監視することにより達成される。
このため本発明は、軸の回転数を検出する回転数検出器
と、軸の惰性回転の時間に対する変化を検出し、この変
化を摩擦トルクに換算し、このトルクを基準値と比較し
異常の度合を判定する演算表示装置を具備することを特
徴とする。
〔作用〕
軸受の潤滑膜に摩耗や潤滑膜の損傷が生ずると、潤滑面
の摩擦係数μが増加する。いま軸受の内輪直径をd、軸
受に加わる荷重をP、軸受の摩擦トルクをMとすると、 となり、摩擦係数μが増加するとそれに比例して軸受の
摩擦トルクMも大きくなることになる。
一方、慣性モーメントGD2(Kgf・m2)を有する回転体の
惰性回転時における一定回転数の低下ΔN(rpm)とそ
れに要した時間Δt(sec)がわかると、軸受の摩擦ト
ルクMは次の式によつて求めることができる。
したがつて、回転陽極X線管のように定格回転数への昇
速と、一定時間後に惰性減速とを繰り返し使用されるも
のでは、惰性回転時の回転数変化ΔNとその所要時間Δ
tとがわかれば、軸受の摩擦トルクMがわかり、このト
ルクMの増加から軸受の潤滑膜の摩耗や損傷の増加がわ
かることになり、したがつて軸受の寿命判定と予知が可
能となる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。
第1図は医療用の回転陽極X線管におけるころがり軸受
の寿命判定装置を示すものである。回転陽極X線管はガ
ラス製の真空容器3の中に熱電子を発生する陰極2、熱
電子を受けてX線を発生するターゲツト7、ターゲツト
7を回転させるモータロータ1及び固定軸5に内嵌され
てモータロータ1を内部軸8で回転自在に支持している
軸受4が高真空の状態で封入されているものである。こ
のモータロータ1は真空容器3の外側よりモータステー
タ6により回転駆動を受けて高速回転する。この場合、
モータステータ6には駆動電力が連続的に加わるのでは
なく、第2図のように間欠的に短短時間のみ加わり、そ
のとき陰極2とターゲツト7との間に高電圧が印加され
て陰極2とターゲツト7の間に電流が流れてそのエネル
ギの数%がX線になり、残りは全て熱エネルギとなつて
ターゲツト7を始めとしてロータ1、軸受4などを高温
に加熱する。この温度上昇は軸受4の内輪側の内部軸8
と外輪側の固定軸5と間では異なるのでその熱伸び差が
生じ、軸受4にその影響が加わる。このため、軸受は耐
熱性のある固体潤滑剤が用いられるが、油潤滑の場合に
比し著しくその寿命が短い。9はモータロータの円周上
の一点にあけた孔で、10はこの孔9に対向して真空容器
3の外表面に貼りつけた電極板であり、モータロータ1
の回転に伴いモータロータ1を電極板10との間の静電容
量が孔9によつてパルス状の変化が生ずる。この静電容
量を静電容量形変位計11により電圧信号に変換し、これ
を上・下限の制定した回転数でON又はOFFする機械的接
点リレーを内蔵したデジタル回転計12により回転数に変
換する。モータロータ1の回転数は概略的には第2図の
ように変化するので、デジタル回転計12の上限回転数を
モータロータ1の定格回転数にセツトし、また下限回転
数を惰性回転時に必らず低下して到達する範囲における
回転数にセツトし、モータステータ6に駆動電力が入り
モータロータ1が定格回転数に達した後に駆動電力がOF
Fになつたときを常に時間の基点としてタイマー14をス
タートさせ、回転数が下限回転数に達したときタイマー
14をストツプさせ、下限回転数から上限回転数に至る回
転数ΔNに対する所要時間Δtをタイマー14にカウント
させる。次に演算処理器15によりΔNとΔt及び別に計
算或いは実測により求めたモータロータ1、ターゲツト
7などの回転体の惰性モーメントGD2をもとに(1)式
の軸受の摩擦トルクMを演算させ、その結果を予め入力
してある寿命判定基準値と寿命警戒基準値とで比較判定
する比較判定器16を介して表示器17にそれぞれの基準値
に対するラインと共に第3図のように経時変化として表
示させる。また摩擦トルクが各基準値を越えた場合には
警報器18により警告音を発生させる。
本実施例によれば、軸受の摩擦トルクの経時変化が一目
瞭然にわかり、また寿命判定ライン及び寿命警戒ライン
