JPS63304127A - コロが鍔と摺接する形式のコロ軸受の鍔あたり検出装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、アコースティックエミッション（ＡＥ）を
利用した、コロが鍔と摺接する形式のコロ軸受の鍔あた
り検出装置に関する。

〈従来の技術〉 コロが鍔と摺接する形式のコロ軸受において、組立てミ
ス等により軌道輪またはコロにスラスト荷重が負荷され
た場合、コロの端面が鍔にあたる鍔あたりが発生し、鍔
あるいはコロが損傷するため、これを検出することが必
要である。

従来、この種の形式のコロ軸受の鍔あたり検出装置とし
ては、鍔とコロの摩擦によって発生した熱を油温等によ
り検出することによって、鍔あたりを検出するものがあ
る。また、今一つのコロ軸受の鍔あたり検出装置として
は、鍔とコロの端面との当接による振動の変化を検出す
ることにより、鍔あたりを検出するようにしたものがあ
る。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上記従来のコロ軸受の鍔あたり検出装置
は、油温等の変化や振動の変化がいずれら鍔あるいはコ
ロの損傷がかなり進んだ状態において発生するため、コ
ロ軸受の損傷が相当に進行する前にコロ軸受の鍔あたり
を検出できないという問題があった。

そこで、この発明の目的は、コロが鍔と摺接する形式の
コロ軸受の鍔あたり特有のＡＥを利用して鍔あたりの状
態を検出することにより、この種のコロ軸受の鍔あたり
を破壊、損傷に到る前に早期に検出することにある。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明者らは、コロが鍔と摺接する形式のコロ軸受の鍔
あたりによって軸受からは第４図に示すようなＡＥ倍信
号検出され、ＡＥ倍信号スペクトルは一例として第５図
に示すように、１００　ｋＨｚ〜４００ｋＨｚのパワー
値が他の周波数のパワー値よりも大きく、さらに、この
１００　ｋＨｚ〜４００ｋＨｚのパワー値は、軸受の回
転輪の回転周期らしくはコロが固定輪の所定箇所を通過
する周期と同期して発生することを発見した。

上記現象に基づき、この発明のコロが鍔と摺接する形式
のコロ軸受の鍔あたり検出装置は、コロ軸受からのＡＥ
を検出するセンサと、上記センサからの出力のうち、し
きい値以上の出力の持続時間を算出する持続時間算出手
段と、上記持続時間算出手段から入力された持続時間を
表す信号と基準持続時間を表す信号とを比較して、上記
持続時間が基準持続時間を超えた時に持続検出信号を出
力する比較手段と、上記コロ軸受の回転輪の回転周期も
しくはコロが固定輪の所定箇所を通過する周期に同期し
て出力される信号を受けると共に、上記センサからの出
力のうち、所定周波数以下の周波数成分を有する信号を
受けて、上記所定周波数以下の周波数成分を有する信号
の発生周期が、上記軸受の回転輪の回転周期もしくは固
定輪の所定箇所を通過する周期と同期しているか否かを
判別して同期判別信号を出力する同期判別手段と、上記
比較手段からの持続検出信号と上記同期判別手段からの
同期判別信号を取り込んで、軸受の鍔あたりを判別する
判別手段を備えたことを特徴としている。

〈作用〉 コロが鍔と摺接する形式のコロ軸受からのＡＥはセンサ
により検出され、このセンサからの出力は持続時間算出
手段に入力される。上記持続時間算出手段では、鍔あた
りの可能性がある一定振幅に相当するしきい値を超えた
出力の持続時間が算出され、この持続時間を表す信号は
比較手段に人力される。上記比較手段は、上記持続時間
を表す信号と、基準持続時間を表す信号とを比較して、
上記持続時間が基準持続時間を超えたときに持続検出信
号を出力する。鍔あたり、つまり、コロ端面と鍔との当
接によるＡＥの持続時間は、第２゜３図に示すように、
鍔あたりの当接部２１の面積が大きいため、他の内部損
傷等によるＡＥに比べて持続時間が長く、このように基
準持続時間と比べることによって、他の原因によるＡＥ
と識別される。

一方、同期判別手段は、センサからの所定周波数以下の
周波数成分を有する信号と、コロ軸受の回転輪の回転周
期もしくはコロが固定輪の所定箇所を通過する周期に同
期して出力される信号を受けて、上記所定周波数以下の
周波数成分を有する信号の発生周期がコロ軸受の回転輪
の回転周期もしくはコロが固定輪の所定箇所を通過する
周期と同期しているか否かを判別して、同期判別信号を
出力する。鍔あたりによるＡＥはコロが所定の鍔の箇所
２１にきたとき発生し、っまりコロ軸受の回転輪の回転
周期もしくはコロが固定輪の所定箇所を通過する周期に
同期して発生するため、このように上記各回転周期に同
期しているが否かを識別することによって、鍔あたりか
否かが識別される７ 判別手段は、上記同期判別信号と上記持続検出信号を受
けて、持続時間が基準持続時間以上持続し、かつ、所定
周波数以下の周波数成分を有する信号がコロ軸受の回転
輪の回転周期もしくはコロが固定輪の所定箇所を通過す
る周期に同期して発生する場合に、鍔あたりを表す信号
を出力する。

〈実施例〉 以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。

第１図において、■は鍔付コロ軸受に取り付けられ、鍔
付コロ軸受からのＡＥを検出するセンサ、２はプリアン
プ、３はＡＥ倍信号らノイズを除去するノイズ除去フィ
ルタ、４はメインアンプ、５は包絡線検波回路、６は持
続時間算出手段としての持続時間算出回路であり、図示
しない比較器と積分回路で構成され、しきい値が入力さ
れ、このしきい値以上のパワー値の持続時間を算出する
。

