JPS6131324B2 - - Google Patents
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- JPS6131324B2 JPS6131324B2 JP55020481A JP2048180A JPS6131324B2 JP S6131324 B2 JPS6131324 B2 JP S6131324B2 JP 55020481 A JP55020481 A JP 55020481A JP 2048180 A JP2048180 A JP 2048180A JP S6131324 B2 JPS6131324 B2 JP S6131324B2
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- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 57
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 claims 1
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M13/00—Testing of machine parts
- G01M13/04—Bearings
-
- 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
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/12—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load
- F16C17/24—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load with devices affected by abnormal or undesired positions, e.g. for preventing overheating, for safety
- F16C17/243—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load with devices affected by abnormal or undesired positions, e.g. for preventing overheating, for safety related to temperature and heat, e.g. for preventing overheating
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は蒸気タービン等の大型回転機械のジヤ
ーナル軸受に係り、特に軸受の片当り等の異常を
的確に監視診断する技術に関する。
ーナル軸受に係り、特に軸受の片当り等の異常を
的確に監視診断する技術に関する。
周知の如く蒸気タービン等の大型回転機械は多
スパン軸系で構成されており、複数の軸受で支承
されている。ところでこのような大型回転機械に
なると軸剛性の低下により、軸の静たわみは無視
できなくなると共に、１次危険速度の２倍以上の
回転域で運転されるためオイルホイツプ等の不安
定振動が発生し易い。そこで不安定振動を防止す
る手段として軸受を高面圧化している。したがつ
て多スパン軸系においては軸受焼損に対する荷重
の上限値と不安定振動に対する下限値が決まり、
各々の軸受は支承する荷重が上記の許容値内に収
まるようにアライメントを設定している。この結
果軸受中心は同一直線上になく、軸剛性に伴う静
たわみ量により高さが異なり、しかも各々の軸受
は軸にならつて傾く。また軸剛性の低下により定
格回転数は２次危険速度の上にあるため、静止時
から定格回転数までの昇速および降速時において
は軸振動モードが回転数により変化する。
スパン軸系で構成されており、複数の軸受で支承
されている。ところでこのような大型回転機械に
なると軸剛性の低下により、軸の静たわみは無視
できなくなると共に、１次危険速度の２倍以上の
回転域で運転されるためオイルホイツプ等の不安
定振動が発生し易い。そこで不安定振動を防止す
る手段として軸受を高面圧化している。したがつ
て多スパン軸系においては軸受焼損に対する荷重
の上限値と不安定振動に対する下限値が決まり、
各々の軸受は支承する荷重が上記の許容値内に収
まるようにアライメントを設定している。この結
果軸受中心は同一直線上になく、軸剛性に伴う静
たわみ量により高さが異なり、しかも各々の軸受
は軸にならつて傾く。また軸剛性の低下により定
格回転数は２次危険速度の上にあるため、静止時
