JPS63304128A - 軸受の異常検出装置 - Google Patents
軸受の異常検出装置Info
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- JPS63304128A JPS63304128A JP62140481A JP14048187A JPS63304128A JP S63304128 A JPS63304128 A JP S63304128A JP 62140481 A JP62140481 A JP 62140481A JP 14048187 A JP14048187 A JP 14048187A JP S63304128 A JPS63304128 A JP S63304128A
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- 230000005856 abnormality Effects 0.000 title claims abstract description 27
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 5
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 4
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
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- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
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〉
この発明はアコースティックエミッション（ＡＥ）を利
用した軸受の異常検出装置に関する。
用した軸受の異常検出装置に関する。
〈従来の技術〉
従来、ＡＥによる軸受の異常検出装置としては次のよう
なものがある。この軸受の異常検出装置は軸受からのＡ
ＥをＡＥセンサにより検出し、ＡＥセンサからの出力を
比較器で一定のしきい値と比較することによってＡＥ倍
信号上記しきい値を超えた時に軸受の異常として検出す
るようにしている。また、ＡＥ信号レベルが一定のしき
い値を超えた事象数をカウントし、この事象数の累積が
一定のしきい値を超えるか否かによって軸受の異常を検
出するようにしたものもある。
なものがある。この軸受の異常検出装置は軸受からのＡ
ＥをＡＥセンサにより検出し、ＡＥセンサからの出力を
比較器で一定のしきい値と比較することによってＡＥ倍
信号上記しきい値を超えた時に軸受の異常として検出す
るようにしている。また、ＡＥ信号レベルが一定のしき
い値を超えた事象数をカウントし、この事象数の累積が
一定のしきい値を超えるか否かによって軸受の異常を検
出するようにしたものもある。
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかしながら、上記従来の軸受の異常検出装置では単に
ＡＥ倍信号レベルが一定のしきい値を超えたか否かによ
って、軸受の異常を判別しているため、メタルイン時な
どに大きなＡＥ倍信号発生する圧延機設備が設置された
工場などの場合には、軸受以外からの大きなＡＥ倍信号
軸受からのＡＥ信号とを識別することができず、軸受の
異常を誤判定するという問題があった。
ＡＥ倍信号レベルが一定のしきい値を超えたか否かによ
って、軸受の異常を判別しているため、メタルイン時な
どに大きなＡＥ倍信号発生する圧延機設備が設置された
工場などの場合には、軸受以外からの大きなＡＥ倍信号
軸受からのＡＥ信号とを識別することができず、軸受の
異常を誤判定するという問題があった。
そこで、この発明の目的は、軸受以外の他の箇所からも
ＡＥが発生するような環境、あるいは外部ノイズが大き
い環境においてでら、ＡＥ倍信号対しである処理を行な
うことによって、軸受の異常を確実に検出できる軸受の
異常検出装置を提供することにある。
ＡＥが発生するような環境、あるいは外部ノイズが大き
い環境においてでら、ＡＥ倍信号対しである処理を行な
うことによって、軸受の異常を確実に検出できる軸受の
異常検出装置を提供することにある。
〈問題点を解決するための手段〉
上記目的を達成するため、この発明の軸受の異常検出装
置は、軸受からのアコースティックエミッションを検出
してＡＥ倍信号出力するＡＥセンサと、上記ＡＥセンサ
からのＡＥ倍信号しきい値とを比較する比較手段と、上
記比較手段から、上記ＡＥ倍信号上記しきい値を超えた
ことを表わす信号を受けて、上記しきい値を超えるＡＥ
倍信号発生周期を算出する周期算出手段と、上記周期算
出手段で算出された発生周期毎の発生数を集計する集計
手段と、上記集計手段で集計された発生数がしきい値を
超えたか否かを判別して軸受の異常を判別する判別手段
