JP4767148B2 - Rolling bearing remaining life diagnosis method using normal database, remaining life diagnosis system, and computer program used for remaining life diagnosis - Google Patents
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Description
本発明は、化学プラント、製鉄所ならびに発電所などで使用されている補機であるポンプ、ファンの転がり軸受やそれら機器を駆動するモータに使用されている転がり軸受の残りの寿命を推定する転がり軸受の余寿命診断方法に係り、特にその転がり軸受の正常時のデータがないときでも余寿命を診断することができる正常データベースを用いた転がり軸受の余寿命診断方法、余寿命診断システム及び余寿命診断に用いるコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to a pump that is an auxiliary machine used in chemical plants, ironworks, power plants, etc., a rolling bearing that estimates the remaining life of a rolling bearing that is used in a rolling bearing of a fan and a motor that drives those devices. The present invention relates to a method for diagnosing the remaining life of a bearing, and more particularly, a method for diagnosing the remaining life of a rolling bearing, a remaining life diagnosing system and a remaining life using a normal database capable of diagnosing the remaining life even when there is no normal data of the rolling bearing. The present invention relates to a computer program used for diagnosis.
化学プラント、製鉄所ならびに発電所などで使用されている補機であるポンプ、ファンの転がり軸受やそれら機器を駆動するモータで使用されている転がり軸受では、負荷荷重が定格荷重の５％以下と非常に小さく、通常の使用状態では金属疲労は発生しない。従って、これら転がり軸受の寿命は、ごみの混入により発生する圧痕の盛上り部における「応力集中によるはく離」あるいは、水の混入によりグリースの油膜切れが発生し、転がり軸受の軌道面の表面粗さが増大することによる「振動の増加」の２種類がある。 In the rolling bearings used in pumps and fan rolling bearings, which are auxiliary machines used in chemical plants, steelworks and power plants, and motors that drive these devices, the load load is 5% or less of the rated load. It is very small and does not cause metal fatigue under normal use. Therefore, the life of these rolling bearings is the surface roughness of the raceway surface of the rolling bearing due to the “peeling due to stress concentration” at the rising part of the indentation generated due to the mixing of dust or the oil film breakage of grease due to the mixing of water. There are two types of “increase in vibration” due to an increase in.
その転がり軸受の余寿命診断方法としては、種々の方法が提案されている。本発明の発明者も余寿命診断方法を創案している。例えば、特許文献１の特開２００４−３８９１公報「転がり軸受の余寿命診断方法及びこの余寿命診断装置」に示すように、転がり軸受におけるゴミ混入状態と振動・軸受寿命との関係、及び潤滑剤の劣化と振動・軸受寿命との関係を実験装置により採取する基礎データ採取手段と、ポンプ、ファン等の回転機器に備えられた被診断転がり軸受について、加速度センサを用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を測定する測定手段と、前記測定手段により求めた測定値と、前記基礎データ採取手段で求めたデータとを用いて、前記被診断転がり軸受のゴミ混入状態と潤滑剤の劣化状態を推定し、該被診断転がり軸受の余寿命を算出する判定手段と、から成る、ことを特徴とする転がり軸受の余寿命診断方法がある。
また、特許文献２の特開２００５−２９１７３８公報「転がり軸受の余寿命診断方法及びこの余寿命診断装置」に示すように、転がり軸受におけるゴミ混入状態と振動・軸受寿命との関係、及び潤滑油の劣化と振動・軸受寿命とに関し、各転がり軸受の型番、メーカー名等の軸受諸元毎について、加速度センサを用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を含む周波数帯域信号を実験装置により採取する基礎データ採取手段と、ポンプ、ファン等の回転機器に備えられた、余寿命を診断する転がり軸受について、加速度センサを用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を含む周波数帯域信号を測定する測定手段と、前記測定手段により求めた測定値と、前記軸受諸元判定手段の判定結果と、前記基礎データ採取手段で求めたデータとを用いて、前記被診断転がり軸受のゴミ混入状態と潤滑油の劣化状態を推定し、該被診断転がり軸受の余寿命を算出する判定手段と、から成る転がり軸受の余寿命診断方法がある。 Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-291738, “Rolling Bearing Remaining Life Diagnosis Method and This Remaining Life Diagnosis Device”, the relationship between dust contamination and vibration / bearing life in a rolling bearing, and lubricating oil Frequency, including resonance frequency band signals that can be detected with the highest sensitivity, using an acceleration sensor for each bearing specification such as the model number and manufacturer name of each rolling bearing. For the basic data collection means that collects the band signal with an experimental device and the rolling bearings that are provided in rotating equipment such as pumps and fans, the vibration signal is obtained using an acceleration sensor, and the most sensitive detection is possible. Measuring means for measuring frequency band signals including possible resonance frequency band signals, measured values obtained by the measuring means, determination results of the bearing specification determining means, Using the data obtained by the basic data collection means, and estimating means for estimating the contamination state of the roller bearing to be diagnosed and the deterioration state of the lubricating oil, and calculating the remaining life of the roller bearing to be diagnosed. There is a method for diagnosing the remaining life of rolling bearings.
特許文献１と特許文献２の「転がり軸受の余寿命診断方法」は、共に転がり軸受の寿命に多大に影響する、潤滑油へのゴミの混入や水の混入による潤滑油の劣化状態を、加速度センサの共振周波数帯信号や高周波信号を検出し、その測定値と、予め基礎データとして求めたデータ、予め測定した被診断転がり軸受の正常時の軸受荷重、回転速度、運転時間及び転がり軸受呼び番号に関する振動データとを用いて、被診断転がり軸受のゴミ混入状態、潤滑油の劣化状態を推定し、被診断転がり軸受の余寿命を算出する方法である。
特許文献１と特許文献２の「転がり軸受の余寿命診断方法」では、軸受が正常時の振動データを測定する必要があった。一般には、軸受を新品に交換した際に、それを正常時の振動データとして測定していた。しかし、被診断軸受を最初に余寿命診断するときには、軸受がすでに劣化しており正常時の振動データがなく、余寿命診断が行えないという問題があった。
In the “Method for diagnosing the remaining life of a rolling bearing” in
特許文献１と特許文献２の「転がり軸受の余寿命診断方法」を用いて、最初に診断するときは正常データがないことがほとんどであった。そこで、本発明の発明者は、比較的新しい転がり軸受についても類似機器のデータを用いれば初期的に余寿命診断を算出できることに着目した。
Using the “Rolling Bearing Remaining Life Diagnosis Method” of
本発明は、かかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、正常時の軸受振動データとして機器種類、機器出力等に応じた類似機器の振動データベースを別途作成することで、正常時の軸受振動データを取得していない場合であっても、類似機器のデータを用いることにより余寿命診断が可能となり、余寿命診断の連用範囲を広げることができる正常データベースを用いた転がり軸受の余寿命診断方法、余寿命診断システム及び余寿命診断に用いるコンピュータプログラムを提供することにある。 The present invention has been developed to solve such problems. That is, the object of the present invention is a case where normal bearing vibration data is not acquired by separately creating a vibration database of similar equipment corresponding to the equipment type, equipment output, etc. as normal bearing vibration data. However, the remaining life diagnosis is possible by using the data of similar devices, and the remaining life diagnosis method, remaining life diagnosis system and remaining life diagnosis of the rolling bearing using the normal database that can extend the continuous use range of the remaining life diagnosis. It is to provide a computer program used for the above.