から定格回転数までの昇速および降速時において
は軸振動モードが回転数により変化する。
したがつて軸受はこのような軸心の変化に十分
追従するように軸受の外周面に球面加工を施して
調心機械を構成している。ところでこの調心構造
は静止時の傾きに対しては有効であるが、油膜が
形成された状態においては必ずしも効果的に作用
しているとは限らず、この軸と軸受の相対傾き
（以下片当りと称す）によつては軸受焼損事故に
つながる恐れがある。
追従するように軸受の外周面に球面加工を施して
調心機械を構成している。ところでこの調心構造
は静止時の傾きに対しては有効であるが、油膜が
形成された状態においては必ずしも効果的に作用
しているとは限らず、この軸と軸受の相対傾き
（以下片当りと称す）によつては軸受焼損事故に
つながる恐れがある。
したがつて火力プラントの如く社会的責任上、
運転信頼性を重視する回転機械においては、軸受
の運転状態を監視することが重要となる。ところ
で従来の軸受監視法は第１図に示すようにジヤー
ナル１を支承する下半軸受２の裏金内の軸方向中
央部ならびに被蓋部材６内に熱電対７，７ｂをそ
れぞれ設置し、該軸受メタル温度及び排油温度を
各々測定することにより、該軸受の異常を監視し
ていた。しかしながら該監視方法によれば熱電対
７は裏金内に１点しか設置されておらず、しかも
バビツトメタル５の軸受摺動面９より離れた位置
にあるため、例えば片当りの如く、軸受端部８の
焼損などは、異常を検出できない場合もあり、か
つ異常が発生しても感温素子が感知するまでに一
定時間を要する。また熱電対７ｂによる排油温度
測定は全排油量の平均温度を監視するため異常が
生じた場合でもせいぜい１℃程度の温度上昇しか
検出できず、異常の正確な判断が困難であつた。
しかし異常を事前に予知することはもとより、異
常の原因ならびに異常の生じている位置の判断も
不可能であり、軸受異常の監視装置としては不十
分なものであつた。
運転信頼性を重視する回転機械においては、軸受
の運転状態を監視することが重要となる。ところ
で従来の軸受監視法は第１図に示すようにジヤー
ナル１を支承する下半軸受２の裏金内の軸方向中
央部ならびに被蓋部材６内に熱電対７，７ｂをそ
れぞれ設置し、該軸受メタル温度及び排油温度を
各々測定することにより、該軸受の異常を監視し
ていた。しかしながら該監視方法によれば熱電対
７は裏金内に１点しか設置されておらず、しかも
バビツトメタル５の軸受摺動面９より離れた位置
にあるため、例えば片当りの如く、軸受端部８の
焼損などは、異常を検出できない場合もあり、か
つ異常が発生しても感温素子が感知するまでに一
定時間を要する。また熱電対７ｂによる排油温度
測定は全排油量の平均温度を監視するため異常が
生じた場合でもせいぜい１℃程度の温度上昇しか
検出できず、異常の正確な判断が困難であつた。
しかし異常を事前に予知することはもとより、異
常の原因ならびに異常の生じている位置の判断も
不可能であり、軸受異常の監視装置としては不十
分なものであつた。
このため特開昭59−39045号公報に示すごとく
メタル温度を複数個所から検出し、これら各所間
のメタル温度差から軸受の異常状況を判定する技
術が提案されている。しかしこの技術はスラスト
軸受の異常状況を判定するものであり、軸受の傾
きの方向については何等言及されていない。
メタル温度を複数個所から検出し、これら各所間
のメタル温度差から軸受の異常状況を判定する技
術が提案されている。しかしこの技術はスラスト
軸受の異常状況を判定するものであり、軸受の傾
きの方向については何等言及されていない。
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、その
目的とするところは、軸受の傾きの方向を判断
し、より正確な軸受の異常状況を診断しようとす
るものである。
目的とするところは、軸受の傾きの方向を判断
し、より正確な軸受の異常状況を診断しようとす
るものである。
即ち、本発明の特徴とするところは、軸受摺動
面近傍のメタル温度を複数個所から検出し、これ
ら各個所間のメタル温度差を算出し、このメタル
温度差と温度差の基準値とを比較して、その比較
に基づいて軸受の異常状況を判定するようにした
回転機械に使用されるジヤーナル軸受の異常診断
方法において、軸受の軸方向に間隔をおいて１組
の測定個所を設け、またこの測定個所から位置を
ずらして別の個所に１組の測定個所を設け、これ
ら少くとも２組の測定個所から２組のメタル温度
差を算出し、次にこれら２組の温度差値を乗算し
て、その乗算値の正負或いはその乗算値と設定基
準値との比較に基づいて軸受の傾きが水平方向か
垂直方向かの判断を行うようにしたジヤーナル軸
受の異常診断方法にある。