とを備えたことを特徴としている。
置は、軸受からのアコースティックエミッションを検出
してＡＥ倍信号出力するＡＥセンサと、上記ＡＥセンサ
からのＡＥ倍信号しきい値とを比較する比較手段と、上
記比較手段から、上記ＡＥ倍信号上記しきい値を超えた
ことを表わす信号を受けて、上記しきい値を超えるＡＥ
倍信号発生周期を算出する周期算出手段と、上記周期算
出手段で算出された発生周期毎の発生数を集計する集計
手段と、上記集計手段で集計された発生数がしきい値を
超えたか否かを判別して軸受の異常を判別する判別手段
とを備えたことを特徴としている。
く作用〉
軸受などからのＡＥはＡＥセンサによって検出されＡＥ
倍信号出力される。このＡＥ倍信号適宜処理された後、
比較手段で所定のしきい値と比較され、上記ＡＥ倍信号
上記しきい値を超えた時にそれを表わす信号が出力され
る。この比較手段の信号を受けて周期算出手段はＡＥ倍
信号周期を算出する。集計手段は上記周期算出手段で算
出された発生周期毎のＡＥ倍信号発生周期毎の発生数を
集計する。上記集計手段で集計された各発生周期毎の発
生数は判別手段でしきい値と比較され、上記発生周期に
おける発生数がしきい値を超えたときに軸受の異常と判
別される。また、上記発生数がしきい値を超える発生周
期によって、内輪、転動体、外輪のいずれに損傷がある
かが判断される。
倍信号出力される。このＡＥ倍信号適宜処理された後、
比較手段で所定のしきい値と比較され、上記ＡＥ倍信号
上記しきい値を超えた時にそれを表わす信号が出力され
る。この比較手段の信号を受けて周期算出手段はＡＥ倍
信号周期を算出する。集計手段は上記周期算出手段で算
出された発生周期毎のＡＥ倍信号発生周期毎の発生数を
集計する。上記集計手段で集計された各発生周期毎の発
生数は判別手段でしきい値と比較され、上記発生周期に
おける発生数がしきい値を超えたときに軸受の異常と判
別される。また、上記発生数がしきい値を超える発生周
期によって、内輪、転動体、外輪のいずれに損傷がある
かが判断される。
〈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、ｌは軸受などのＡＥを検出するＡＥセ
ンサである。このＡＥセンサｌから出力されるＡＥの大
きさを表わすＡＥ倍信号プリアンプ２で増幅された後、
バンドパスフィルター３で例えば１００ＫＨｚから５０
０ＫＨｚの帯域のＡＥ倍信号通過させられ、ノイズが除
去される。上記バンドパスフィルター３でノイズが除去
されたＡＥ倍信号メインアンプ４でさらに増幅され、包
絡線検波回路５に入力され、包絡線検波される。上記Ａ
Ｅ倍信号例えば第２図（ａ）のような波形を有し、第２
図（ｂ）のようなスペクトルを示している。
ンサである。このＡＥセンサｌから出力されるＡＥの大
きさを表わすＡＥ倍信号プリアンプ２で増幅された後、
バンドパスフィルター３で例えば１００ＫＨｚから５０
０ＫＨｚの帯域のＡＥ倍信号通過させられ、ノイズが除
去される。上記バンドパスフィルター３でノイズが除去
されたＡＥ倍信号メインアンプ４でさらに増幅され、包
絡線検波回路５に入力され、包絡線検波される。上記Ａ
Ｅ倍信号例えば第２図（ａ）のような波形を有し、第２
図（ｂ）のようなスペクトルを示している。
包絡線検波回路５で包絡線検波された後の波形は第２図
（ｃ）のようになる。包絡線検波された後のＡＥ倍信号
比較器６においてしきい値と比較され、ＡＥ倍信号しき
い値を超えた時に第２図（ｄ）に示すようなパルスをコ
ンピュータ７に出力する。また、コンピュータ７には回
転センサ８より単位時間あたりの軸受の回転数が入力さ
れる。
（ｃ）のようになる。包絡線検波された後のＡＥ倍信号
比較器６においてしきい値と比較され、ＡＥ倍信号しき
い値を超えた時に第２図（ｄ）に示すようなパルスをコ
ンピュータ７に出力する。また、コンピュータ７には回
転センサ８より単位時間あたりの軸受の回転数が入力さ
れる。
上記コンピュータ７においては第３図に示すようなフロ
ーチャートによって処理が行なわれる。
ーチャートによって処理が行なわれる。
まず、第３図のステップＳｌで初期設定がなされ、ステ
ップＳ、に進んで、予め定められた規定時間が経過した
か否かが判断される。ここで、規定時間が経過していな
いと判断された時はステップＳ３に進み、比較器６から
のパルスを受けたか否かによって、ＡＥが発生したか否
かが判別され、ＡＥが発生していないと判別した時はス
テップＳ２に戻り、ＡＥが発生したと判別した時はステ
ップＳ４に進み、このＡＥを検出した時間をメモリに記
憶し、ステップＳ、に戻る。このステップＳ、。
ップＳ、に進んで、予め定められた規定時間が経過した
か否かが判断される。ここで、規定時間が経過していな
いと判断された時はステップＳ３に進み、比較器６から
のパルスを受けたか否かによって、ＡＥが発生したか否
かが判別され、ＡＥが発生していないと判別した時はス
テップＳ２に戻り、ＡＥが発生したと判別した時はステ