本発明の余寿命診断方法は、ポンプ、ファン等の回転機器（１，２）に備えられた、転がり軸受（３）の残りの寿命を推定する転がり軸受の余寿命診断方法であって、転がり軸受（３）におけるゴミ混入状態と振動・軸受寿命との関係、及び潤滑油の劣化と振動・軸受寿命とに関し、各転がり軸受（３）について、加速度センサを用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を含む周波数帯域信号を、実験装置により採取する基礎データ採取段階と、ポンプ、ファン等の回転機器（１，２）に備えられた、余寿命診断の対象となる転がり軸受（３）について、加速度センサを用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を含む周波数帯域信号を測定する測定段階と、前記測定段階により求めた測定値と、前記基礎データ採取段階で求めたデータおよび前記回転機器（１、２）と類似する機器に備えられた転がり軸受を用いて採取した正常状態の振動データとを用いて、該類似機器の機器タイプ、回転数、機器出力、軸受が備えられた機器設置方法ごとに区分分けして特徴量についてのデータを構築することにより、余寿命診断の対象となる転がり軸受（３）のゴミ混入状態と潤滑油の劣化状態を推定し、該転がり軸受（３）の余寿命を算出する判定段階と、を含み、余寿命診断の連用範囲を広げるために、前記基礎データ採取段階において、正常時の軸受振動データを取得していない場合には、余寿命診断したい転がり軸受（３）の運転時と正常時の振動の大きさの比である特徴量の比を用いて評価するときに、前記類似機器のデータからの特徴量を用いて余寿命診断をすることを特徴とする。
また判定段階は、前記測定段階により求めた測定値と、前記基礎データ採取段階で求めたデータおよび前記回転機器（１、２）と類似する機器に備えられた転がり軸受を用いて採取した正常状態の振動データとを用い、該類似機器に備えられた転がり軸受の振動から故障の特徴量を取り出し、この特徴量をデータベースとして構築することにより、余寿命診断の対象となる転がり軸受（３）のゴミ混入状態と潤滑油の劣化状態を推定し、該転がり軸受（３）の余寿命を算出する段階でもよい。
The remaining life diagnosis method of the present invention is a remaining life diagnosis method for a rolling bearing that estimates the remaining life of a rolling bearing (3) provided in a rotating device (1, 2) such as a pump or a fan. For each rolling bearing (3), use the acceleration sensor to determine the vibration signal regarding the relationship between the dust contamination in the bearing (3) and the vibration / bearing life, and the deterioration and vibration / bearing life of the lubricating oil. The basic data collection stage for collecting frequency band signals including the resonance frequency band signals that can be detected by an experimental device, and the remaining life diagnosis target provided in the rotating devices (1, 2) such as pumps and fans. A measurement stage for obtaining a vibration signal using an acceleration sensor and measuring a frequency band signal including a resonance frequency band signal that can be detected with the highest sensitivity, and a measurement obtained by the measurement stage. When, by using the vibration data of the normal state taken using the provided in similar equipment based data acquisition stage obtained data and the rotating device (1, 2) rolling bearings, the device of the similar devices By building up data on feature quantities by classifying by type, number of revolutions, equipment output, and equipment installation method equipped with bearings, the contamination state of rolling bearings (3) subject to remaining life diagnosis estimating a deterioration state of the lubricating oil, it saw including a determining step, the calculating the remaining life of the rolling bearing (3), in order to widen the successive application range of remaining life diagnosis in the basic data acquisition phase, the normal When the bearing vibration data is not acquired, when the evaluation is performed using the ratio of the characteristic amount that is the ratio of the magnitude of vibration during operation and normal operation of the rolling bearing (3) for which the remaining life diagnosis is desired, Device data Characterized by the remaining life diagnosis using the feature quantity.
Further, the determination stage is a normal state obtained by using the rolling bearing provided in the measurement value obtained in the measurement stage, the data obtained in the basic data collection stage, and a device similar to the rotating device (1, 2). The feature data of the failure is extracted from the vibration of the rolling bearing provided in the similar device using this vibration data, and the feature value is constructed as a database, so that the rolling bearing (3) to be subjected to the remaining life diagnosis can be obtained. It may be a stage of estimating the dust mixed state and the deterioration state of the lubricating oil, and calculating the remaining life of the rolling bearing (3).
本発明の余寿命診断システムは、ポンプ、ファン等の回転機器（１，２）に備えられた、転がり軸受（３）の残りの寿命を推定する転がり軸受の余寿命診断システムであって、転がり軸受（３）におけるゴミ混入状態と振動・軸受寿命との関係、及び潤滑油の劣化と振動・軸受寿命とに関し、各転がり軸受（３）について、加速度センサを用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を含む周波数帯域信号を、実験装置により採取する基礎データ採取手段と、ポンプ、ファン等の回転機器（１，２）に備えられた、余寿命の診断対象となる転がり軸受（３）について、加速度センサを用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を含む周波数帯域信号を測定する測定手段と、余寿命診断の連用範囲を広げるために、前記基礎データ採取手段において、正常時の軸受振動データを取得していない場合に、余寿命診断したい転がり軸受（３）の運転時と正常時の振動の大きさの比である特徴量の比を用いて評価するときに、前記測定手段により求めた測定値と、前記基礎データ採取手段で求めたデータおよび前記回転機器（１、２）と類似する機器に備えられた転がり軸受を用いて採取した正常状態の振動データとを用いて、該類似機器の機器タイプ、回転数、機器出力、軸受が備えられた機器設置方法ごとに区分分けして特徴量についてのデータを構築することにより、余寿命診断の対象となる転がり軸受（３）のゴミ混入状態と潤滑油の劣化状態を推定し、該転がり軸受（３）の余寿命を算出する判定手段と、を備えたことを特徴とする。
また判定手段は、余寿命診断の連用範囲を広げるために、前記基礎データ採取手段において、正常時の軸受振動データを取得していない場合に、余寿命診断したい転がり軸受（３）の運転時と正常時の振動の大きさの比である特徴量の比を用いて評価するときに、前記測定手段により求めた測定値と、前記基礎データ採取手段で求めたデータおよび前記回転機器（１、２）と類似する機器に備えられた転がり軸受を用いて採取した正常状態の振動データとを用いて、該類似機器に備えられた転がり軸受の振動から故障の特徴量を取り出し、この特徴量をデータベースとして構築することにより、余寿命診断の対象となる転がり軸受（３）のゴミ混入状態と潤滑油の劣化状態を推定し、該転がり軸受（３）の余寿命を算出することでもよい。
The remaining life diagnosis system of the present invention is a remaining life diagnosis system for a rolling bearing that estimates the remaining life of a rolling bearing (3) provided in a rotating device (1, 2) such as a pump or a fan. For each rolling bearing (3), use the acceleration sensor to determine the vibration signal regarding the relationship between the dust contamination in the bearing (3) and the vibration / bearing life, and the deterioration and vibration / bearing life of the lubricating oil. Basic data collection means for collecting frequency band signals including resonance frequency band signals capable of sensitivity detection by an experimental device, and remaining life diagnosis targets provided in rotating devices (1, 2) such as pumps and fans made for rolling bearings (3), determine the vibration signals by using an acceleration sensor, a measuring means for measuring a frequency band signal containing the most sensitive detection capable resonance frequency band signals, chronic use range of remaining life diagnosis In order to expand, the basic data collection means is a ratio of the magnitude of vibration during operation and normal operation of the rolling bearing (3) for which a remaining life diagnosis is desired when normal bearing vibration data is not acquired. A rolling bearing provided in a device similar to the measured value obtained by the measuring means, the data obtained by the basic data collecting means, and the rotating equipment (1, 2) when evaluating using the ratio of quantities. Using the vibration data in the normal state collected by using the same, classify the data about the feature quantity by classifying each equipment type, rotation speed, equipment output, equipment installation method equipped with bearings And determining means for estimating the dust contamination state and the lubricant deterioration state of the rolling bearing (3) to be subjected to the remaining life diagnosis and calculating the remaining life of the rolling bearing (3). To
In addition, in order to widen the continuous use range of the remaining life diagnosis, when the basic data collection means has not acquired the normal bearing vibration data, the determination means includes the operation of the rolling bearing (3) for which the remaining life diagnosis is desired. When the evaluation is performed using the ratio of the characteristic amount that is the ratio of the magnitude of vibration at normal time, the measured value obtained by the measuring means, the data obtained by the basic data collecting means, and the rotating device (1, 2 ) And the normal state vibration data collected using the rolling bearing provided in the similar device , and the feature value of the failure is extracted from the vibration of the rolling bearing provided in the similar device, and this feature amount is stored in the database. By constructing as follows, it is also possible to estimate the dust contamination state and the deterioration state of the lubricating oil of the rolling bearing (3) to be subjected to the remaining life diagnosis, and calculate the remaining life of the rolling bearing (3).