面近傍のメタル温度を複数個所から検出し、これ
ら各個所間のメタル温度差を算出し、このメタル
温度差と温度差の基準値とを比較して、その比較
に基づいて軸受の異常状況を判定するようにした
回転機械に使用されるジヤーナル軸受の異常診断
方法において、軸受の軸方向に間隔をおいて１組
の測定個所を設け、またこの測定個所から位置を
ずらして別の個所に１組の測定個所を設け、これ
ら少くとも２組の測定個所から２組のメタル温度
差を算出し、次にこれら２組の温度差値を乗算し
て、その乗算値の正負或いはその乗算値と設定基
準値との比較に基づいて軸受の傾きが水平方向か
垂直方向かの判断を行うようにしたジヤーナル軸
受の異常診断方法にある。
本発明によれば、ジヤーナル軸受の傾きの方向
を判断することができ、より正確な軸受の異常状
況を診断することができる。これによつて次にど
のように対策を行うべきかの決定を迅速に行うこ
とができる。
を判断することができ、より正確な軸受の異常状
況を診断することができる。これによつて次にど
のように対策を行うべきかの決定を迅速に行うこ
とができる。
次に本発明の一実施例である軸受異常監視方法
について図面を用いて説明する。まず、本発明の
方法を適用した軸受異常監視装置のセンサーにつ
いて説明すると、第２図において、ジヤーナル１
を支承する下半軸受２は、その外周の球面座３を
介して被蓋部材６を有する調整リング４に保持さ
れている。この下半軸受２の内周側にはバビツト
メタル５が設置されており、バビツトメタル５の
外面、即ち軸受摺動面９には軸方向対称位置であ
る検出位置１０が複数個設定され、メタル温度セ
ンサー１２が検出位置１０に形成された孔１０ａ
内に設置されている。また、排油温度を検出する
熱電対７ｂも被蓋部材６に取付けられている。給
油温度を検出する熱電対７ｃ（図示せず）は軸受
給油ラインに設置されている。
について図面を用いて説明する。まず、本発明の
方法を適用した軸受異常監視装置のセンサーにつ
いて説明すると、第２図において、ジヤーナル１
を支承する下半軸受２は、その外周の球面座３を
介して被蓋部材６を有する調整リング４に保持さ
れている。この下半軸受２の内周側にはバビツト
メタル５が設置されており、バビツトメタル５の
外面、即ち軸受摺動面９には軸方向対称位置であ
る検出位置１０が複数個設定され、メタル温度セ
ンサー１２が検出位置１０に形成された孔１０ａ
内に設置されている。また、排油温度を検出する
熱電対７ｂも被蓋部材６に取付けられている。給
油温度を検出する熱電対７ｃ（図示せず）は軸受
給油ラインに設置されている。
前記温度センサー１２の設置状況を詳細に明示
したものが第３図であり、図において、下半軸受
２のバビツトメタル５表面の検出位置１０には孔
１０ａを軸方向並びに周方向の対称位置に２ケず
つ、合計４ケ所形成し、該孔内にメタル温度セン
サー１２を設置して、その軸受摺動面９側を口金
１４で、該受端面８側をプラグ１３にてそれぞれ
埋設し固着している。
したものが第３図であり、図において、下半軸受
２のバビツトメタル５表面の検出位置１０には孔
１０ａを軸方向並びに周方向の対称位置に２ケず
つ、合計４ケ所形成し、該孔内にメタル温度セン
サー１２を設置して、その軸受摺動面９側を口金
１４で、該受端面８側をプラグ１３にてそれぞれ
埋設し固着している。
第４図は軸受異常診断装置の概略図を示したも
のである。即ち、４個所の検出位置１０に配設さ
れたメタル温度センサー１２からのメタル温度信
号T1〜T4は演算装置１８に入力され、軸受供給
温度センサー７ｃからの軸受給油温度信号T0も
演算装置１８に入力される。一方、負荷、回転数
Ｒ、オイルリフターのON−OFF信号は運転条件
検出器１７から演算装置１８に入力される。そし
てこの演算装置１８にて軸受の異常の有無を診断
するようになつている。
のである。即ち、４個所の検出位置１０に配設さ
れたメタル温度センサー１２からのメタル温度信
号T1〜T4は演算装置１８に入力され、軸受供給
温度センサー７ｃからの軸受給油温度信号T0も
演算装置１８に入力される。一方、負荷、回転数
Ｒ、オイルリフターのON−OFF信号は運転条件
検出器１７から演算装置１８に入力される。そし
てこの演算装置１８にて軸受の異常の有無を診断
するようになつている。
次に第５図により軸受異常診断方法についてブ
ロツク図を用いて詳細に説明する。
ロツク図を用いて詳細に説明する。
まず、メタル温度センサー１２によつて検出さ
れた４ケ所の軸受メタル温度信号T1〜T4は、軸
受給油温度センサー７ｃから検出された給油温度
信号T0と共に減算器３４に入力され、ここで算
出された両者の差信号ε1〜4は次の比較器３５に
入力される。一方、比較器３５にはメタル温度上