７は持続時間算出回路６で算出された持続時間と基準持
続時間を表す信号とを比較して、上記持続時間が基準持
続時間を超えた時に持続検出信号を出す比較手段である
比較器、８は包絡線検波回路５から入力されたＡＥ倍信
号所定周波数以下の周波数成分を有する信号（低周波信
号）に平滑する平滑フィルタ、９は回転計、ＩＯは平滑
フィルタ８から入力された上記低周波信号の発生周期と
回転計９から得られた回転信号から求めた回転輪の回転
周期もしくは固定輪の所定箇所を通過する周期とが同期
していることを判別する同期判別手段としての同期判別
回路で、この同期判別回路は周知の如く、たとえば比較
器とアンド回路から構成している。■■は比較器７から
の持続検出信号と同期判別回路ＩＯからの同期判別信号
を取り込んで、両方の信号を検出したときに警報を発す
る判別手段としてのアンド回路である。

上記構成により、センサｌによって検出されたＡＥ倍信
号、プリアンプ２を介して、ノイズ除去フィルタ３に入
力され、ノイズが除去される。この出力はメインアンプ
４でさらに増幅され、包絡線検波回路５で包絡線検波さ
れたのち、持続時間算出回路６および平滑フィルタ８に
入力される。

持続時間算出回路６にて、しきい値以上のパワー値の持
続時間が算出される。算出された持続時間は比較器７に
取り込まれ、上記持続時間と基準持続時間が比較され、
上記持続時間が基準持続時間を超えたときにアンド回路
１１に持続検出信号を出す。一方、平滑フィルタ８に人
力されたＡＥ倍信号、平滑フィルタ８にて低周波信号に
平滑され、同期判別回路ｌＯに入力される。同期判別回
路ｌＯは上記低周波信号の発生同期と回転計９から得ら
れた軸受の回転輪の回転周期もしくはコロが回転輪の所
定箇所を通過する周期が同期した時にアンド回路１１に
同期判別信号を出す。例えば、第６図はＡＥ倍信号うち
低周波信号の発生周期が軸受回転輪としての内輪の回転
周期と同期していることを示す図である。アンド回路ｌ
■よ、比較器７からの持続検出信号と同期判別回路ｌＯ
からの同期判別信号の両方を検出した時に警報信号を発
する。

このように、軸受から発生するＡＥ倍信号うち所定パワ
ー値以上のパワー値を有する信号の持続時間および所定
周波数以下の周波数成分を有する信号の発生周期を弁別
することによって、損傷が生じる前に早期に精度よく、
鍔付コロ軸受の鍔あたりを検出できる。

持続時間算出手段、同期判別手段は、上記実施例の持続
時間算出回路、同期判別回路等に代えてＣＰＵのソフト
ウェアにより構成してもよい。たとえばこのソフトウェ
アにて、クロック信号をカウントして、持続時間を算出
し、所定時間に表れるピーク値の数により、同期を判別
するものである。

以上より明らかなように、この発明のコロが鍔と摺接す
る形式のコロ軸受の鍔あたり検出装置は、持続時間算出
手段と同期判別手段を備えて、コロ軸受の鍔あたりと相
関のあるＡＥ倍信号基準レベル以上の持続時間と低周波
信号の発生周期とによって弁別するので、軸受が破壊に
到る前に、鍔あるいはコロの損傷の極く初期状態を検出
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の鍔付コロ軸受の鍔あたり
検出装置のブロック図、第２図は鍔付コロ軸受の正面図
、第３図は鍔付コロ軸受の側面図、第４図は軸受のＡＥ
倍信号示す図、第５図はＡＥ倍信号スペクトルを示す図
、第６図はＡＥ倍信号うち所定周波数以下の周波数成分
の発生周期を示す図である。 １・・・センサ、２・・・プリアンプ、３・・・ノイズ
除去フィルタ、４・・・メインアンプ、５・包絡線検波
回路、６・・持続時間算出回路、７・・・比較器、８・
・・平滑フィルタ、９・・・回転計、１０・・同期判別
回路、１１・・アンド回路。 特許出願人　　光洋精工株式会社ほか２名代理人弁理士
　青　山　　葆　ほか２名第４図 第５図 用う皮４更　　ｆＫＨｚｌ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）コロ軸受からのアコースティックエミッションを
   検出するセンサと、 上記センサからの出力のうち、しきい値以上の出力の持
   続時間を算出する持続時間算出手段と、上記持続時間算
   出手段から入力された持続時間を表す信号と基準持続時
   間を表す信号とを比較して、上記持続時間が基準持続時
   間を超えた時に持続検出信号を出力する比較手段と、 上記コロ軸受の回転輪の回転周期もしくはコロが固定輪
   の所定箇所を通過する周期に同期して出力される信号を
   受けると共に、上記センサからの出力のうち、所定周波
   数以下の周波数成分を有する信号を受けて、上記所定周
   波数以下の周波数成分を有する信号の発生周期が、上記
   軸受の回転輪の回転周期もしくはコロが固定輪の所定箇
   所を通過する周期と同期しているか否かを判別して同期
   判別信号を出力する同期判別手段と、 上記比較手段からの持続検出信号と上記同期判別手段か
   らの同期判別信号を取り込んで、軸受の鍔あたりを判別
   する判別手段を備えたことを特徴とするコロが鍔と摺接
   する形式のコロ軸受の鍔あたり検出装置。