本発明のコンピュータプログラムは、ポンプ、ファン等の回転機器（１，２）に備えられた、転がり軸受（３）の残りの寿命を推定する転がり軸受の余寿命診断するコンピュータプログラムであって、コンピュータを用いて、ポンプ、ファン等の回転機器（１，２）に備えられた、余寿命の診断対象となる転がり軸受（３）について、加速度センサを用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を含む周波数帯域信号を測定する機能と、予め実施した転がり軸受（３）におけるゴミ混入状態と振動・軸受寿命との関係、及び潤滑油の劣化と振動・軸受寿命とに関し、各転がり軸受（３）について、加速度センサを用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を含む周波数帯域信号を、実験装置により採取したデータデータベースにアクセスし、余寿命診断の対象となる転がり軸受（３）について求めた測定値と、基礎データおよび回転機器（１、２）と類似する機器に備えられた転がり軸受を用いて採取した正常状態の振動データとを用いて、余寿命診断の対象となる転がり軸受（３）のゴミ混入状態と潤滑油の劣化状態を推定するが、余寿命診断の連用範囲を広げるために、前記基礎データを採取する際に、正常時の軸受振動データを取得していない場合には、余寿命診断したい転がり軸受（３）の運転時と正常時の振動の大きさの比である特徴量の比を用いて評価するときに、該類似機器の機器タイプ、回転数、機器出力、軸受が備えられた機器設置方法ごとに区分分けして特徴量についてのデータを構築することにより、該転がり軸受（３）の余寿命を算出する機能と、診断対象となる転がり軸受（３）の余寿命診断結果を出力する機能と、を実現することを特徴とする。
また余寿命を算出する機能は、予め実施した転がり軸受（３）におけるゴミ混入状態と振動・軸受寿命との関係、及び潤滑油の劣化と振動・軸受寿命とに関し、各転がり軸受（３）について、加速度センサを用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を含む周波数帯域信号を、実験装置により採取したデータデータベースにアクセスし、余寿命診断の対象となる転がり軸受（３）について求めた測定値と、基礎データおよび回転機器（１、２）と類似する機器に備えられた転がり軸受を用いて採取した正常状態の振動データとを用いて、余寿命診断の対象となる転がり軸受（３）のゴミ混入状態と潤滑油の劣化状態を推定するが、余寿命診断の連用範囲を広げるために、基礎データを採取する際に、正常時の軸受振動データを取得していない場合には、余寿命診断したい転がり軸受（３）の運転時と正常時の振動の大きさの比である特徴量の比を用いて評価するときに、該類似機器に備えられた転がり軸受の振動から故障の特徴量を取り出し、この特徴量をデータベースとして構築することにより、該転がり軸受（３）の余寿命を算出する機能でもよい。
The computer program of the present invention is a computer program for diagnosing the remaining life of a rolling bearing, which is provided in a rotating device (1, 2) such as a pump and a fan and estimates the remaining life of the rolling bearing (3). Is used to determine the vibration signal of the rolling bearing (3) provided in the rotating device (1, 2), such as a pump or a fan, which is to be diagnosed for the remaining life, using an acceleration sensor. Regarding the function of measuring frequency band signals including possible resonance frequency band signals, the relationship between dust contamination and vibration / bearing life in a rolling bearing (3) performed in advance, and deterioration of lubricant and vibration / bearing life For each rolling bearing (3), a vibration signal is obtained using an acceleration sensor, and a frequency band signal including a resonance frequency band signal that can be detected with the highest sensitivity is obtained by an experimental apparatus. Access the collected data database and use the measured values obtained for the rolling bearing (3) to be subjected to the remaining life diagnosis and the rolling bearings provided in the basic data and equipment similar to the rotating equipment (1, 2). by using the vibration data of the collected normal state, Suruga estimating the deterioration state of the dust mixed state and the lubricating oil of the rolling bearing to be remaining life assessment (3), in order to widen the successive application range of remaining life diagnosis, When the basic data is collected, if the bearing vibration data at the normal time is not acquired, the feature amount which is the ratio of the magnitude of the vibration at the time of operation of the rolling bearing (3) for which the remaining life diagnosis is desired to be normal when evaluated using the ratio of the equipment types of the similar device, rotational speed, equipment output, by building the data for the feature quantity classified divided per device installation method bearings provided, rising said transfer A function of calculating a remaining life of receiving (3), characterized in that to realize a function of outputting a remaining life diagnosis of a rolling bearing (3) to be diagnosed.
In addition, the function for calculating the remaining life is related to the relationship between dust contamination and vibration / bearing life in the rolling bearing (3) performed in advance, and the deterioration of the lubricant and vibration / bearing life for each rolling bearing (3). Rolling bearings that obtain vibration signals using acceleration sensors, access frequency data including resonance frequency signals that can be detected with the highest sensitivity to a data database collected by an experimental device, and are subject to remaining life diagnosis ( Using the measured values obtained for 3) and the basic data and vibration data in a normal state collected using a rolling bearing provided in a device similar to the rotating device (1, 2), comprising a rolling bearing (3) the deterioration of the dust mixed state and lubricant estimation Suruga of, in order to widen the successive application range of remaining life diagnosis, when collecting basic data, bearing vibration during normal If the data is not acquired, when the evaluation is performed using the ratio of the characteristic amount that is the ratio of the magnitude of vibration during the normal operation of the rolling bearing (3) for which the remaining life diagnosis is desired, The function of calculating the remaining life of the rolling bearing (3) by taking out the characteristic amount of the failure from the vibration of the rolling bearing provided in and building this characteristic amount as a database may be used.
上記構成の余寿命診断方法及び余寿命診断システムでは、判定段階（判定手段）において、回転機器（１，２）と類似する機能を有する類似機器に備えられた転がり軸受を用いてその正常時のデータを採取し、このデータを用いることで、余寿命診断の対象となる転がり軸受（３）の正常時のデータがない状態でも余寿命診断を実施することができる。転がり軸受（３）についてはじめて余寿命診断を行うときは、正常時の軸受振動データがないことが殆どであり、このような場合にも初期的に余寿命診断を行うことができるので余寿命診断の連用範囲を広げることができる。 In the remaining life diagnosis method and the remaining life diagnosis system configured as described above, in the determination stage (determination means), using a rolling bearing provided in a similar device having a function similar to that of the rotating device (1, 2), the normal operation is performed. By collecting data and using this data, the remaining life diagnosis can be performed even when there is no normal data of the rolling bearing (3) to be subjected to the remaining life diagnosis. When the remaining life diagnosis is performed for the rolling bearing (3) for the first time, there is almost no bearing vibration data at normal time. In such a case, the remaining life diagnosis can be performed at the initial stage. The range of continuous use can be expanded.
特に、類似機器の機器タイプ、回転数、機器出力、軸受が備えられた機器設置方法ごとに区分分けして特徴量についてのデータを構築し、または類似機器に備えられた転がり軸受の振動から故障の特徴量を取り出し、この特徴量をデータベースとして構築することにより、基礎データを採取する際に、正常時の軸受振動データを取得していない場合であっても、余寿命診断したい転がり軸受（３）の運転時と正常時の振動の大きさの比である特徴量の比を用いて評価することが可能である。In particular, build up data on feature values by classifying equipment type, rotation speed, equipment output, equipment installation method equipped with bearings, or failure of rolling bearings equipped with similar equipment. By extracting this feature quantity and constructing this feature quantity as a database, when collecting basic data, even if the bearing vibration data at normal time is not acquired, the rolling bearing (3 ) Can be evaluated using the ratio of the characteristic amount, which is the ratio of the magnitude of vibration during normal operation.