昇の基準温度ε０が同時に入力されるが、この基
準温度ε０は運転条件検出器１７で検出された回
転数Ｒをパラメータとして基準温度演算器３６に
て演算されるものである。前記比較器３５での基
準温度ε０と差信号ε1〜4との比較結果は判定器
３７に伝達され、そこでメタル焼損等につながる
異常の判定を行ない、その結果は表示警報装置３
８に導かれる。一方、メタル温度T1〜4は演算器
３９にも入力され、そこで温度差ΔT1＝T1−
T2、ΔT2＝T3−T4をそれぞれ計算し、この温度
差ΔT1，ΔT2と基準値設定器４０からの基準値
εT1，εT2とを共に比較器４１に入力させて比較
し、その結果を判定器４２に導びいて同様にメタ
ル焼損等に結びつく異常の判定を行う。また、こ
の温度差ΔT1，ΔT2は別の演算器４３にも入力
され、ここでΔT1とΔT2との乗算を行い、その
値と基準値設定器４０からの基準値εTTと共に比
較器４５に入力されて比較され、その比較値に応
じて判定器４６にて垂直方向の傾きか、水平方向
の傾きかを判断する。そしてこの判断結果は表示
警報記録装置３８に導かれる。また、温度差信号
ΔT1，ΔT2は演算器４８にも入力され、そこで
軸受の無次元傾き量を演算する。傾き量
は基準値設定器４９からの基準値h0と共に比較器
５０に入力され、ここでの比較結果を判定器５１
に導いて軸受メタルの焼損に、つながる異常を判
定するようになつている。この結果も表示警報記
録装置３８に導かれる。更に、傾き量は演算
器５２にも入力されて微分され、この微分値に基
づいてメタル傾き予測判定器５３にて、近い将来
メタル傾き量が基準値h0をオーバーする可能
性を予測する。そしてこの結果も同様に表示警報
記録装置３８に伝達されるようになつている。
れた４ケ所の軸受メタル温度信号T1〜T4は、軸
受給油温度センサー７ｃから検出された給油温度
信号T0と共に減算器３４に入力され、ここで算
出された両者の差信号ε1〜4は次の比較器３５に
入力される。一方、比較器３５にはメタル温度上
昇の基準温度ε０が同時に入力されるが、この基
準温度ε０は運転条件検出器１７で検出された回
転数Ｒをパラメータとして基準温度演算器３６に
て演算されるものである。前記比較器３５での基
準温度ε０と差信号ε1〜4との比較結果は判定器
３７に伝達され、そこでメタル焼損等につながる
異常の判定を行ない、その結果は表示警報装置３
８に導かれる。一方、メタル温度T1〜4は演算器
３９にも入力され、そこで温度差ΔT1＝T1−
T2、ΔT2＝T3−T4をそれぞれ計算し、この温度
差ΔT1，ΔT2と基準値設定器４０からの基準値
εT1，εT2とを共に比較器４１に入力させて比較
し、その結果を判定器４２に導びいて同様にメタ
ル焼損等に結びつく異常の判定を行う。また、こ
の温度差ΔT1，ΔT2は別の演算器４３にも入力
され、ここでΔT1とΔT2との乗算を行い、その
値と基準値設定器４０からの基準値εTTと共に比
較器４５に入力されて比較され、その比較値に応
じて判定器４６にて垂直方向の傾きか、水平方向
の傾きかを判断する。そしてこの判断結果は表示
警報記録装置３８に導かれる。また、温度差信号
ΔT1，ΔT2は演算器４８にも入力され、そこで
軸受の無次元傾き量を演算する。傾き量
は基準値設定器４９からの基準値h0と共に比較器
５０に入力され、ここでの比較結果を判定器５１
に導いて軸受メタルの焼損に、つながる異常を判
定するようになつている。この結果も表示警報記
録装置３８に導かれる。更に、傾き量は演算
器５２にも入力されて微分され、この微分値に基
づいてメタル傾き予測判定器５３にて、近い将来
メタル傾き量が基準値h0をオーバーする可能
性を予測する。そしてこの結果も同様に表示警報
記録装置３８に伝達されるようになつている。
以上が軸受異常診断装置の基本構成である。
次に上記軸受異常診断装置の作用についてフロ
ーチヤート等を用いて詳細に説明する。
ーチヤート等を用いて詳細に説明する。
まず、タービン運転中の軸受のメタル温度の特
性について第６図を用いて説明する。第６図にお
いて、横軸は無次元軸受幅を示し、縦軸はメタル
温度ΔＴを示す。即ちΔT1＝T1−T2、ΔT2＝T3
−T4に相当する。図中の線は各々の無次元傾き
量の条件を示す。ここで、＝Δｈ／軸受
有効幅であり、は軸受傾き量である。この図
より、軸受傾き量によつてメタル温度分布が
変わることが分かる。一方、第８図には油膜厚さ
とメタル温度との関係を示す。横軸に油膜厚さ
（μｍ）で示し、縦軸はメタル温度T1，T2（℃）
を示す。この図から明らかのように測定メタル温
度T1，T2より、メタル温度差ΔT1が求まり、同
時に油膜厚さの差分Δｈも分かる。したがつて油
膜厚さに差があるとメタル温度に差が生じる訳で
