JPS61228120A - 異常検出手段を備えた軸受装置 - Google Patents
異常検出手段を備えた軸受装置Info
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- JPS61228120A JPS61228120A JP7041085A JP7041085A JPS61228120A JP S61228120 A JPS61228120 A JP S61228120A JP 7041085 A JP7041085 A JP 7041085A JP 7041085 A JP7041085 A JP 7041085A JP S61228120 A JPS61228120 A JP S61228120A
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- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 13
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/52—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions
- F16C19/527—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions related to vibration and noise
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/443—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed mounted in bearings
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は異常検出手段を備えた軸受装置に関し、軸受
が損傷によって使用不能になる前に、軸受内部の損傷進
行状況を検出して軸受交換の適切な時期を見い出すのに
利用される。
が損傷によって使用不能になる前に、軸受内部の損傷進
行状況を検出して軸受交換の適切な時期を見い出すのに
利用される。
従来の技術
従来１使用中の軸受異常の検出は〜軸受が装着された装
置または軸受端の表面に設置の加速度振動センサーから
得られる信号を増幅し、増幅された信号中の特定同波数
をフィルターにてカットしたのち、信号についての振動
実効値の変化、波形、同波数、およびピーク値などを振
動解析装置によって分析することにより行なわれていた
。
置または軸受端の表面に設置の加速度振動センサーから
得られる信号を増幅し、増幅された信号中の特定同波数
をフィルターにてカットしたのち、信号についての振動
実効値の変化、波形、同波数、およびピーク値などを振
動解析装置によって分析することにより行なわれていた
。
また、加速度振動センサーの取付けが不可能な装置、ま
たは回転数が超低速で加速度振動センサーによっては軸
受異常の検出が困難な装置では、軸受の潤滑剤に混入し
てくる摩耗粉を分析するととＫよシ、軸受の異常が検出
されていた。
たは回転数が超低速で加速度振動センサーによっては軸
受異常の検出が困難な装置では、軸受の潤滑剤に混入し
てくる摩耗粉を分析するととＫよシ、軸受の異常が検出
されていた。
発明が解決しようとする問題点
従来の加速度振動センサーを用いる検出方法は、軸受の
回転体表面が剥離や傷などの損傷を受けたときに発生す
る機械的な振動や音響の周期性を電気的に検出し、その
四期性を利用して軸受の異常を識別するものであるから
、損傷が表面化する前の軸受の異常を検出することはで
きなかった。
回転体表面が剥離や傷などの損傷を受けたときに発生す
る機械的な振動や音響の周期性を電気的に検出し、その
四期性を利用して軸受の異常を識別するものであるから
、損傷が表面化する前の軸受の異常を検出することはで
きなかった。
まえ、潤滑剤中の摩耗粉を分析する方法では１回転体表
面に損傷が発生しないと潤滑剤中に摩耗粉が混入しない
から、損傷前の軸受の異常は検出できない。
面に損傷が発生しないと潤滑剤中に摩耗粉が混入しない
から、損傷前の軸受の異常は検出できない。
それ故、従来の検出方法では、破損前の軸受の交換時期
を正確に決定することが困難になる０このため、次に記