本発明の余寿命診断に用いるコンピュータプログラムでは、コンピュータを用いた演算処理により本発明の余寿命診断方法及び余寿命診断システムを実現し、診断対象となる転がり軸受（３）の余寿命診断に対応して適切な管理を迅速かつ容易に行うことができる。 In the computer program used for the remaining life diagnosis of the present invention, the remaining life diagnosis method and the remaining life diagnosis system of the present invention are realized by arithmetic processing using a computer, and the remaining life diagnosis of the rolling bearing (3) to be diagnosed is supported. Appropriate management can be performed quickly and easily.
本発明の正常データベースを用いた転がり軸受の余寿命診断方法、余寿命診断システム及び余寿命診断に用いるコンピュータプログラムは、判定段階（判定手段）の際に回転機器と類似する機能を有する類似機器に備えられた転がり軸受を用いてその正常時の振動データを採取することにより、余寿命診断の対象となる転がり軸受の正常時の軸受振動データがない状態でも余寿命診断を実施することができる。 The remaining life diagnosis method, remaining life diagnosis system, and computer program used for remaining life diagnosis using a normal database of the present invention can be applied to similar devices having functions similar to rotating devices at the determination stage (determination means). By collecting vibration data at the normal time using the provided rolling bearing, the remaining life diagnosis can be performed even when there is no normal bearing vibration data of the rolling bearing to be subjected to the remaining life diagnosis.
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の正常データベースを用いた転がり軸受の余寿命診断方法、余寿命診断システムと機器ごとの正常データがあるときの余寿命診断方法の概略を示す説明図である。図２は本発明の正常データベースを用いた転がり軸受の余寿命診断方法及び余寿命診断システムを示すブロック図である。図３は正常データベースを用いた転がり軸受の余寿命診断システムの概略構成を示すブロック図である。
実施例１の正常データベースを用いた転がり軸受の余寿命診断システムは、図３に示すように、入力手段１１、基礎データ採取手段１２、測定手段１３、判定手段１４、正常状態の振動データのデータベース１５と類似機器の正常状態の振動データのデータベース１６からなるデータベース１７、及び出力手段１８を備えている。各手段は、例えばコンピュータ及びその周辺機器により構成される。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of a remaining life diagnosis method for a rolling bearing using a normal database according to the present invention, a remaining life diagnosis system, and a remaining life diagnosis method when there is normal data for each device. FIG. 2 is a block diagram showing a remaining life diagnosis method and remaining life diagnosis system for a rolling bearing using a normal database according to the present invention. FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a rolling bearing remaining life diagnosis system using a normal database.
As shown in FIG. 3, the remaining life diagnosis system for a rolling bearing using a normal database according to the first embodiment includes an input unit 11, a basic data collection unit 12, a measurement unit 13, a
図４は転がり軸受の余寿命診断方法の余寿命診断準備段階を示すフロー図である。図５は転がり軸受の余寿命診断方法の判定段階を示すフロー図である。
以下、各手段（段階）を具体的に説明する。
本発明の正常データベースを用いた転がり軸受の余寿命診断方法、余寿命診断システムは、ポンプ、ファン等の回転機器１，２におけるゴミ混入状態と振動・軸受寿命との関係、及び潤滑油の劣化と振動・軸受寿命の関係を実験装置により採取する基礎データ採取手段（基礎データ採取段階）と、余寿命を診断する転がり軸受３について、加速度センサを用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を含む周波数帯域信号を測定する測定手段（測定段階）と、回転機器１，２と類似する機能を有する類似機器に備えられた転がり軸受を用いて採取された正常データベースを用いて、余寿命診断の対象となる転がり軸受３の余寿命を算出する判定手段（判定段階）とから成る。これらの余寿命診断準備段階で求めたデータを用いて、被診断転がり軸受３の余寿命を図４と図５に示すようなフローに基づいて推定する。
FIG. 4 is a flowchart showing the remaining life diagnosis preparation stage of the remaining life diagnosis method of the rolling bearing. FIG. 5 is a flowchart showing the determination stage of the remaining life diagnosis method of the rolling bearing.
Hereinafter, each means (step) will be specifically described.
The remaining life diagnosis method and remaining life diagnosis system for rolling bearings using the normal database according to the present invention are related to the relationship between dust contamination and vibration / bearing life in
基礎データ採取手段（基礎データ採取段階）では、ゴミ混入を模擬するために、分解した軸受の転動面に直接きずをつけて、軸受に圧痕を生成させ、また潤滑剤の劣化状態を模擬するために潤滑剤を少なくした軸受を用いて軸受荷重試験機にて試験を行い、基礎データを採取する。また、この他にゴミ混入を模擬する方法として、潤滑剤にゴミの代わりとなる異物を混入させ、混入する異物の量や大きさを変える、混入する異物の硬さを変えるなどがある。同様に、潤滑剤の劣化を模擬する方法として、酸化劣化させた潤滑剤を使用する、水を混入させるなどがある。 In the basic data collection means (basic data collection stage), in order to simulate the mixing of dust, scratches are made directly on the rolling surface of the disassembled bearing to generate indentations on the bearing, and the deterioration state of the lubricant is simulated. For this purpose, a bearing load tester is used to test the bearing data with less lubricant and collect basic data. In addition, other methods for simulating the mixing of dust include mixing a foreign substance in place of dust into the lubricant, changing the amount and size of the mixed foreign substance, and changing the hardness of the mixed foreign substance. Similarly, as a method for simulating the deterioration of the lubricant, there are a method of using a lubricant that has been oxidized and deteriorated, and a method of mixing water.
この基礎データ採取手段（基礎データ採取段階）において、予めゴミの混入又は潤滑剤の劣化による潤滑が劣化したときの転がり軸受３に圧痕の形成状態について、その加速度と圧痕の大きさとの関係についてのデータを取得する。転がり軸受３の主な劣化形態は、内部起点型はく離と表面起点型はく離の２つの劣化モードがある。この内部起点型はく離は、転がり要素転動面の受ける繰り返し応力が転動面表層下に集中し、転動面内部からはく離が発生するものである。表面起点型はく離は、潤滑剤中へのゴミ等の異物の混入により転動面表面に傷がつき、転動面表面からはく離が発生するものである。軸受本来の寿命とは、内部起点型はく離モードにおける寿命であり、この寿命は近年の材料技術の進歩により、軸受の定格寿命の数倍〜数十倍に伸延された。一方、潤滑剤中への異物混入等による表面起点型はく離モードの寿命は、内部起点型はく離の寿命の数分の一から数十分の一と著しく短くなる。
In this basic data collection means (basic data collection stage), the relationship between the acceleration and the size of the indentation in relation to the formation state of the indentation in the rolling
このように転がり軸受３は多様な劣化モードを持ち、これらの劣化モード・破壊メカニズムを考慮することは軸受の余寿命診断において非常に重要である。そこで、本発明ではこのような転がり軸受３の劣化モードを考慮し、従来よりも早期に診断可能な、かつ高精度な余寿命を診断するために、その前提として基礎データ採取手段を用いた。
As described above, the rolling
余寿命を被診断しようとする回転機器１，２に備えられた、余寿命診断の対象となる診断転がり軸受３については、判定手段（判定段階）のうち余寿命診断準備段階と測定手段（測定段階）とを講ずる。余寿命診断準備段階では、余寿命診断の対象となる診断転がり軸受３について、軸受荷重、回転速度、運転時間及び転がり軸受呼び番号に関するデータ、及び加速度センサを用いて正常時の振動データを収集する。
For the diagnostic rolling
特に、本発明では正常時の軸受振動データがないことに鑑み、この余寿命診断準備段階において、回転機器１，２と類似する機能を有する類似機器に備えられた転がり軸受を用いてその正常時の振動データを採取する。
In particular, in view of the absence of normal bearing vibration data in the present invention, in the remaining life diagnosis preparation stage, using a rolling bearing provided in a similar device having a function similar to that of the
例えば、余寿命を診断する転がり軸受３とは異なる類似機器に備えられた転がり軸受を用いてその正常時の振動データを採取する際に、この類似機器の機器タイプ、回転数、機器出力、軸受が備えられた機器設置方法に関する特徴量についてデータを構築する。
「機器タイプ」としては、後述する図６の評価結果の表に記載されているように、片持ちファン駆動用電動機、遠心ポンプ、遠心ポンプ駆動用電動機、片持ちファン（支持軸受けあり）駆動用電動機等がある。「回転数」としては、１８００ｒｐｍ、３６００ｒｐｍ等がある。「機器出力」は、７．５ｋＷ、１５ｋＷ、３０ｋＷ等と様々である。「機器設置方法」には横型又は縦型がある。
For example, when collecting normal vibration data using a rolling bearing provided in a similar device different from the rolling
As “equipment type”, as described in the evaluation result table of FIG. 6 described later, for cantilever fan drive motor, centrifugal pump, centrifugal pump drive motor, for cantilever fan (with support bearing) drive There are electric motors. “Rotation speed” includes 1800 rpm, 3600 rpm, and the like. The “apparatus output” varies as 7.5 kW, 15 kW, 30 kW, and the like. “Equipment installation method” includes horizontal type and vertical type.