ある。即ち、第６図に示す様に、軸受が傾くと油
膜厚さに差が出来、メタル温度差ΔＴが発生す
る。
性について第６図を用いて説明する。第６図にお
いて、横軸は無次元軸受幅を示し、縦軸はメタル
温度ΔＴを示す。即ちΔT1＝T1−T2、ΔT2＝T3
−T4に相当する。図中の線は各々の無次元傾き
量の条件を示す。ここで、＝Δｈ／軸受
有効幅であり、は軸受傾き量である。この図
より、軸受傾き量によつてメタル温度分布が
変わることが分かる。一方、第８図には油膜厚さ
とメタル温度との関係を示す。横軸に油膜厚さ
（μｍ）で示し、縦軸はメタル温度T1，T2（℃）
を示す。この図から明らかのように測定メタル温
度T1，T2より、メタル温度差ΔT1が求まり、同
時に油膜厚さの差分Δｈも分かる。したがつて油
膜厚さに差があるとメタル温度に差が生じる訳で
ある。即ち、第６図に示す様に、軸受が傾くと油
膜厚さに差が出来、メタル温度差ΔＴが発生す
る。
以上より、メタル温度差ΔＴを測定すれば、軸
受の傾きΔｈが分かるものである。第７図はこれ
らの関係を整理したものであり、横軸はメタル温
度差ΔＴ、縦軸は（無次元傾き量）である。
受の傾きΔｈが分かるものである。第７図はこれ
らの関係を整理したものであり、横軸はメタル温
度差ΔＴ、縦軸は（無次元傾き量）である。
次に軸受の異常診断の内容について説明する
と、第５図において、メタル摺動面の４点から、
メタル温度T1，T2，T3，T4をメタル温度センサ
ー１２を通じてサンプリングし、同時に給油温度
センサー７ｃからサンプリングした軸受給油温度
T0との差を減算器３４にて求める。
と、第５図において、メタル摺動面の４点から、
メタル温度T1，T2，T3，T4をメタル温度センサ
ー１２を通じてサンプリングし、同時に給油温度
センサー７ｃからサンプリングした軸受給油温度
T0との差を減算器３４にて求める。
この過程が第９図に示すフローチヤートの過程
５４である。つまり、メタル温度T1〜T4は軸受
給油温度T0３２との差、即ち温度上昇分ε1〜4を
次の通り演算する。
５４である。つまり、メタル温度T1〜T4は軸受
給油温度T0３２との差、即ち温度上昇分ε1〜4を
次の通り演算する。
ε１＝T1−T0
ε２＝T2−T0
ε３＝T3−T0
ε４＝T4−T0
次に過程５２にて運転条件の１つである回転数
Ｒに応じたメタル温度上昇基準値ε０を基準温度
演算器３６で算出し、この基準値ε０と温度上昇
ε１〜ε４とを比較器３５にて比較し判定器３７
で異常の判定を行なうが、この内容を示したもの
が過程５５である。つまり、ε１＞ε０、ε２＞
ε０、ε３＞ε０、ε４＞ε０のいずれかの条件
が満された場合に異常と判定し、その結果、過程
５６としてアラーム等の警報表示を行なう。次に
メタル温度の片寄りを過程５７にて計算する。即
ち、演算器３９の演算を行ない、温度差ΔT1＝
T1−T2、ΔT2＝T3−T4を計算する。
Ｒに応じたメタル温度上昇基準値ε０を基準温度
演算器３６で算出し、この基準値ε０と温度上昇
ε１〜ε４とを比較器３５にて比較し判定器３７
で異常の判定を行なうが、この内容を示したもの
が過程５５である。つまり、ε１＞ε０、ε２＞
ε０、ε３＞ε０、ε４＞ε０のいずれかの条件
が満された場合に異常と判定し、その結果、過程
５６としてアラーム等の警報表示を行なう。次に
メタル温度の片寄りを過程５７にて計算する。即
ち、演算器３９の演算を行ない、温度差ΔT1＝
T1−T2、ΔT2＝T3−T4を計算する。
そして、この温度差ΔT1，ΔT2は基準値εT
１，εT2と比較器４１にて比較され、判定器４２
にて異常の判定を行なわれるが、その内容を示し
たものが過程５８，５９である。つまり、 ｜ΔT1｜＜εT1 ｜ΔT2｜＜εT2 の上式を満す場合、異常にメタル温度差があり、
油膜厚みにも差があり、軸受が異常に傾いている
ことを表わすものであり、軸受異常、即ち片当り
が発生していると判定する。
１，εT2と比較器４１にて比較され、判定器４２
にて異常の判定を行なわれるが、その内容を示し
たものが過程５８，５９である。つまり、 ｜ΔT1｜＜εT1 ｜ΔT2｜＜εT2 の上式を満す場合、異常にメタル温度差があり、
油膜厚みにも差があり、軸受が異常に傾いている
ことを表わすものであり、軸受異常、即ち片当り
が発生していると判定する。
また温度差信号ΔT1，ΔT2は演算器４３にて
その乗算を演算し、この値と基準値εTTとを比較
器４５にて比較して軸受の傾きが垂直方向の傾き
か、水平方向の傾きかを判定するが、この内容を
示したものが第１０図のフローチヤートでの過程
６０，６２である。つまり、 ΔT1×ΔT2＞εTT 上式を満す場合、軸受の傾きは垂直方向と判断
する。又 ΔT1×ΔT2＜−εTT 上式を満す場合、水平方向の傾きと判断する。