により現在の摩擦トルク状態の良否も直ちに判定でき、
更に摩擦トルク増加傾向と寿命判定ラインに対する接近
の度合から寿命の予知も可能となり、寿命による極限状
態における事故を未然に防止できると同時に軸受交換の
時期もわかるので、X線管による医療業務に支障をきた
すことを最小限にとどめることができる。
なお、第1図の実施例においては、タイマー14、演算処
理器15、比較判定器16、表示器17及び警報器18としてハ
ードウエアの機器を用いたが、これらを1つのコンピュ
ータとしてソフトウエアで同様の処理を施すことは容易
であり、本発明は第1図のシステムと同等の機能を有す
るコンピユータシステムをも包含するものとする。
第4図は本発明の他の実施例を示すもので、第1図と異
なるのはリレーを内蔵したデジタル回転計12の代りにリ
レーを内蔵していないデジタル回転計13を用いたこと
と、現在のモータロータ1の回転数が上昇過程にあるか
減少過程つまり惰性回転中であるかを判定する回転性状
判定器19を追加したことである。本実施例では、タイマ
ーのスタートが惰性回転領域に入つたことを回転性状判
定器19により確認された場合のみタイマー14がスタート
し、演算処理器15によりΔNだけ回転数が低下したとき
タイマー14をストツプさせるようにし、ΔNだけ回転数
が低下するに要する時間Δtをタイマー14でカウントさ
せる。したがつて、タイマー14のスタートが第2図にお
ける最大回転数つまり定格回転数より若干低い回転数で
ある以外は機能的に第1図の場合と同じである。この実
施例ではタイマー14をスタート及びストツプさせるため
のデジタル回転計12の内蔵リレーが不要となるため、リ
レーの接点部の損傷による動作不良がなくなる。また、
軸受4の摩擦や損傷が大きくなつて、第5図におけるよ
うに最大回転数がたとえ定格回転数に達していない状態
でモータステータ6への駆動電力がOFFになつて惰性回
転域に入つても、第5図のように定められた回転数低下
量ΔNを確保できる効果がある。
〔発明の効果〕
本発明によれば、軸受潤滑膜の摩耗の形態や損傷による
振動加速度のパターンに関係なく、それらの影響を軸受
の摩擦トルクとしてまとめて検出判定できるので、軸受
の回転数情報のみの検出で軸受の寿命判定・予知ができ
る。したがつて、振動加速度計が不要となり、装置の低
コスト化が図られる。更に、振動加速度データの演算処
理が不要であるので、全体のデータ処理量を少くするこ
とができ、処理時間の短縮化と演算処理装置の小規模化
の効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を適用した回転陽極X線管の部分断面図
とブロツク図である。第2図はモータの駆動電力と回転
数の変化を示した図、第3図はころがり軸受が正常の段
階から寿命状態になるまでの軸受の摩擦トルクの変化を
示した図である。第4図は本発明の他の実施例を示すブ
ロツク図、第5図は軸受に異常が生じたときのモータの
駆動電力と回転数の変化を示した図である。 12,13……デジタル回転計、14……タイマー、15……演
算処理器、16……比較判定器、17……表示器、18……警
報器、19……回転性状判定器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回転陽極軸受の潤滑的な寿命を判定する装
    置を備えたX線管であつて、前記寿命判定装置として軸
    の回転数を検出する回転数検出器と、軸の惰性回転時の
    時間変化に対する回転数の変化の割合を検出し、これを
    もとに軸受の摩擦トルクに換算し、更にこのトルクを判
    定基準値と比較して軸受の異常の度合を判定する演算表
    示装置とを備えたことを特徴とする軸受の寿命判定装置
    を備えたX線管。
JP61100987A 1986-05-02 1986-05-02 軸受の寿命判定装置を備えたx線管 Expired - Fee Related JPH0665189B2 (ja)

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