JPH07270228A - 低速回転機械の異常診断方法 - Google Patents
低速回転機械の異常診断方法Info
- Publication number
- JPH07270228A JPH07270228A JP5897594A JP5897594A JPH07270228A JP H07270228 A JPH07270228 A JP H07270228A JP 5897594 A JP5897594 A JP 5897594A JP 5897594 A JP5897594 A JP 5897594A JP H07270228 A JPH07270228 A JP H07270228A
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- JP
- Japan
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- low speed
- vibration
- difference
- anomaly
- low
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 例えば連鋳機のローラエプロンなどの低速回
転機械の異常診断方法を提供する。 【構成】 振動センサを用いて低速領域で回転される機
械の振動を検出して、その異常を診断する方法であっ
て、前記振動センサによって検出された信号をバンドパ
スフィルタにかけた後エンベロープ処理を行い、得られ
た波形信号の所定の時間間隔における最大値と最小値と
の差を演算し、この差があらかじめ与えられたしきい値
を超えたときに異常であると判定することにより、低速
回転機械の異常診断を自動的に行うことを可能とする。
転機械の異常診断方法を提供する。 【構成】 振動センサを用いて低速領域で回転される機
械の振動を検出して、その異常を診断する方法であっ
て、前記振動センサによって検出された信号をバンドパ
スフィルタにかけた後エンベロープ処理を行い、得られ
た波形信号の所定の時間間隔における最大値と最小値と
の差を演算し、この差があらかじめ与えられたしきい値
を超えたときに異常であると判定することにより、低速
回転機械の異常診断を自動的に行うことを可能とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば連鋳機のピン
チロールやローラエプロン等の低速回転機械に用いられ
る軸受等の損傷などによるの異常を診断する方法に関す
る。
チロールやローラエプロン等の低速回転機械に用いられ
る軸受等の損傷などによるの異常を診断する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、低速領域で回転する軸受等の異常
診断としては、例えばＡＥ (AcousticEmission)法と
か、あるいはピークカウント法を用いた振動法などが用
いられるのが一般的である。前者のＡＥ法は、たとえば
特開平３−245054号公報に記載されているように、しき
い値を越えた持続時間で検出する方法である。
診断としては、例えばＡＥ (AcousticEmission)法と
か、あるいはピークカウント法を用いた振動法などが用
いられるのが一般的である。前者のＡＥ法は、たとえば
特開平３−245054号公報に記載されているように、しき
い値を越えた持続時間で検出する方法である。
【０００３】また、後者の振動法の場合は、ピークカウ
ント法ではピークホールド回路を通したのち、ロールの
固定側と自由側のピーク値差で判断する方法（例えば、
「ＣＣピンチロール軸受診断装置の開発（日本鉄鋼協会
主催第84回計測部会，昭和58年７月開催）」参照）が知
られており、あるいは本出願人が特願平５−113147号で
提案している固有帯域成分の波高率の波高率処理を行う
異常診断方法もある。
ント法ではピークホールド回路を通したのち、ロールの
固定側と自由側のピーク値差で判断する方法（例えば、
「ＣＣピンチロール軸受診断装置の開発（日本鉄鋼協会
主催第84回計測部会，昭和58年７月開催）」参照）が知
られており、あるいは本出願人が特願平５−113147号で
提案している固有帯域成分の波高率の波高率処理を行う
異常診断方法もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たＡＥ法では、ＡＥセンサ等の装置が高価であるから、
例えば数多くのローラエプロンを有する連鋳機に取付け
る場合にはその点数が多すぎるため、設備費がかさむと
いう問題がある。一方、振動法は安価ではあるが、加振
力の弱い低速回転軸受などを対象にする場合はその検出
信号が微弱であるから問題である。なお、その欠点を補
うのにピークカウント法が考案されたのであるが、特に
回転数が低い場合は信号の振幅が低くて検出が困難であ
る。
たＡＥ法では、ＡＥセンサ等の装置が高価であるから、
例えば数多くのローラエプロンを有する連鋳機に取付け
る場合にはその点数が多すぎるため、設備費がかさむと
いう問題がある。一方、振動法は安価ではあるが、加振
力の弱い低速回転軸受などを対象にする場合はその検出