その乗算を演算し、この値と基準値εTTとを比較
器４５にて比較して軸受の傾きが垂直方向の傾き
か、水平方向の傾きかを判定するが、この内容を
示したものが第１０図のフローチヤートでの過程
６０，６２である。つまり、 ΔT1×ΔT2＞εTT 上式を満す場合、軸受の傾きは垂直方向と判断
する。又 ΔT1×ΔT2＜−εTT 上式を満す場合、水平方向の傾きと判断する。
更に詳しく説明すると、第１１図にａとして示
す如く軸受が垂直方向傾きの場合には、T1−T2
＝ΔT1が正とすれば、水平方向には第１１図の
ｃのようになり、T3−T4＝ΔT2も正となる。即
ち、 ΔT1〓ΔT2＞０ 一方、第１１図のｂとして示す如く軸受が水平
方向傾きの場合、T3−T4＝ΔT2が正となれば、
垂直方向はｂに示す如く傾いてはいないが、第１
１図ｄに示すように軸心位置が相互にずれること
によつてT1−T2＝ΔT1は負となり、 ΔT1〓ΔT2＜０ 上式の如くになる。
す如く軸受が垂直方向傾きの場合には、T1−T2
＝ΔT1が正とすれば、水平方向には第１１図の
ｃのようになり、T3−T4＝ΔT2も正となる。即
ち、 ΔT1〓ΔT2＞０ 一方、第１１図のｂとして示す如く軸受が水平
方向傾きの場合、T3−T4＝ΔT2が正となれば、
垂直方向はｂに示す如く傾いてはいないが、第１
１図ｄに示すように軸心位置が相互にずれること
によつてT1−T2＝ΔT1は負となり、 ΔT1〓ΔT2＜０ 上式の如くになる。
また、先のΔT1×ΔT2＞εTT、ΔT1×ΔT2＜
−εTTのいずれの式も満さない場合には、各セン
サー又は診断装置のいずれかに異常があるもので
あり、この場合は第１０図の過程６４として表わ
される。一方、温度差信号ΔT1，ΔT2は演算器
４８にて第７図のメタル温度ΔＴと無次元傾き量
との関数式にのつとり、軸受の無次元傾き量
を演算する。そしてこの傾き量と基準値
h0とを比較器５０にて比較し判定器５１で異常を
判定するのであるが、これは第１２図のフローチ
ヤートで過程７１，７２，７３に該当する。この
状況を図示したものが第１３図であり、図におい
て傾き量の値が基準値h0を越えると軸受に異
常が生じる旨を表わしている。また、傾き量
は演算器５２にも入力されて微分され、メタル傾
き予測判定器５３にて先の微分値に基づいて近い
将来メタル傾き量が基準値h0をオーバーする
可能性を予測するものであり、これは第１２図の
過程７４，７５，７６に該当する。この状況を図
示したものが第１４図であり、現時点のの上
昇率から近い将来、基準値h0に達するかどうかの
予測を行なう状況を表わしている。
−εTTのいずれの式も満さない場合には、各セン
サー又は診断装置のいずれかに異常があるもので
あり、この場合は第１０図の過程６４として表わ
される。一方、温度差信号ΔT1，ΔT2は演算器
４８にて第７図のメタル温度ΔＴと無次元傾き量
との関数式にのつとり、軸受の無次元傾き量
を演算する。そしてこの傾き量と基準値
h0とを比較器５０にて比較し判定器５１で異常を
判定するのであるが、これは第１２図のフローチ
ヤートで過程７１，７２，７３に該当する。この
状況を図示したものが第１３図であり、図におい
て傾き量の値が基準値h0を越えると軸受に異
常が生じる旨を表わしている。また、傾き量
は演算器５２にも入力されて微分され、メタル傾
き予測判定器５３にて先の微分値に基づいて近い
将来メタル傾き量が基準値h0をオーバーする
可能性を予測するものであり、これは第１２図の
過程７４，７５，７６に該当する。この状況を図
示したものが第１４図であり、現時点のの上
昇率から近い将来、基準値h0に達するかどうかの
予測を行なう状況を表わしている。
第１５図及び第１６図は共に軸受のメタル温度
と回転数との関係を表わしたものであり、第１５
図は軸受に傾きを与えない場合のテスト結果であ
つてメタル温度差ΔT1＝T1−T2、ΔT2＝T3−T4
共に小さい値を示しているにすぎないが、第１６
図は試験的に軸受に傾きを与えた場合のテスト結
果であり、温度差ΔT1，ΔT2が回転数の上昇と
共に拡大していくことが示されている。
と回転数との関係を表わしたものであり、第１５
図は軸受に傾きを与えない場合のテスト結果であ
つてメタル温度差ΔT1＝T1−T2、ΔT2＝T3−T4
共に小さい値を示しているにすぎないが、第１６
図は試験的に軸受に傾きを与えた場合のテスト結
果であり、温度差ΔT1，ΔT2が回転数の上昇と
共に拡大していくことが示されている。
以上の説明から明らかのように、本発明によれ
ばジヤーナル軸受の傾きの方向を判断することが
でき、より正確な軸受の異受状況を診断すること
ができる。
ばジヤーナル軸受の傾きの方向を判断することが
でき、より正確な軸受の異受状況を診断すること