載するような（１３〜（４）の軸受に対しては１高い安
全率のもとて軸受の取替えが行なわれることになるから
１まだ充分に使用可能な軸受が多数廃棄処分に付される
不都合があるだけでなく、品質のばらつきによる寿命の
短い軸受については一破損前に軸受を交換して装置の運
転精度を維持したシ、人命の安全などを確保することが
困難になる不都合があった。
を正確に決定することが困難になる０このため、次に記
載するような（１３〜（４）の軸受に対しては１高い安
全率のもとて軸受の取替えが行なわれることになるから
１まだ充分に使用可能な軸受が多数廃棄処分に付される
不都合があるだけでなく、品質のばらつきによる寿命の
短い軸受については一破損前に軸受を交換して装置の運
転精度を維持したシ、人命の安全などを確保することが
困難になる不都合があった。
（１） 軸受交換に多大の工数と費用が必要なトンネ
ル掘削機用軸受 （２） 軸受が破損すると人命および装置に多大の影
響を与える航空機１車両１コンピュータ１および宇宙産
業用軸受 （３）回転速度が超低速で振動による軸受破損の検知が
困難な旋回座用軸受 （４）昼夜連続運転の必要上１途中で運転の停止が許さ
れない発電機、水道設備用軸受 問題点を解消するための手段 この発明は異常検出手段を備えた軸受装置に関し−ころ
がり軸受の非回転側軌道輪または該非回転側軌道輪の支
持部材のいずれかに凹部を設け、該凹部の底壁にアコー
スティック・エミッション−センサーを固定し、該セン
サーと凹部との間ａ部に耐熱・絶縁性の樹脂を充填する
とともに、前記センサーからアコースティック・エミッ
ション計測装置に接続されるリード線を引き出したこと
を特徴とするものである。
ル掘削機用軸受 （２） 軸受が破損すると人命および装置に多大の影
響を与える航空機１車両１コンピュータ１および宇宙産
業用軸受 （３）回転速度が超低速で振動による軸受破損の検知が
困難な旋回座用軸受 （４）昼夜連続運転の必要上１途中で運転の停止が許さ
れない発電機、水道設備用軸受 問題点を解消するための手段 この発明は異常検出手段を備えた軸受装置に関し−ころ
がり軸受の非回転側軌道輪または該非回転側軌道輪の支
持部材のいずれかに凹部を設け、該凹部の底壁にアコー
スティック・エミッション−センサーを固定し、該セン
サーと凹部との間ａ部に耐熱・絶縁性の樹脂を充填する
とともに、前記センサーからアコースティック・エミッ
ション計測装置に接続されるリード線を引き出したこと
を特徴とするものである。
作 用
この発明は、上記のように軸受装置に設けた四部にアコ
ースティック・エミッション・センサーを接着し、周囲
に耐熱・絶縁性の樹脂を充填して両者を一体化したもの
であるから１軸受使用中に生じるマイクロクラックから
のきわめて微弱なアコースティック・エミッション信号
でも精度よく検出することができる。
ースティック・エミッション・センサーを接着し、周囲
に耐熱・絶縁性の樹脂を充填して両者を一体化したもの
であるから１軸受使用中に生じるマイクロクラックから
のきわめて微弱なアコースティック・エミッション信号
でも精度よく検出することができる。
このため１マイクロクラツクの進行を監視して軸受劣化
の状況を正確に把握することによシ、個々の軸受につい
ての残存寿命を推定し、破損前の軸受交換の時期を正し
く決定し得ることになる。
の状況を正確に把握することによシ、個々の軸受につい
ての残存寿命を推定し、破損前の軸受交換の時期を正し
く決定し得ることになる。
実施例
第１ＶＩＪは仁の発明の一実施例を、内輪が回転する円
錐ころがル軸受について示したものである口このタイプ
の軸受では１外輪ｌの端面１ａに、軸受の使用性能に影
響を与えない程度の凹部２を設け、この凹部２の底壁に
接着剤３によシアコースティック・エミッション・セン
サー（以下Ａｌセンサーと略記する）４を接着する。接
着剤３としては−ＡＩ信号の伝達を妨げないように１エ
レクトロンワツクス（商品名、発売元来電子工業＠））
のようなＡＩ倍信号減衰効果を起こさせないものが用い
られる０凹部２とＡＩセンサチーの間隙部には、例えば
、エポキシ樹脂のような耐熱・絶縁性の樹脂５を流し込
んで％ＡＫセンサー４を外輪１に固着し１使用中Ａ１１
ｉセンサー４が動いた）、はずれたりしないようにする
。五Ｘセンサー４からは、樹脂５を通してＡＩ計測装置
１０（第２ｒＩ！Ｊ参照）に接続されるリード４１Ｉ６
が引き出される。