信号が微弱であるから問題である。なお、その欠点を補
うのにピークカウント法が考案されたのであるが、特に
回転数が低い場合は信号の振幅が低くて検出が困難であ
る。
【０００５】また、このピークカウント法ではロールの
自由側，固定側の２箇所にセンサを取付けて、比較演算
を行う必要があり、そのため取付け点数が多くなるとい
う欠点がある。なお、前記した特願平５−113147号は有
用ではあるが、個々に特性周波数帯域を設ける必要があ
り、さほど高い精度を要求しない診断対象設備には適し
ない。
自由側，固定側の２箇所にセンサを取付けて、比較演算
を行う必要があり、そのため取付け点数が多くなるとい
う欠点がある。なお、前記した特願平５−113147号は有
用ではあるが、個々に特性周波数帯域を設ける必要があ
り、さほど高い精度を要求しない診断対象設備には適し
ない。
【０００６】本発明は、上記のような従来技術の有する
課題を解決したものであって、ＡＥ法に比較して安価な
振動法を用いた低速回転機械の異常診断方法を提供する
ことを目的とする。
課題を解決したものであって、ＡＥ法に比較して安価な
振動法を用いた低速回転機械の異常診断方法を提供する
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、振動センサを
用いて低速領域で回転される機械の振動を検出して、そ
の異常を診断する方法であって、前記振動センサによっ
て検出された信号をバンドパスフィルタにかけた後エン
ベロープ処理を行い、得られた波形信号の所定の時間間
隔における最大値と最小値との差を演算し、この差があ
らかじめ与えられたしきい値を超えたときに異常である
と判定することを特徴とする低速回転機械の異常診断方
法である。
用いて低速領域で回転される機械の振動を検出して、そ
の異常を診断する方法であって、前記振動センサによっ
て検出された信号をバンドパスフィルタにかけた後エン
ベロープ処理を行い、得られた波形信号の所定の時間間
隔における最大値と最小値との差を演算し、この差があ
らかじめ与えられたしきい値を超えたときに異常である
と判定することを特徴とする低速回転機械の異常診断方
法である。
【０００８】
【作 用】本発明によれば、低周波ノイズに対してはエ
ンベロープ処理によってカットするようにし、連続的な
高周波ノイズについてはエンベロープ処理後の信号の最
大値と最小値の差をしきい値と比較するようにしたの
で、これによって異常診断を自動的に行うことができ
る。
ンベロープ処理によってカットするようにし、連続的な
高周波ノイズについてはエンベロープ処理後の信号の最
大値と最小値の差をしきい値と比較するようにしたの
で、これによって異常診断を自動的に行うことができ
る。
【０００９】
【実施例】以下に、本発明の実施例について、図面を用
いて詳しく説明する。図１は本発明の異常診断に用いら
れる装置の一実施例を示すブロック図である。図におい
て、１は低速回転機械の軸受等に取付けられる振動セン
サ、２は振動センサ１からの検出信号を増幅する増幅
器、３は増幅器２からの信号を入力して処理するエンベ
ロープ回路である。
いて詳しく説明する。図１は本発明の異常診断に用いら
れる装置の一実施例を示すブロック図である。図におい
て、１は低速回転機械の軸受等に取付けられる振動セン
サ、２は振動センサ１からの検出信号を増幅する増幅
器、３は増幅器２からの信号を入力して処理するエンベ
ロープ回路である。
【００１０】このエンベロープ回路３は図示のように、
ハイパスフィルタ４、絶対値回路５、ローパスフィルタ
６から構成される（例えば「設備診断技術ハンドブック
（日本鉄鋼協会編，昭和61年発行）」の第47頁の右欄25
行目〜37行目および第48頁の図2.14を参照）。また、７
はマイクロコンピュータなどの演算処理装置であり、エ
ンベロープ回路３で処理された信号を入力するととも
に、しきい値設定器８からしきい値ｆTHが設定される。
９はＣＲＴなどの表示装置である。
ハイパスフィルタ４、絶対値回路５、ローパスフィルタ
６から構成される（例えば「設備診断技術ハンドブック
（日本鉄鋼協会編，昭和61年発行）」の第47頁の右欄25
行目〜37行目および第48頁の図2.14を参照）。また、７
はマイクロコンピュータなどの演算処理装置であり、エ
ンベロープ回路３で処理された信号を入力するととも
に、しきい値設定器８からしきい値ｆTHが設定される。
９はＣＲＴなどの表示装置である。
【００１１】このように構成された異常診断装置を用い
て、たとえば連鋳機のローラエプロンにおける低速回転
のローラの異常診断を行う場合について説明する。 増幅器２において、振動センサ１からの検出信号を
増幅すると図２(a) のような一定周期の振動波形が得ら
れる。この振動波形は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ；fa
st Fourier Transform) した図３からわかるように、損
傷振動により発生する周波数域ｆF の前後に低周波ノイ
ズｆL と高周波ノイズｆH が含まれているのが一般的で
ある。 そこで、この振動波形をエンベロープ回路３のハイ