ができる。
第１図は従来の蒸気タービン用ジヤーナル軸受
を示す断面図、第２図は本発明が適用された一実
施例である軸受異常診断装置の一部であるジヤー
ナル軸受部の断面図、第３図は第２図の部分拡大
断面図、第４図は本発明の一実施例である軸受異
常診断方法を示す概略図、第５図は第４図の軸受
異常診断方法に係わるブロツク線図、第６図は軸
受傾き量に応じた無次元軸受幅とメタル温度との
関係図、第７図は軸受の傾き量とメタル温度差と
の関係図、第８図は油膜厚さとメタル温度との関
係図、第９図及び第１０図及び第１２図はそれぞ
れ本発明の軸受異常診断方法の作用を説明するフ
ローチヤート、第１１図は軸受の傾き状況の説明
図、第１３図は軸受異常を判断するメタル傾き量
とその基準値との関係図、第１４図は将来の軸受
異常を予測するメタル傾き量とその基準値との関
係図、第１５図及び第１６図はそれぞれ回転数と
メタル温度との関係によるメタル温度差の状況を
示す関係図である。 １……ジヤーナル、２……軸受裏金、５……バ
ビツトメタル、９……軸受摺動面、１０……検出
位置、７ｃ……給油温度センサー、１２……メタ
ル温度センサー、１７……運転状況検出器、１８
……演算装置、３６，３９，４３，５２……演算
器、３４……減算器、３５，４１，４５，５０…
…比較器、４０，４４，４９……基準値設定器、
３７，４２，４６，５１……判定器、４８……演
算器、５３……メタル傾き予測判定器、３８……
表示警報記録装置、T1〜T4……メタル温度、T0
……給油温度、ΔT1，ΔT2……メタル温度差、
……無次元傾き量。
を示す断面図、第２図は本発明が適用された一実
施例である軸受異常診断装置の一部であるジヤー
ナル軸受部の断面図、第３図は第２図の部分拡大
断面図、第４図は本発明の一実施例である軸受異
常診断方法を示す概略図、第５図は第４図の軸受
異常診断方法に係わるブロツク線図、第６図は軸
受傾き量に応じた無次元軸受幅とメタル温度との
関係図、第７図は軸受の傾き量とメタル温度差と
の関係図、第８図は油膜厚さとメタル温度との関
係図、第９図及び第１０図及び第１２図はそれぞ
れ本発明の軸受異常診断方法の作用を説明するフ
ローチヤート、第１１図は軸受の傾き状況の説明
図、第１３図は軸受異常を判断するメタル傾き量
とその基準値との関係図、第１４図は将来の軸受
異常を予測するメタル傾き量とその基準値との関
係図、第１５図及び第１６図はそれぞれ回転数と
メタル温度との関係によるメタル温度差の状況を
示す関係図である。 １……ジヤーナル、２……軸受裏金、５……バ
ビツトメタル、９……軸受摺動面、１０……検出
位置、７ｃ……給油温度センサー、１２……メタ
ル温度センサー、１７……運転状況検出器、１８
……演算装置、３６，３９，４３，５２……演算
器、３４……減算器、３５，４１，４５，５０…
…比較器、４０，４４，４９……基準値設定器、
３７，４２，４６，５１……判定器、４８……演
算器、５３……メタル傾き予測判定器、３８……
表示警報記録装置、T1〜T4……メタル温度、T0
……給油温度、ΔT1，ΔT2……メタル温度差、
……無次元傾き量。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 軸受摺動面近傍のメタル温度を複数個所から
検出し、これら各個所間のメタル温度差を算出
し、このメタル温度差と温度差の基準値とを比較
して、その比較値に基づいて軸受の異常状況を判
定するようにした回転機械に使用されるジヤーナ
ル軸受の異常診断方法において、軸受の軸方向に
間隔をおいて１組の測定個所を設け、またこの測
定個所から位置をずらして別の個所に１組の測定
個所を設け、これら少くとも２組の測定個所から
２組のメタル温度差を算出し、次にこれら２組の
温度差値を乗算して、その乗算値の正負或いはそ
の乗算値と設定基準値との比較に基づいて軸受の
傾きが水平方向か垂直方向かの判断を行うように
したことを特徴とするジヤーナル軸受の異常診断
方法。 ２ 乗算値が正で乗算値の絶対値が設定基準値を
越える場合に軸受の傾きが垂直方向と判断するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のジヤ
ーナル軸受の異常診断方法。 ３ 乗算値が負で乗算値の絶対値が設定基準値を
下まわる場合に軸受の傾きが水平方向と判断する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のジ
ヤーナル軸受の異常診断方法。 ４ メタル温度差から軸受の傾き量を算出し、こ
の傾き量と傾きの基準値とを比較して、その比較
値に基づき軸受の異常を判定するようにしたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のジヤー