この基礎データ採取手段（基礎データ採取段階）は、余寿命を診断する転がり軸受３とは異なる類似機器に備えられた転がり軸受を用いてその正常時の振動データを採取し、採取した振動データから特徴量を取り出し、この特徴量をデータベースとして構築することができる。
This basic data collection means (basic data collection stage) collects normal vibration data using a rolling bearing provided in a similar device different from the rolling
または、余寿命を診断する転がり軸受３とは異なる類似機器に備えられた転がり軸受を用いてその正常時の振動データを、類似機器の機器タイプ、回転数、機器出力、軸受が備えられた機器設置方法ごとに区分分けしてデータを構築する。
Or, using a rolling bearing provided in a similar device different from the rolling
更に、余寿命を診断する転がり軸受３とは異なる類似機器に備えられた転がり軸受を用いてその正常時の振動データから故障の特徴量を取り出し、この特徴量をデータベースとして構築する。
Further, using a rolling bearing provided in a similar device different from the rolling
余寿命診断準備段階では、余寿命診断を行うために、圧痕や潤滑油切れの程度を、
被診断軸受の運転時の振動値／被診断軸受の正常時の振動値
という、運転時（余寿命診断したい時）と正常時の振動の大きさの比（特徴量の比）で評価する。そこで、本発明の正常データベースを用いた転がり軸受の余寿命診断では、正常データが採取できない場合に、類似機器のデータ（特徴量）を使って余寿命診断を行う。
In the remaining life diagnosis preparation stage, in order to perform the remaining life diagnosis, the degree of indentation and lubricating oil shortage,
Evaluation is based on the ratio of the vibration level at the time of operation (when the remaining life is to be diagnosed) and the magnitude of the vibration at the time of normal operation (the ratio of the characteristic amount). Therefore, in the remaining life diagnosis of the rolling bearing using the normal database of the present invention, when normal data cannot be collected, the remaining life diagnosis is performed using data (features) of similar devices.
これらの余寿命診断準備段階で求めたデータを用いて、余寿命診断の対象となる転がり軸受３が劣化初期であるのか末期状態であるのかを推定する。この余寿命診断段階では、振動の増加傾向を算出することにより、この余寿命診断の対象となる転がり軸受３が劣化初期であるのか末期状態であるのかを判定する。
Using the data obtained in the remaining life diagnosis preparation stage, it is estimated whether the rolling
この余寿命診断段階の結果について、余寿命診断の対象となる転がり軸受３が劣化初期であると推定したときには、次のような判定を行う。
先ず、測定手段（測定段階）で求めた余寿命診断の対象となる転がり軸受け３の加速度センサの共振周波数帯信号、または高周波帯信号、及び余寿命診断準備段階で測定した被診断転がり余寿命診断の対象となる転がり軸受け３の正常時の振動データを用いて、余寿命診断の対象となる転がり軸受３が正常な劣化過程であるか、ゴミ混入過程であるか、潤滑油劣化過程であるかを判定する。
余寿命診断の対象となる転がり軸受３にゴミ混入もなく、潤滑剤も劣化状態にない軸受状態が正常な劣化過程であると判定し、その余寿命として定格寿命を算出する。
Regarding the result of this remaining life diagnosis stage, when it is estimated that the rolling
First, the resonance frequency band signal or the high frequency band signal of the acceleration sensor of the rolling
It is determined that the bearing state in which no dust is mixed in the rolling
次に、余寿命診断の対象となる転がり軸受３にゴミが混入し、軸受状態が劣化初期であると判定した場合は、基礎データ採取手段（基礎データ採取段階）における振動データにより、混入したゴミのサイズを推定し、その余寿命を算出する。
Next, when it is determined that dust is mixed in the rolling
更に、余寿命診断の対象となる転がり軸受３の潤滑剤が劣化して軸受状態が劣化初期であると判定した場合は、基礎データ採取手段（基礎データ採取段階）における振動データより、潤滑剤の劣化を推定し、その余寿命を算出する。
Furthermore, when it is determined that the lubricant of the rolling
最後に、劣化末期と判定したときに、加速度の低周波帯振動の増加傾向及びゴミ混入又は潤滑剤の劣化から劣化末期までの時間に基づいて余寿命を算出する。このように、本発明の診断方法では、ゴミの混入から加速度の急増までの経過時間観測等により、より精度の高い余寿命を算出することができる。 Finally, when it is determined that the deterioration is at the end, the remaining life is calculated on the basis of the increasing tendency of the low-frequency vibration of the acceleration and the time from the dust contamination or the deterioration of the lubricant to the deterioration at the end. As described above, in the diagnosis method of the present invention, it is possible to calculate the remaining life with higher accuracy by observing the elapsed time from the entry of dust to the rapid increase in acceleration.
更に、コンピュータに接続したプリンタを出力手段１８の構成要素として、転がり軸受３の余寿命診断の評価結果を印刷するように構成してもよい。このように印刷手段を用いて本発明の正常データベースを用いた転がり軸受３の余寿命診断の評価結果及び転がり軸受３の交換時期を印刷することにより、転がり軸受３の交換時期の確認が容易となり、さらに適切かつ確実な管理を行うことができる。
Furthermore, a printer connected to a computer may be used as a component of the output means 18 so that the evaluation result of the remaining life diagnosis of the rolling
図６は余寿命診断の評価結果に関する表であり、（ａ）は本発明の正常データベースを用いた転がり軸受の余寿命診断方法、余寿命診断システムによる評価結果、（ｂ）は機器ごとの正常データがあるときの余寿命診断方法、余寿命診断システムによる評価結果、（ｃ）は回転機器の軸受番号を示す説明図である。
本発明の正常データベースを用いた転がり軸受の余寿命診断方法、余寿命診断システムによる評価結果について説明する。図６（ａ）は、正常データベースを用いた転がり軸受の余寿命診断方法、余寿命診断システムによる評価結果に関する表であり、表の左側から機器名、軸受番号、機器タイプ、機器設置方法、電動機出力（ｋＷ）、回転数を示す。表の右側は、正常ＤＢの振動値を用いたときの評価結果を表している。この右側の表には、左から故障モード、余寿命に関する評価結果を表している。「故障モード」としては、圧痕発生、潤滑油劣化発生、要注意、正常等のモードがある。余寿命の単位は時間（ｈｒ）である。これらの数字の前に三角のマークを付したものは、余寿命が２年（１６０００時間）以下を示し、交換する必要がある転がり軸受を意味する。
FIG. 6 is a table relating to the evaluation results of the remaining life diagnosis, (a) is a rolling bearing remaining life diagnosis method using the normal database of the present invention, evaluation results by the remaining life diagnosis system, and (b) is normal for each device. The remaining life diagnosis method when there is data, the evaluation result by the remaining life diagnosis system, (c) is an explanatory view showing the bearing number of the rotating equipment.