パスフィルタ４を通過させることによって、まずその低
周波ノイズｆL をカットして、図２(b) に示す波形とす
る。 ついで、この波形を絶対値回路５を通して絶対値処
理をすることにより、負の成分を反転させて、図２(c)
に示すように正成分のみの波形に処理する。 さらに、ローパスフィルタ６にかけて高周波ノイズ
ｆH の除去処理をして図２(d) に示すエンベロープ波形
を得る。 そして、演算処理装置７において、所定の時間間隔
ΔＴにおけるエンベロープ波形の最大値ｆmax と最小値
ｆmin の差を演算し、あらかじめ与えられたしきい値ｆ
THとの比較をする。この処理の必要な理由は、この高周
波ノイズ除去処理後の波形は図示のように、高周波ノイ
ズによる増分Δｆ（＝ｆmin ）だけ高くなっていて、こ
のままでは異常振動かどうかの判別ができないからであ
る。
て、たとえば連鋳機のローラエプロンにおける低速回転
のローラの異常診断を行う場合について説明する。 増幅器２において、振動センサ１からの検出信号を
増幅すると図２(a) のような一定周期の振動波形が得ら
れる。この振動波形は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ；fa
st Fourier Transform) した図３からわかるように、損
傷振動により発生する周波数域ｆF の前後に低周波ノイ
ズｆL と高周波ノイズｆH が含まれているのが一般的で
ある。 そこで、この振動波形をエンベロープ回路３のハイ
パスフィルタ４を通過させることによって、まずその低
周波ノイズｆL をカットして、図２(b) に示す波形とす
る。 ついで、この波形を絶対値回路５を通して絶対値処
理をすることにより、負の成分を反転させて、図２(c)
に示すように正成分のみの波形に処理する。 さらに、ローパスフィルタ６にかけて高周波ノイズ
ｆH の除去処理をして図２(d) に示すエンベロープ波形
を得る。 そして、演算処理装置７において、所定の時間間隔
ΔＴにおけるエンベロープ波形の最大値ｆmax と最小値
ｆmin の差を演算し、あらかじめ与えられたしきい値ｆ
THとの比較をする。この処理の必要な理由は、この高周
波ノイズ除去処理後の波形は図示のように、高周波ノイ
ズによる増分Δｆ（＝ｆmin ）だけ高くなっていて、こ
のままでは異常振動かどうかの判別ができないからであ
る。
【００１２】そこで、下記(1) 式が成立した場合は軸受
に異常振動が発生したと判定するのである。 ｆmax −ｆmin ＞ｆTH ……………(1) なお、上記実施例においては、連鋳機のローラエプロン
に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限
るものではなく、例えば遊星歯車減速機や連鋳機のスイ
ングタワーなどのように低速回転駆動される低速回転機
械にも適用し得ることはいうまでもない。
に異常振動が発生したと判定するのである。 ｆmax −ｆmin ＞ｆTH ……………(1) なお、上記実施例においては、連鋳機のローラエプロン
に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限
るものではなく、例えば遊星歯車減速機や連鋳機のスイ
ングタワーなどのように低速回転駆動される低速回転機
械にも適用し得ることはいうまでもない。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
検出された振動波形をエンベロープ処理した後、ある時
間間隔における最大値と最小値の差を演算してしきい値
と比較してしきい値を超えたときに異常振動が発生した
と判定するようにしたので、低速回転機械の異常診断を
自動的に行うことができ、設備の安全性の確保に寄与す
ることが可能である。
検出された振動波形をエンベロープ処理した後、ある時
間間隔における最大値と最小値の差を演算してしきい値
と比較してしきい値を超えたときに異常振動が発生した
と判定するようにしたので、低速回転機械の異常診断を
自動的に行うことができ、設備の安全性の確保に寄与す
ることが可能である。
【００１４】また、最大値と最小値の差のしきい値超え
の判定の簡単なロジックを用いて自動診断が可能になる
ことにより、従来のように、低速回転機械を構成する部
材について、個々の固有振動数や損傷の形態ごとの特性
周期を調べて、それらを診断ロジックに含める必要がな
くなるから、その効果は大である。
の判定の簡単なロジックを用いて自動診断が可能になる
ことにより、従来のように、低速回転機械を構成する部
材について、個々の固有振動数や損傷の形態ごとの特性
周期を調べて、それらを診断ロジックに含める必要がな
くなるから、その効果は大である。
【図１】本発明の異常診断に用いられる装置の一実施例
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】(a) 〜(d) は信号波形の処理状況を段階的に示
す特性図である。
す特性図である。
【図３】図２(a) の振動波形をＦＦＴ処理して示す特性
図である。
図である。