ップＳ４に進み、このＡＥを検出した時間をメモリに記
憶し、ステップＳ、に戻る。このステップＳ、。
Ｓ３．Ｓ、を繰り返した後、ステップＳ、で規定時間が
経過したと判断すると、ステップＳ５に進んで、ステッ
プＳ４で記憶したＡＥの発生時間相互間の周期を算出す
る。次いで、ステップＳ８に進み、回転センサ８から受
けた規定時間経過中の軸受の単位時間当たりの回転数変
化を基準回転数に換算して、基準回転数における周期に
ステップＳ５で算出した周期を補正する。すなわち、ス
テップＳ５で算出した周期に対して、回転センサ８て検
出した軸受の単位時間当たりの回転数を掛け、基草回転
数で割る処理を行なう。次いで、ステップＳ。
経過したと判断すると、ステップＳ５に進んで、ステッ
プＳ４で記憶したＡＥの発生時間相互間の周期を算出す
る。次いで、ステップＳ８に進み、回転センサ８から受
けた規定時間経過中の軸受の単位時間当たりの回転数変
化を基準回転数に換算して、基準回転数における周期に
ステップＳ５で算出した周期を補正する。すなわち、ス
テップＳ５で算出した周期に対して、回転センサ８て検
出した軸受の単位時間当たりの回転数を掛け、基草回転
数で割る処理を行なう。次いで、ステップＳ。
に進んで、各ＡＥ倍信号発生周期毎に集計を行なう。す
なわち、第２図（ｅ）に示すように、ＡＥの発生周期毎
の発生数の頻度を算出する。次いで、ステップＳ８に進
んでＡＥのいずれかの発生周期の頻度が第２図（ｅ）に
示すようにある一定のしきい値を超えたか否かを判別し
て、発生数がしきい値を超えた時には軸受の損傷と判定
し、ステップＳ、に進んで軸受の異常を表わす警報を出
力する。
なわち、第２図（ｅ）に示すように、ＡＥの発生周期毎
の発生数の頻度を算出する。次いで、ステップＳ８に進
んでＡＥのいずれかの発生周期の頻度が第２図（ｅ）に
示すようにある一定のしきい値を超えたか否かを判別し
て、発生数がしきい値を超えた時には軸受の損傷と判定
し、ステップＳ、に進んで軸受の異常を表わす警報を出
力する。
ステップＳ８で、どの周期においても発生数がしきい値
を超えないと判断した時はステップＳ、に戻る。
を超えないと判断した時はステップＳ、に戻る。
また、発生数がしきい値を超えた発生周期に基づいて軸
受の損傷箇所を識別することができる。
受の損傷箇所を識別することができる。
すなわち、上記軸受が内輪を回転輪としたコロ軸受とす
ると内輪の一定箇所を転動体が通過する周波数をＦｌ、
軸の回転周波数をＦｒ、外輪の所定箇所を転動体が通過
する周波数をＦｏ、コロの回転周波数をＦｂ、保持器の
回転周波数をＦＣとしたとき、 内輪に異常がある場合は１／Ｆｉ、１／Ｐｒ外輪に異常
がある場合はｌ／Ｆ。
ると内輪の一定箇所を転動体が通過する周波数をＦｌ、
軸の回転周波数をＦｒ、外輪の所定箇所を転動体が通過
する周波数をＦｏ、コロの回転周波数をＦｂ、保持器の
回転周波数をＦＣとしたとき、 内輪に異常がある場合は１／Ｆｉ、１／Ｐｒ外輪に異常
がある場合はｌ／Ｆ。
コロに異常がある場合は１／Ｆｂ、１／Ｐｃの周期でも
ってＡＥが発生する。すなわち、内輪。
ってＡＥが発生する。すなわち、内輪。
外輪、コロの各損傷に応じてＡＥの発生周期が異なる。
従って、発生数がしきい値を超えた発生周期によって内
輪と外輪とコロのいずれに剥離が生じたかを判別するこ
とができる。
輪と外輪とコロのいずれに剥離が生じたかを判別するこ
とができる。
この実施例は、ｌ ０ＯＫＨｚ 〜５００ＫＨｚの帯域
を持ったバンドパスフィルタで雑音を除去した後、一定
以上の振幅を持ったＡＥ倍信号検出し、このＡＥ倍信号
周期毎の発生数を累積し、この累積数が特定の周期で一
定の値を超えた場合に軸受の異常と判断するので、軸受
に発生した剥離などの異常を正確に検出でき、また、軸
受の剥離部位を特定できる。また、軸受の回転数が変化
した場合にＡＥの発生周期に影響を及ぼすが、回転セン
サからの回転数を検出して発生周期の補正を行なってい
るので、軸受の回転数の変動の影響を受けずに、軸受の
損傷箇所を正確に特定することができる。また、特定の
周期を持って発生するＡＥ倍信号累積値でもって軸受の
異常を判別するので、圧延機のメタルイン時などのよう
に軸受以外のＡＥが発生する環境やまた外部ノイズの大
きい場合に、軸受の異常を確実に検出することができる
。
を持ったバンドパスフィルタで雑音を除去した後、一定
以上の振幅を持ったＡＥ倍信号検出し、このＡＥ倍信号
周期毎の発生数を累積し、この累積数が特定の周期で一
定の値を超えた場合に軸受の異常と判断するので、軸受
に発生した剥離などの異常を正確に検出でき、また、軸
受の剥離部位を特定できる。また、軸受の回転数が変化
した場合にＡＥの発生周期に影響を及ぼすが、回転セン
サからの回転数を検出して発生周期の補正を行なってい
るので、軸受の回転数の変動の影響を受けずに、軸受の
損傷箇所を正確に特定することができる。また、特定の
周期を持って発生するＡＥ倍信号累積値でもって軸受の