The remaining life diagnosis method of the rolling bearing using the normal database of the present invention and the evaluation result by the remaining life diagnosis system will be described. FIG. 6 (a) is a table regarding the remaining life diagnosis method of rolling bearings using a normal database and the evaluation result by the remaining life diagnosis system. From the left side of the table, the device name, bearing number, device type, device installation method, electric motor Output (kW) and rotation speed are shown. The right side of the table represents the evaluation result when the vibration value of the normal DB is used. In the table on the right side, the evaluation results regarding the failure mode and the remaining life are shown from the left. As the “failure mode”, there are modes such as indentation generation, occurrence of lubricant deterioration, caution and normality. The unit of remaining life is time (hr). Those with a triangular mark in front of these numbers indicate a rolling bearing that has a remaining life of 2 years (16000 hours) or less and needs to be replaced.
図６（ｂ）は機器ごとの正常データがあるときの余寿命診断方法、余寿命診断システムによる評価結果であり、この表の余寿命について、数字の前に三角のマークを付したものと、上述した図６（ａ）の表における三角のマークを付した余寿命が２年の軸受の診断結果とは略一致していることが読み取れる。従って、本発明の正常データベースを用いた転がり軸受の余寿命診断方法、余寿命診断システムは正確な診断が可能であることを裏付けている。 FIG. 6B is an evaluation result by the remaining life diagnosis method and the remaining life diagnosis system when there is normal data for each device. Regarding the remaining life in this table, a triangle mark is attached in front of the number, It can be seen that the remaining life indicated by the triangular mark in the table of FIG. 6 (a) described above substantially matches the diagnosis result of the bearing of 2 years. Therefore, the remaining life diagnosis method and remaining life diagnosis system of a rolling bearing using the normal database of the present invention supports that accurate diagnosis is possible.
上述した余寿命診断方法、余寿命診断システムによる評価結果と本来の余寿命との相関関係についてグラフに示すと、２年間の余寿命を分岐として、正常な診断領域と誤診断となる領域とに分けることができる。従って、本発明の診断方法、余寿命診断システムは余寿命が２年以下か２年以上かという大まかな診断をする場合においては精度の高い余寿命診断が可能であることがわかった。 When the correlation between the evaluation result of the remaining life diagnosis method and the remaining life diagnosis system described above and the original remaining life is shown in a graph, the remaining life of 2 years is divided into a normal diagnosis area and an erroneous diagnosis area. Can be divided. Therefore, it has been found that the diagnosis method and the remaining life diagnosis system of the present invention can perform a remaining life diagnosis with high accuracy when making a rough diagnosis whether the remaining life is 2 years or less or 2 years or more.
本発明の正常データベースを用いた転がり軸受の余寿命診断に用いるコンピュータプログラムは、コンピュータを用いた演算処理により上述した実施例１の正常データベースを用いた転がり軸受の余寿命診断方法及び余寿命診断システムを実現するものであり、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の記憶媒体に記憶して配布したり、インターネット等の電気通信回線を介して配布することができる。 The computer program used for the remaining life diagnosis of the rolling bearing using the normal database according to the present invention is the remaining life diagnosis method and remaining life diagnosis system of the rolling bearing using the normal database of the first embodiment described above by the arithmetic processing using the computer. Can be stored and distributed in a storage medium such as a CD-ROM or DVD, or can be distributed via an electric communication line such as the Internet.
上述した例では、汽力発電所やガスタービン発電所等で用いる転がり軸受の余寿命診断方法、余寿命診断システム、及び余寿命診断に用いるコンピュータプログラムについて詳述したが、気力発電所等に設置された設備を総合的に管理するコンピュータを用いたり、あるいは専用のパーソナルコンピュータを用いたりといった種々の形態にすることができる。 In the example described above, the remaining life diagnosis method, remaining life diagnosis system, and computer program used for remaining life diagnosis of rolling bearings used in steam power plants and gas turbine power plants are described in detail. It is possible to adopt various forms such as using a computer that comprehensively manages the installed facilities or using a dedicated personal computer.
なお、本発明は、正常時の軸受振動データとして機器種類／機器出力に応じた類似機器の振動データベースを別途作成することで、正常時の軸受振動データを取得していない場合であっても、類似機器のデータを用いることにより余寿命診断が可能となり、余寿命診断の連用範囲が広げることができれば、上述した発明の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。 In addition, the present invention separately creates a vibration database of similar equipment according to the equipment type / equipment output as normal bearing vibration data, so that even when normal bearing vibration data is not acquired, If the remaining life diagnosis can be performed by using data of similar devices and the continuous use range of the remaining life diagnosis can be expanded, the present invention is not limited to the embodiment of the invention described above, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course you can.
本発明の正常データベースを用いた転がり軸受の余寿命診断方法、余寿命診断システム及び余寿命診断タに用いるコンピュータプログラムは、発電所の機器に備えられる転がり軸受以外に、一般的な工場内やプラント設備などおける機器に備えられる転がり軸受の診断にも利用することができる。 The computer program used for the remaining life diagnosis method, remaining life diagnosis system and remaining life diagnosis data of the rolling bearing using the normal database of the present invention is not limited to the rolling bearing provided in the equipment of the power plant. It can also be used for diagnosis of rolling bearings installed in equipment such as equipment.
１ 回転機器（ポンプ、ファン）
２ 回転機器（電動機）
３ 転がり軸
1 Rotating equipment (pump, fan)
2 Rotating equipment (electric motor)
3 Rolling shaft
Claims (6)
転がり軸受（３）におけるゴミ混入状態と振動・軸受寿命との関係、及び潤滑油の劣化と振動・軸受寿命とに関し、各転がり軸受（３）について、加速度センサを用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を含む周波数帯域信号を、実験装置により採取する基礎データ採取段階と、
ポンプ、ファン等の回転機器（１，２）に備えられた、余寿命診断の対象となる転がり軸受（３）について、加速度センサを用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を含む周波数帯域信号を測定する測定段階と、
前記測定段階により求めた測定値と、前記基礎データ採取段階で求めたデータおよび前記回転機器（１、２）と類似する機器に備えられた転がり軸受を用いて採取した正常状態の振動データとを用いて、該類似機器の機器タイプ、回転数、機器出力、軸受が備えられた機器設置方法ごとに区分分けして特徴量についてのデータを構築することにより、余寿命診断の対象となる転がり軸受（３）のゴミ混入状態と潤滑油の劣化状態を推定し、該転がり軸受（３）の余寿命を算出する判定段階と、を含み、
余寿命診断の連用範囲を広げるために、前記基礎データ採取段階において、正常時の軸受振動データを取得していない場合には、余寿命診断したい転がり軸受（３）の運転時と正常時の振動の大きさの比である特徴量の比を用いて評価するときに、前記類似機器のデータからの特徴量を用いて余寿命診断をする、ことを特徴とする正常データベースを用いた転がり軸受の余寿命診断方法。 A remaining life diagnosis method for a rolling bearing for estimating a remaining life of a rolling bearing (3) provided in a rotating device (1, 2) such as a pump or a fan,
Regarding the relationship between dust contamination and vibration / bearing life in the rolling bearing (3), and the deterioration and vibration / bearing life of the lubricating oil, the vibration signal is obtained for each rolling bearing (3) using an acceleration sensor. A basic data collection stage for collecting a frequency band signal including a resonance frequency band signal capable of high sensitivity detection by an experimental device;
Resonance frequency at which the highest sensitivity can be detected by using an acceleration sensor to determine the vibration signal of the rolling bearing (3) provided in the rotating device (1, 2) such as a pump or fan, which is the target of the remaining life diagnosis. A measurement stage for measuring a frequency band signal including a band signal;
The measurement value obtained in the measurement step, the data obtained in the basic data collection step, and vibration data in a normal state collected using a rolling bearing provided in a device similar to the rotating device (1, 2). Rolling bearings that are subject to remaining life diagnosis by constructing data on feature quantities by classifying each equipment type, rotation speed, equipment output, and equipment installation method equipped with bearings. (3) estimating the deterioration state of the dust mixed state and lubricants, seen including a determining step, the calculating the remaining life of the rolling bearing (3),
In order to expand the range of remaining life diagnosis, if normal bearing vibration data is not acquired in the basic data collection stage, the vibration and normal vibration of the rolling bearing (3) for which the remaining life diagnosis is desired. Of a rolling bearing using a normal database, characterized in that the remaining life diagnosis is performed using the feature amount from the data of the similar device when the evaluation is performed using the feature amount ratio which is the ratio of the size of Remaining life diagnosis method.