ナル軸受の異常診断方法。 ５ 軸受の傾き量を更に微分演算し、この微分値
から将来値を予測して将来の軸受の異常を判定す
るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
４項記載のジヤーナル軸受の異常診断方法。 ６ メタル温度と軸受給油温度との温度差を演算
し、この温度差と基準温度との比較に基づいて軸
受の異常を判定するようにしたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項又は第４項又は第５項記載
のジヤーナル軸受の異常診断方法。 ７ 基準温度を回転体の運転条件に応じて設定す
るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
６項記載のジヤーナル軸受の異常診断方法。 ８ 運転条件とは回転体の回転数であることを特
徴とする特許請求の範囲第７項記載のジヤーナル
軸受の異常診断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2048180A JPS56118640A (en) | 1980-02-22 | 1980-02-22 | Diagnosing method for abnormality of bearing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2048180A JPS56118640A (en) | 1980-02-22 | 1980-02-22 | Diagnosing method for abnormality of bearing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56118640A JPS56118640A (en) | 1981-09-17 |
| JPS6131324B2 true JPS6131324B2 (ja) | 1986-07-19 |
Family
ID=12028308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2048180A Granted JPS56118640A (en) | 1980-02-22 | 1980-02-22 | Diagnosing method for abnormality of bearing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56118640A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59212511A (ja) * | 1983-05-16 | 1984-12-01 | Toshiba Corp | 回転機械の軸受異常監視装置 |
| JP2754738B2 (ja) * | 1989-06-07 | 1998-05-20 | 株式会社デンソー | 燃料噴射時期調整装置 |
| EP0594550B1 (en) * | 1992-10-19 | 1998-08-12 | Ab Skf | Method and device for recording operating data in a bearing |
| DE102005029303B4 (de) * | 2005-06-22 | 2013-04-18 | Audi Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Klassifizieren von Kugelgelenken |
| JP5872820B2 (ja) * | 2011-08-25 | 2016-03-01 | 中国電力株式会社 | すべり軸受 |
| CN103018044B (zh) * | 2012-11-22 | 2015-06-03 | 北京工业大学 | 一种改进冲击字典匹配追踪算法的轴承复合故障诊断方法 |
| JP6388312B2 (ja) * | 2015-03-03 | 2018-09-12 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 滑り軸受給油装置および滑り軸受給油方法 |
-
1980
- 1980-02-22 JP JP2048180A patent/JPS56118640A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56118640A (en) | 1981-09-17 |
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