１ 振動センサ ２ 増幅器 ３ エンベロープ回路 ４ ハイパスフィルタ（ハンドパスフィルタ） ５ 絶対値回路 ６ ローパスフィルタ（ハンドパスフィルタ） ７ 演算処理装置 ８ しきい値設定器 ９ 表示装置
Claims (1)
- 【請求項１】 振動センサを用いて低速領域で回転さ
れる機械の振動を検出して、その異常を診断する方法で
あって、前記振動センサによって検出された信号をバン
ドパスフィルタにかけた後エンベロープ処理を行い、得
られた波形信号の所定の時間間隔における最大値と最小
値との差を演算し、この差があらかじめ与えられたしき
い値を超えたときに異常であると判定することを特徴と
する低速回転機械の異常診断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5897594A JPH07270228A (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 低速回転機械の異常診断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5897594A JPH07270228A (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 低速回転機械の異常診断方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07270228A true JPH07270228A (ja) | 1995-10-20 |
Family
ID=13099858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5897594A Pending JPH07270228A (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 低速回転機械の異常診断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07270228A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004361286A (ja) * | 2003-06-05 | 2004-12-24 | Nittetsu Yahata Eng Kk | 回転機械の劣化診断方法 |
| JP2008020277A (ja) * | 2006-07-12 | 2008-01-31 | Ono Sokki Co Ltd | 振動計測装置 |
| WO2008117765A1 (ja) | 2007-03-26 | 2008-10-02 | Nippon Steel Corporation | 極低速回転機械の異常診断方法及び装置 |
| CN111383959A (zh) * | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 株式会社迪思科 | 具有自诊断功能的加工装置 |
| CN113286995A (zh) * | 2019-05-21 | 2021-08-20 | 芝浦机械株式会社 | 预测维护判定装置、预测维护判定方法及程序 |
-
1994
- 1994-03-29 JP JP5897594A patent/JPH07270228A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004361286A (ja) * | 2003-06-05 | 2004-12-24 | Nittetsu Yahata Eng Kk | 回転機械の劣化診断方法 |
| JP2008020277A (ja) * | 2006-07-12 | 2008-01-31 | Ono Sokki Co Ltd | 振動計測装置 |
| WO2008117765A1 (ja) | 2007-03-26 | 2008-10-02 | Nippon Steel Corporation | 極低速回転機械の異常診断方法及び装置 |
| US8534128B2 (en) | 2007-03-26 | 2013-09-17 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Method and system for abnormality diagnosis of very low speed rotating machine |
| CN111383959A (zh) * | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 株式会社迪思科 | 具有自诊断功能的加工装置 |
| CN113286995A (zh) * | 2019-05-21 | 2021-08-20 | 芝浦机械株式会社 | 预测维护判定装置、预测维护判定方法及程序 |
| CN113286995B (zh) * | 2019-05-21 | 2023-04-04 | 芝浦机械株式会社 | 预测维护判定装置、预测维护判定方法及存储介质 |
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