転がり軸受（３）におけるゴミ混入状態と振動・軸受寿命との関係、及び潤滑油の劣化と振動・軸受寿命とに関し、各転がり軸受（３）について、加速度センサを用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を含む周波数帯域信号を、実験装置により採取する基礎データ採取段階と、
ポンプ、ファン等の回転機器（１，２）に備えられた、余寿命診断の対象となる転がり軸受（３）について、加速度センサを用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を含む周波数帯域信号を測定する測定段階と、
前記測定段階により求めた測定値と、前記基礎データ採取段階で求めたデータおよび前記回転機器（１、２）と類似する機器に備えられた転がり軸受を用いて採取した正常状態の振動データとを用い、該類似機器に備えられた転がり軸受の振動から故障の特徴量を取り出し、この特徴量をデータベースとして構築することにより、余寿命診断の対象となる転がり軸受（３）のゴミ混入状態と潤滑油の劣化状態を推定し、該転がり軸受（３）の余寿命を算出する判定段階と、を含み、
余寿命診断の連用範囲を広げるために、前記基礎データ採取段階において、正常時の軸受振動データを取得していない場合には、余寿命診断したい転がり軸受（３）の運転時と正常時の振動の大きさの比である特徴量の比を用いて評価するときに、前記類似機器のデータからの特徴量を用いて余寿命診断をする、ことを特徴とする正常データベースを用いた転がり軸受の余寿命診断方法。 A remaining life diagnosis method for a rolling bearing for estimating a remaining life of a rolling bearing (3) provided in a rotating device (1, 2) such as a pump or a fan,
Regarding the relationship between dust contamination and vibration / bearing life in the rolling bearing (3), and the deterioration and vibration / bearing life of the lubricating oil, the vibration signal is obtained for each rolling bearing (3) using an acceleration sensor. A basic data collection stage for collecting a frequency band signal including a resonance frequency band signal capable of high sensitivity detection by an experimental device;
Resonance frequency at which the highest sensitivity can be detected by using an acceleration sensor to determine the vibration signal of the rolling bearing (3) provided in the rotating device (1, 2) such as a pump or fan, which is the target of the remaining life diagnosis. A measurement stage for measuring a frequency band signal including a band signal;
The measurement value obtained in the measurement step, the data obtained in the basic data collection step, and vibration data in a normal state collected using a rolling bearing provided in a device similar to the rotating device (1, 2). The feature amount of failure is extracted from the vibration of the rolling bearing provided in the similar device , and the feature amount is constructed as a database, so that the contamination state and lubrication of the rolling bearing (3) to be subjected to the remaining life diagnosis are lubricated. estimating a deterioration state of the oil, see containing a determining step, the calculating the remaining life of the rolling bearing (3),
In order to expand the range of remaining life diagnosis, if normal bearing vibration data is not acquired in the basic data collection stage, the vibration and normal vibration of the rolling bearing (3) for which the remaining life diagnosis is desired. Of a rolling bearing using a normal database, characterized in that the remaining life diagnosis is performed using the feature amount from the data of the similar device when the evaluation is performed using the feature amount ratio which is the ratio of the size of Remaining life diagnosis method.
転がり軸受（３）におけるゴミ混入状態と振動・軸受寿命との関係、及び潤滑油の劣化と振動・軸受寿命とに関し、各転がり軸受（３）について、加速度センサを用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を含む周波数帯域信号を、実験装置により採取する基礎データ採取手段と、
ポンプ、ファン等の回転機器（１，２）に備えられた、余寿命の診断対象となる転がり軸受（３）について、加速度センサを用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を含む周波数帯域信号を測定する測定手段と、
余寿命診断の連用範囲を広げるために、前記基礎データ採取手段において、正常時の軸受振動データを取得していない場合に、余寿命診断したい転がり軸受（３）の運転時と正常時の振動の大きさの比である特徴量の比を用いて評価するときに、前記測定手段により求めた測定値と、前記基礎データ採取手段で求めたデータおよび前記回転機器（１、２）と類似する機器に備えられた転がり軸受を用いて採取した正常状態の振動データとを用いて、該類似機器の機器タイプ、回転数、機器出力、軸受が備えられた機器設置方法ごとに区分分けして特徴量についてのデータを構築することにより、余寿命診断の対象となる転がり軸受（３）のゴミ混入状態と潤滑油の劣化状態を推定し、該転がり軸受（３）の余寿命を算出する判定手段と、を備えた、ことを特徴とする正常データベースを用いた転がり軸受の余寿命診断システム。 A rolling bearing remaining life diagnosis system for estimating the remaining life of a rolling bearing (3) provided in a rotating device (1, 2) such as a pump or a fan,
Regarding the relationship between dust contamination and vibration / bearing life in the rolling bearing (3), and the deterioration and vibration / bearing life of the lubricating oil, the vibration signal is obtained for each rolling bearing (3) using an acceleration sensor. Basic data collection means for collecting a frequency band signal including a resonance frequency band signal capable of high sensitivity detection by an experimental device;
Resonance frequency at which the highest sensitivity can be detected by using an acceleration sensor to determine the vibration signal of the rolling bearing (3) provided in the rotating device (1, 2) such as a pump or fan, which is to be diagnosed for the remaining life. Measuring means for measuring a frequency band signal including a band signal;
In order to expand the continuous use range of the remaining life diagnosis, when the basic data collection means has not acquired normal bearing vibration data, the vibration of the rolling bearing (3) for which the remaining life diagnosis is desired and the normal vibration Equipment that is similar to the measured value obtained by the measuring means, the data obtained by the basic data collecting means, and the rotating equipment (1, 2) when evaluating using the feature quantity ratio that is the size ratio Using the vibration data in the normal state collected using the rolling bearings provided in the above, it is divided into features according to the equipment type, rotation speed, equipment output of the similar equipment , and the equipment installation method equipped with the bearing. And a determination means for estimating the dust contamination state of the rolling bearing (3) and the deterioration state of the lubricating oil, and calculating the remaining life of the rolling bearing (3). , Be prepared And, remaining life diagnosis system of a rolling bearing using normal database, characterized in that.
転がり軸受（３）におけるゴミ混入状態と振動・軸受寿命との関係、及び潤滑油の劣化と振動・軸受寿命とに関し、各転がり軸受（３）について、加速度センサを用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を含む周波数帯域信号を、実験装置により採取する基礎データ採取手段と、
ポンプ、ファン等の回転機器（１，２）に備えられた、余寿命の診断対象となる転がり軸受（３）について、加速度センサを用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を含む周波数帯域信号を測定する測定手段と、
余寿命診断の連用範囲を広げるために、前記基礎データ採取手段において、正常時の軸受振動データを取得していない場合に、余寿命診断したい転がり軸受（３）の運転時と正常時の振動の大きさの比である特徴量の比を用いて評価するときに、前記測定手段により求めた測定値と、前記基礎データ採取手段で求めたデータおよび前記回転機器（１、２）と類似する機器に備えられた転がり軸受を用いて採取した正常状態の振動データとを用いて、該類似機器に備えられた転がり軸受の振動から故障の特徴量を取り出し、この特徴量をデータベースとして構築することにより、余寿命診断の対象となる転がり軸受（３）のゴミ混入状態と潤滑油の劣化状態を推定し、該転がり軸受（３）の余寿命を算出する判定手段と、を備えた、ことを特徴とする正常データベースを用いた転がり軸受の余寿命診断システム。 A rolling bearing remaining life diagnosis system for estimating the remaining life of a rolling bearing (3) provided in a rotating device (1, 2) such as a pump or a fan,
Regarding the relationship between dust contamination and vibration / bearing life in the rolling bearing (3), and the deterioration and vibration / bearing life of the lubricating oil, the vibration signal is obtained for each rolling bearing (3) using an acceleration sensor. Basic data collection means for collecting a frequency band signal including a resonance frequency band signal capable of high sensitivity detection by an experimental device;
Resonance frequency at which the highest sensitivity can be detected by using an acceleration sensor to determine the vibration signal of the rolling bearing (3) provided in the rotating device (1, 2) such as a pump or fan, which is to be diagnosed for the remaining life. Measuring means for measuring a frequency band signal including a band signal;
In order to expand the continuous use range of the remaining life diagnosis, when the basic data collection means has not acquired normal bearing vibration data, the vibration of the rolling bearing (3) for which the remaining life diagnosis is desired and the normal vibration Equipment that is similar to the measured value obtained by the measuring means, the data obtained by the basic data collecting means, and the rotating equipment (1, 2) when evaluating using the feature quantity ratio that is the size ratio Using the vibration data in the normal state collected using the rolling bearing provided in the above, the feature amount of the failure is extracted from the vibration of the rolling bearing provided in the similar device, and this feature amount is constructed as a database. to estimate the deterioration state of the dust mixed state and the lubricating oil of the rolling bearing (3) to be remaining life diagnosis, and determining means for calculating the remaining service life of the rolling bearing (3), provided with, characterized in that Remaining life diagnosis system of a rolling bearing using normal database to.