錐ころがル軸受について示したものである口このタイプ
の軸受では１外輪ｌの端面１ａに、軸受の使用性能に影
響を与えない程度の凹部２を設け、この凹部２の底壁に
接着剤３によシアコースティック・エミッション・セン
サー（以下Ａｌセンサーと略記する）４を接着する。接
着剤３としては−ＡＩ信号の伝達を妨げないように１エ
レクトロンワツクス（商品名、発売元来電子工業＠））
のようなＡＩ倍信号減衰効果を起こさせないものが用い
られる０凹部２とＡＩセンサチーの間隙部には、例えば
、エポキシ樹脂のような耐熱・絶縁性の樹脂５を流し込
んで％ＡＫセンサー４を外輪１に固着し１使用中Ａ１１
ｉセンサー４が動いた）、はずれたりしないようにする
。五Ｘセンサー４からは、樹脂５を通してＡＩ計測装置
１０（第２ｒＩ！Ｊ参照）に接続されるリード４１Ｉ６
が引き出される。
９は外輪ｌと内輪７の間に１保持器８によって所要個数
保持されたころである。
保持されたころである。
Ａｌ１１センサー４は、玉軸受その他のころがり軸受の
外輪１に固着してもよい。
外輪１に固着してもよい。
ｔａｚ図は、円錐ころがり軸受Ａと玉軸受Ｂが装置本体
１１の内周面に１軸受箱１２．１２によって保持された
場合を示す。
１１の内周面に１軸受箱１２．１２によって保持された
場合を示す。
玉軸受３についての円錐ころがり軸受人と同じ符号は１
第１図の場合と同じ名称を示すので説明は省略する。軸
受Ａ、Ｂは、内輪７，７と嵌合する軸１３に装着のスペ
ーサー１４によって所定の間隔に保たれ、ＡＩセンサチ
ー、４から外輪ｌ。
第１図の場合と同じ名称を示すので説明は省略する。軸
受Ａ、Ｂは、内輪７，７と嵌合する軸１３に装着のスペ
ーサー１４によって所定の間隔に保たれ、ＡＩセンサチ
ー、４から外輪ｌ。
１の外側に引き出されたリード＄１３６ 、６は、装置
本体１１［設けられた貫通穴１５を通してＡＩ計測装置
ｌＯに接続される。
本体１１［設けられた貫通穴１５を通してＡＩ計測装置
ｌＯに接続される。
リード［６とＡＭ計測装置１０の接続は１軸受１ｉ１２
と装置本体１１ＫＩ）けた図示しない貫通穴を通して行
なってもよい。
と装置本体１１ＫＩ）けた図示しない貫通穴を通して行
なってもよい。
次に装置の動作について説明する。
軸１３の回転中、軸受ｈｅＢのいずれかの材料内部にマ
イクロクラックが発生した夛、その成長が起ると、それ
らの異常の進行につれて、マイクロクラックの部分から
きわめて微弱な２００μＶ〜ｔｍｖ（入力換算値）の強
さのＡ１信号が発生する。このＡｌｅ信号はＮ外輪ｌの
凹部２内に接着剤３と樹脂５によシ一体化されたＡｒｃ
センサー４によって精度良く検出することができる。そ
れ故、軸受使用時間について、ＡＩセンサチーで検出さ
れる信号をＡＩ計測装置１０によって自動的に記録する
と１記録された曲線の増加部分は、軸受部材の内部に発
生したマイクロクラックとその成長過程を表わすため、
この検出経過により軸受部材の劣化状況を把握して残存
寿命を推定し、破損前の軸受交換の時期をそれぞれの用
途に合せて正しく決定することができる。
イクロクラックが発生した夛、その成長が起ると、それ
らの異常の進行につれて、マイクロクラックの部分から
きわめて微弱な２００μＶ〜ｔｍｖ（入力換算値）の強
さのＡ１信号が発生する。このＡｌｅ信号はＮ外輪ｌの
凹部２内に接着剤３と樹脂５によシ一体化されたＡｒｃ
センサー４によって精度良く検出することができる。そ
れ故、軸受使用時間について、ＡＩセンサチーで検出さ
れる信号をＡＩ計測装置１０によって自動的に記録する
と１記録された曲線の増加部分は、軸受部材の内部に発
生したマイクロクラックとその成長過程を表わすため、
この検出経過により軸受部材の劣化状況を把握して残存
寿命を推定し、破損前の軸受交換の時期をそれぞれの用
途に合せて正しく決定することができる。
第３ｒＩｌは、本発明の軸受に組み込まれたＡ］Ｉ＋セ
ンサー４によシ検出されるＡＩｌ＋量と一従来の加速度
振動センサーで検出される振動実効値の変化を軸受使用
時間について示したグラフで、ＡＩ量変化曲Ｉｓ＆の増
加部分は、第４図に示す如く、軸受部材のころ転走面（
表面）から０．３ ｌＩａ内部に発生したマイクロクラ
ックの成長過程に対応しているが、従来の振動実効値−
ａｂでは１そのようなマイクロクラックの発生や成長過
程は検出されていない。
ンサー４によシ検出されるＡＩｌ＋量と一従来の加速度
振動センサーで検出される振動実効値の変化を軸受使用