異常を判別するので、圧延機のメタルイン時などのよう
に軸受以外のＡＥが発生する環境やまた外部ノイズの大
きい場合に、軸受の異常を確実に検出することができる
。
上記実施例では、ＡＥの振幅を比較するしきい値は一定
値としたが、外部の雑音の大きさなどに応じてしきい値
を変動させてもよい。また、上記実施例では規定時間終
了後、ＡＥの発生周期を補正しているが、ＡＥの発生の
都度、ＡＥの発生周期を補正してもよい。さらに、回転
数が一定の場合や回転数変化が予測される場合は、回転
センサ８を用いないで、コンピュータ７に回転数や予測
回転数を人力して、ＡＥの発生周期を補正してもよい。
値としたが、外部の雑音の大きさなどに応じてしきい値
を変動させてもよい。また、上記実施例では規定時間終
了後、ＡＥの発生周期を補正しているが、ＡＥの発生の
都度、ＡＥの発生周期を補正してもよい。さらに、回転
数が一定の場合や回転数変化が予測される場合は、回転
センサ８を用いないで、コンピュータ７に回転数や予測
回転数を人力して、ＡＥの発生周期を補正してもよい。
回転数が一定であり、上記軸受の損傷部位の判定が不要
の場合はＡＥの発生周期の補正をしないことも可能であ
る。
の場合はＡＥの発生周期の補正をしないことも可能であ
る。
〈発明の効果〉
以上より明らかなように、この発明の軸受の異常検出装
置は、ＡＥセンナからのＡＥ倍信号じきい値を比較する
比較手段と、しきい値を超えたＡＥ倍信号発生周期を算
出する周期算出手段と、ＡＥ倍信号発生周期毎の発生数
を集計する集計手段と、集計手段で集計された発生数が
しきい値を超えたか否かを判別する判別手段とを備えて
、ＡＥ倍信号発生周期毎の発生数を累積し、その累積値
が一定値を超えた場合に、軸受の異常と判断するので、
軸受以外のＡＥが発生する環境や外部ノイズが大きい環
境の下でも軸受の異常を確実に検出することができる。
置は、ＡＥセンナからのＡＥ倍信号じきい値を比較する
比較手段と、しきい値を超えたＡＥ倍信号発生周期を算
出する周期算出手段と、ＡＥ倍信号発生周期毎の発生数
を集計する集計手段と、集計手段で集計された発生数が
しきい値を超えたか否かを判別する判別手段とを備えて
、ＡＥ倍信号発生周期毎の発生数を累積し、その累積値
が一定値を超えた場合に、軸受の異常と判断するので、
軸受以外のＡＥが発生する環境や外部ノイズが大きい環
境の下でも軸受の異常を確実に検出することができる。
また、この発明の軸受の異常検出装置は、回転センサか
らの軸受の回転数を表わす信号を受けて、上記周期算出
手段で算出された発生周期を周期補正手段によって軸受
の基準回転数の発生周期に補正することもできるので、
軸受の回転数が変化する場合であっても、周期の変動に
対処でき、軸受の損傷箇所を正確に特定することができ
る。
らの軸受の回転数を表わす信号を受けて、上記周期算出
手段で算出された発生周期を周期補正手段によって軸受
の基準回転数の発生周期に補正することもできるので、
軸受の回転数が変化する場合であっても、周期の変動に
対処でき、軸受の損傷箇所を正確に特定することができ
る。
第１図はこの発明の軸受の異常検出装置のブロック図、
第２図（ａ） 、 （ｂ） 、 （ｃ） 、 （ｄ）
、 （ｅ）はこの実施例の各部位における波形を示す図
、第３図は上記実施例のフローチャートである。 １・・・ＡＥセンサ、 ３・・・バンドパスフィルタ
ー、訃・・包絡線検波回路、６・・・比較器、７・・・
コンピュータ、 ８・・・回転センサ。 特 許 出 願 人 光洋精工株式会社 外２名代 理
人 弁理士 青 山 葆 外２名第２図
第２図（ａ） 、 （ｂ） 、 （ｃ） 、 （ｄ）
、 （ｅ）はこの実施例の各部位における波形を示す図
、第３図は上記実施例のフローチャートである。 １・・・ＡＥセンサ、 ３・・・バンドパスフィルタ
ー、訃・・包絡線検波回路、６・・・比較器、７・・・
コンピュータ、 ８・・・回転センサ。 特 許 出 願 人 光洋精工株式会社 外２名代 理
人 弁理士 青 山 葆 外２名第２図
Claims (1)
- （１）軸受からのアコースティックエミッションを検出
してＡＥ信号を出力するＡＥセンサと、上記ＡＥセンサ
からのＡＥ信号としきい値とを比較する比較手段と、 上記比較手段から、上記ＡＥ信号が上記しきい値を超え
たことを表わす信号を受けて、上記しきい値を超えるＡ
Ｅ信号の発生周期を算出する周期算出手段と、 上記周期算出手段で算出された発生周期毎の発生数を集
計する集計手段と、 上記集計手段で集計された発生数がしきい値を超えたか
否かを判別して軸受の異常を判別する判別手段とを備え
たことを特徴とする軸受の異常検出装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62140481A JPH065195B2 (ja) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | 軸受の異常検出装置 |