コンピュータを用いて、
ポンプ、ファン等の回転機器（１，２）に備えられた、余寿命の診断対象となる転がり軸受（３）について、加速度センサを用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を含む周波数帯域信号を測定する機能と、
予め実施した転がり軸受（３）におけるゴミ混入状態と振動・軸受寿命との関係、及び潤滑油の劣化と振動・軸受寿命とに関し、各転がり軸受（３）について、加速度センサを用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を含む周波数帯域信号を、実験装置により採取したデータデータベースにアクセスし、余寿命診断の対象となる転がり軸受（３）について求めた測定値と、基礎データおよび回転機器（１、２）と類似する機器に備えられた転がり軸受を用いて採取した正常状態の振動データとを用いて、余寿命診断の対象となる転がり軸受（３）のゴミ混入状態と潤滑油の劣化状態を推定するが、余寿命診断の連用範囲を広げるために、前記基礎データを採取する際に、正常時の軸受振動データを取得していない場合には、余寿命診断したい転がり軸受（３）の運転時と正常時の振動の大きさの比である特徴量の比を用いて評価するときに、該類似機器の機器タイプ、回転数、機器出力、軸受が備えられた機器設置方法ごとに区分分けして特徴量についてのデータを構築することにより、該転がり軸受（３）の余寿命を算出する機能と、
診断対象となる転がり軸受（３）の余寿命診断結果を出力する機能と、
を実現することを特徴とする正常データベースを用いた転がり軸受の余寿命診断に用いるコンピュータプログラム。 A computer program for estimating the remaining life of a rolling bearing (3) provided in a rotating device (1, 2) such as a pump and a fan, for estimating the remaining life of the rolling bearing (3),
Using a computer
Resonance frequency at which the highest sensitivity can be detected by using an acceleration sensor to determine the vibration signal of the rolling bearing (3) provided in the rotating device (1, 2) such as a pump or fan, which is to be diagnosed for the remaining life. A function for measuring a frequency band signal including a band signal;
Regarding the relationship between dust contamination and vibration / bearing life in the rolling bearing (3) performed in advance, and the deterioration and vibration / bearing life of the lubricating oil, vibration signals are sent to each rolling bearing (3) using an acceleration sensor. Obtain the measured frequency band signal including the resonance frequency band signal that can be detected with the highest sensitivity by accessing the data database collected by the experimental apparatus, and the measured value obtained for the rolling bearing (3) to be subjected to the remaining life diagnosis, Using basic data and vibration data in a normal state collected using rolling bearings installed in equipment similar to rotating equipment (1, 2), contamination of rolling bearing (3) subject to remaining life diagnosis state and lubricant degradation state estimation Suruga, in order to widen the successive application range of remaining life diagnosis, when collecting the basic data does not get a bearing vibration data during normal field When the evaluation is made using the ratio of the characteristic amount, which is the ratio of the magnitude of vibration during operation and normal operation of the rolling bearing (3) whose remaining life is to be diagnosed, the device type, rotational speed, device of the similar device A function for calculating the remaining life of the rolling bearing (3) by constructing data on the feature amount by classifying the output and the equipment installation method provided with the bearing ,
A function of outputting the remaining life diagnosis result of the rolling bearing (3) to be diagnosed;
Is a computer program used for remaining life diagnosis of a rolling bearing using a normal database.
コンピュータを用いて、
ポンプ、ファン等の回転機器（１，２）に備えられた、余寿命の診断対象となる転がり軸受（３）について、加速度センサを用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を含む周波数帯域信号を測定する機能と、
予め実施した転がり軸受（３）におけるゴミ混入状態と振動・軸受寿命との関係、及び潤滑油の劣化と振動・軸受寿命とに関し、各転がり軸受（３）について、加速度センサを用いて振動信号を求め、最も高感度検出が可能な共振周波数帯信号を含む周波数帯域信号を、実験装置により採取したデータデータベースにアクセスし、余寿命診断の対象となる転がり軸受（３）について求めた測定値と、基礎データおよび回転機器（１、２）と類似する機器に備えられた転がり軸受を用いて採取した正常状態の振動データとを用いて、余寿命診断の対象となる転がり軸受（３）のゴミ混入状態と潤滑油の劣化状態を推定するが、余寿命診断の連用範囲を広げるために、基礎データを採取する際に、正常時の軸受振動データを取得していない場合には、余寿命診断したい転がり軸受（３）の運転時と正常時の振動の大きさの比である特徴量の比を用いて評価するときに、該類似機器に備えられた転がり軸受の振動から故障の特徴量を取り出し、この特徴量をデータベースとして構築することにより、該転がり軸受（３）の余寿命を算出する機能と、
診断対象となる転がり軸受（３）の余寿命診断結果を出力する機能と、
を実現することを特徴とする正常データベースを用いた転がり軸受の余寿命診断に用いるコンピュータプログラム。 A computer program for estimating the remaining life of a rolling bearing (3) provided in a rotating device (1, 2) such as a pump and a fan, for estimating the remaining life of the rolling bearing (3),
Using a computer
Resonance frequency at which the highest sensitivity can be detected by using an acceleration sensor to determine the vibration signal of the rolling bearing (3) provided in the rotating device (1, 2) such as a pump or fan, which is to be diagnosed for the remaining life. A function for measuring a frequency band signal including a band signal;
Regarding the relationship between dust contamination and vibration / bearing life in the rolling bearing (3) performed in advance, and the deterioration and vibration / bearing life of the lubricating oil, vibration signals are sent to each rolling bearing (3) using an acceleration sensor. Obtain the measured frequency band signal including the resonance frequency band signal that can be detected with the highest sensitivity by accessing the data database collected by the experimental apparatus, and the measured value obtained for the rolling bearing (3) to be subjected to the remaining life diagnosis, Using basic data and vibration data in a normal state collected using rolling bearings installed in equipment similar to rotating equipment (1, 2), contamination of rolling bearing (3) subject to remaining life diagnosis state and lubricant degradation state estimation Suruga, in order to widen the successive application range of remaining life diagnosis, when collecting basic data, if you do not have a bearing vibration data during normal When evaluating using the ratio of the characteristic quantity, which is the ratio of the magnitude of vibration during operation and normal operation of the rolling bearing (3) whose remaining life is to be diagnosed, a failure is detected from the vibration of the rolling bearing provided in the similar device. A function of calculating the remaining life of the rolling bearing (3) by taking out the feature quantity of
A function of outputting the remaining life diagnosis result of the rolling bearing (3) to be diagnosed;
Is a computer program used for remaining life diagnosis of a rolling bearing using a normal database.
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