時間について示したグラフで、ＡＩ量変化曲Ｉｓ＆の増
加部分は、第４図に示す如く、軸受部材のころ転走面（
表面）から０．３ ｌＩａ内部に発生したマイクロクラ
ックの成長過程に対応しているが、従来の振動実効値−
ａｂでは１そのようなマイクロクラックの発生や成長過
程は検出されていない。
第５図はこの発明の他の実施例を示すもので、Ａｒｃセ
ンサー４を軸受箱１２の外周面に設けた凹部２の底壁に
接着剤３で接着するとともに、（！１部２内に収納され
たＡＩセンサチーを耐熱・絶縁性の樹脂５によ勺軸受箱
１２に固着した場合である０この構成によれば、外輪Ｉ
ＫＡＩ＋＋センサー４を固着することができないときに
も１前記実施例について述べたとほぼ同じような作用効
果を奏することができる。
ンサー４を軸受箱１２の外周面に設けた凹部２の底壁に
接着剤３で接着するとともに、（！１部２内に収納され
たＡＩセンサチーを耐熱・絶縁性の樹脂５によ勺軸受箱
１２に固着した場合である０この構成によれば、外輪Ｉ
ＫＡＩ＋＋センサー４を固着することができないときに
も１前記実施例について述べたとほぼ同じような作用効
果を奏することができる。
第６図はこの発明のさらに他の実施例を示すもので、内
輪７と軸１３の間に装着されたスリーブ１６に四部２を
設け、該凹部２の底壁に接着剤３で接着されたＡＩＤセ
ンサー４を、耐熱・絶縁性の樹脂５によりスリーブ１６
の凹部２内に埋設した場合である。
輪７と軸１３の間に装着されたスリーブ１６に四部２を
設け、該凹部２の底壁に接着剤３で接着されたＡＩＤセ
ンサー４を、耐熱・絶縁性の樹脂５によりスリーブ１６
の凹部２内に埋設した場合である。
上記構成の軸受け、外輪ｌが軸受箱１２によって固定さ
れ、軸１３が内輪７とともに一定角度範囲で揺動される
もので、自動車のキングピン用軸受などに用いられる。
れ、軸１３が内輪７とともに一定角度範囲で揺動される
もので、自動車のキングピン用軸受などに用いられる。
この場合にも内輪７に密着したスリーブ１６と一体のＡ
Ｉセンサチーによシー軸受部材の内部に発生したマイク
ロクラックからのＡＩ倍信号検出して、破損前の軸受交
換の時期を正しく決定することができる。
Ｉセンサチーによシー軸受部材の内部に発生したマイク
ロクラックからのＡＩ倍信号検出して、破損前の軸受交
換の時期を正しく決定することができる。
なお、前記各実施例と異なシ１外輪が回転され内輪が固
定される場合には％ＡＩセンサーは内輪に設けた凹部に
接着剤と樹脂によ）一体化すればよい。また、内輪や外
輪には、複数個のＡＩセンサチーけでなく、該センサー
からの微弱な信号を増幅するアンプや信号中の特定周波
数をカットするフィルターなどもコンパクトに組み込ん
でもよいＯ 発明の効果 この発明は、軸受装置の回転しない部材に設けた凹部に
Ａ！センサチー接着し、該センサーを耐熱・絶縁性の樹
脂によシ軸受部材に固着したものであるから、軸受部材
の内部に発生したマイクロクラックやその成長過程から
のきわめて微弱なＡ１信号を精度よく検出し、個々の軸
受についての劣化状況や残存寿命を推定することができ
る◎このため１破損前の軸受交換の時期をそれぞれの用
途に合せて正確に決定し、装置の運転精度を維持した）
、人命の安全などを確保することができるだけでなく、
まだ充分に使用可能な軸受を交換する不都合を解消する
ことができる０
定される場合には％ＡＩセンサーは内輪に設けた凹部に
接着剤と樹脂によ）一体化すればよい。また、内輪や外
輪には、複数個のＡＩセンサチーけでなく、該センサー
からの微弱な信号を増幅するアンプや信号中の特定周波
数をカットするフィルターなどもコンパクトに組み込ん
でもよいＯ 発明の効果 この発明は、軸受装置の回転しない部材に設けた凹部に
Ａ！センサチー接着し、該センサーを耐熱・絶縁性の樹
脂によシ軸受部材に固着したものであるから、軸受部材
の内部に発生したマイクロクラックやその成長過程から
のきわめて微弱なＡ１信号を精度よく検出し、個々の軸
受についての劣化状況や残存寿命を推定することができ
る◎このため１破損前の軸受交換の時期をそれぞれの用
途に合せて正確に決定し、装置の運転精度を維持した）
、人命の安全などを確保することができるだけでなく、
まだ充分に使用可能な軸受を交換する不都合を解消する
ことができる０
第１図はとの発明の一実施例の上半分だけを断面で示し
た側面図、第２図は同軸受を装置に組み込んだ縦断面図