| DE8888305022T DE3875398T2 (de) | 1987-06-03 | 1988-06-02 | Vorrichtung zum feststellen von fehlern in lagern. |
| EP88305022A EP0297729B1 (en) | 1987-06-03 | 1988-06-02 | Apparatus for detecting a failure in bearings |
| AU17362/88A AU598381B2 (en) | 1987-06-03 | 1988-06-03 | Apparatus for detecting a failure in bearings |
| CA000568612A CA1297187C (en) | 1987-06-03 | 1988-06-03 | Apparatus for detecting a failure in bearings |
| KR1019880006663A KR970000636B1 (ko) | 1987-06-03 | 1988-06-03 | 베어링의 이상검출장치 |
| US07/201,968 US4884449A (en) | 1987-06-03 | 1988-06-03 | Apparatus for detecting a failure in bearings |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62140481A JPH065195B2 (ja) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | 軸受の異常検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63304128A true JPS63304128A (ja) | 1988-12-12 |
| JPH065195B2 JPH065195B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=15269609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62140481A Expired - Fee Related JPH065195B2 (ja) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | 軸受の異常検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065195B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01232230A (ja) * | 1988-03-10 | 1989-09-18 | Koyo Seiko Co Ltd | 軸受の異常診断装置 |
| JPH02242149A (ja) * | 1989-03-15 | 1990-09-26 | Hitachi Ltd | 摺動運動部の信頼性評価システム |
| JPH02263155A (ja) * | 1988-12-16 | 1990-10-25 | Nippon Seiko Kk | 軸受機構のクラツク検出装置及び方法 |
| JP2001353508A (ja) * | 2000-04-19 | 2001-12-25 | Skf Gmbh | 軸受装置の監視方法とその装置 |
| JP2002005156A (ja) * | 2000-04-19 | 2002-01-09 | Skf Gmbh | 軸受装置の監視方法とその装置 |
| JP2009244090A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Nippon Physical Acoustics Ltd | 異常検出装置、寿命検出装置、異常検出方法、および、コンピュータを異常検出装置として機能させるためのプログラム |
| JP2010515073A (ja) * | 2007-01-09 | 2010-05-06 | トータル・ペトロケミカルズ・リサーチ・フエリユイ | 望ましくない内部歪を有するポリマーの形成を音響分析によってモニターする方法 |
| CN112213104A (zh) * | 2020-10-22 | 2021-01-12 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 轴承检测方法、装置和系统 |
-
1987
- 1987-06-03 JP JP62140481A patent/JPH065195B2/ja not_active Expired - Fee Related
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