、第３図は本装置によるＡｌ検出曲線の特性を従来の検
出曲線の特性と比較して示したグラフ、第４図は本装置
によって検出された軸受内部のクラックを示す図面・第
５図と第６図は、それぞれ異カる他の実施例の断面側面
図である◎ ２・・・凹部、３・・・接着剤、４・・・Ａｌｅセンサ
ー、５・・・樹脂、６・・・リード線、ｌＯ・・・ＡＩ
計計測装置出出願人光洋精工株式会社 ″ミ５ン 第３図 第４図 第５図 第６図
た側面図、第２図は同軸受を装置に組み込んだ縦断面図
、第３図は本装置によるＡｌ検出曲線の特性を従来の検
出曲線の特性と比較して示したグラフ、第４図は本装置
によって検出された軸受内部のクラックを示す図面・第
５図と第６図は、それぞれ異カる他の実施例の断面側面
図である◎ ２・・・凹部、３・・・接着剤、４・・・Ａｌｅセンサ
ー、５・・・樹脂、６・・・リード線、ｌＯ・・・ＡＩ
計計測装置出出願人光洋精工株式会社 ″ミ５ン 第３図 第４図 第５図 第６図
Claims (1)
- ころがり軸受の非回転側軌道輪または該非回転側軌道輪
の支持部材のいずれかに凹部を設け、該凹部の底壁にア
コースティック・エミッション・センサーを固定し、該
センサーと凹部との間隙部に耐熱・絶縁性の樹脂を充填
するとともに、前記センサーからアコースティック・エ
ミッション計測装置に接続されるリード線を引き出した
ことを特徴とする異常検出手段を備えた軸受装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7041085A JPS61228120A (ja) | 1985-04-03 | 1985-04-03 | 異常検出手段を備えた軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7041085A JPS61228120A (ja) | 1985-04-03 | 1985-04-03 | 異常検出手段を備えた軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61228120A true JPS61228120A (ja) | 1986-10-11 |
Family
ID=13430669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7041085A Pending JPS61228120A (ja) | 1985-04-03 | 1985-04-03 | 異常検出手段を備えた軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61228120A (ja) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989012528A1 (en) * | 1988-06-17 | 1989-12-28 | Regents Of The University Of Minnesota | Integral acoustic emission sensor for manufacturing processes and mechanical components |
| JPH02124322U (ja) * | 1989-03-24 | 1990-10-12 | ||
| JPH02124321U (ja) * | 1989-03-24 | 1990-10-12 | ||
| JPH02124397U (ja) * | 1989-03-24 | 1990-10-12 | ||
| JPH03123113U (ja) * | 1990-03-28 | 1991-12-16 | ||
| JPH0542749U (ja) * | 1991-11-05 | 1993-06-11 | 光洋精工株式会社 | 転がり軸受運転状態監視装置 |
| FR2826412A1 (fr) * | 2001-06-20 | 2002-12-27 | Skf Ab | Palier a roulement instrumente |
| FR2826413A1 (fr) * | 2001-06-20 | 2002-12-27 | Skf Ab | Palier a roulement instrumente |
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