JPH01232230A - 軸受の異常診断装置 - Google Patents

軸受の異常診断装置

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JPH01232230A
JPH01232230A JP63059012A JP5901288A JPH01232230A JP H01232230 A JPH01232230 A JP H01232230A JP 63059012 A JP63059012 A JP 63059012A JP 5901288 A JP5901288 A JP 5901288A JP H01232230 A JPH01232230 A JP H01232230A
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JP
Japan
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bearing
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signal
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abnormality
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JP63059012A
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Shigeto Nishimoto
西本 重人
Yoshiki Fujimoto
藤本 芳樹
Noriyuki Inoue
井上 紀明
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JFE Steel Corp
Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
Kawasaki Steel Corp
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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。

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
用した軸受の異常診断装置に関する。
〈従来の技術〉 従来、AEによる軸受の異常診断装置としては次のよう
なものがある。この軸受の異常診断装置は軸受からのA
P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ときにランプ等を点灯して
軸受の異常を表示するようにしている。
〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記従来の軸受の異常診断装置では単に
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、軸受の異常をランプ等で表示しているため、たと
えば装置が誤動作したり他の原因で条虫のAEが発生し
た場合においても、表示としては軸受の異常としか表示
されず、軸受が正常であるにもかかわらず装置の停止、
軸受の分解が行われ、膨大な労力、経費の損失を招くと
いう問題があった。
そこで、この発明の目的は、AEの発生の周期性を考慮
し、かっ、それを表示することによって、軸受の異常、
装置の誤動作、あるいは装置の異常を判別できる軸受の
異常診断装置を提供することにある。
く課題を解決するための手段〉 この発明の原理を第4図に基づいて説明する。
第4図(a)は、AE倍信号包絡線検波した後の検波波
形を示すものであり、レベルが急に高くなっている箇所
が異常時に発生するAE倍信号ありレベルの低い箇所は
バックノイズを表わしている。
このAE倍信号、軸受の異常部位により特定の周期(特
性周期)をもって発生する。すなわち内輪の場合には内
輪回転周期と内輪の一点を転動体が通過する周期(内輪
転動体通過周期)、外輪の場合には外輪の一点を転動体
が通過する周期(外輪転動体通過周期)、転動体の場合
には転動体自転周期及び保持器公転周期である。
第4図(b)は内輪が剥離している場合のAEの発生周
期を周期別の発生数で集計したしのであり、これから、
軸受の異常時には特性周期をもったAEのみが発生する
ことがわかる。したかって、軸受の異常判断は、特性周
期をもったAEの発生がある数以上発生すれば異常と考
えればよい。すなわち、第4図(C)のようにしきい値
をもうけ、AEの発生数がこのしきい値を超えれば異常
と判断すればよい。第4図(d)は、軸受異常以外、こ
こではセンサの破損時のAE発生周期を示すが、ランダ
ムな周期をもったAEが多数発生しており、特性周期を
もったAEだけが発生しているとは言えない。しきい値
を超えているのは、特性周期だけでなく他の周期をもっ
たAEも超えており、−目で軸受の異常でないことが判
断できる。
第4図(e)は、AEの発生数がしきい値を超えていな
い。この状態で装置が異常と表示した場合に見、明らか
に誤動作であることがわかる。
本発明は、この点に着目してなされたものであり、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上記しきい値を超えるAE倍信号
発生数を集計する集計手段と、上記集計手段で集計され
た周期阿の上記しきい値を超えるAE倍信号発生数を表
示する表示装置とを備えたことを特徴としている。
〈作用〉 軸受などからのAEはAEセンサによって検出され、A
E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表示
装置に表示される。この表示装置に表示された内容より
、特性周期におけろAEの発生数がしきい値を超えない
場合には誤動作と判断し、しきい値を超えた場合の発生
周期か特性周期である場合には軸受が異常と判断し、ま
たしきい値を超えた発生周期が特性周期でない場合には
例えばセンサなど軸受以外が異常だと判断できる。
〈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は軸受などからのAEを検出するA
E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
500KHzの帯域のAE倍信号通過させられ、ノイズ
が除去されろ。
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。
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ときにパ
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人力される。そして、コンピュー
タ7における演算結果が表示装置としてのCRT9に表
示される。
上記コンピュータ7においては第2図のフローチャート
に示す処理が行なわれる。
まず、第2図のステップSIで初期設定がなされ、ステ
ップS2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
いと判断されたときはステップ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、。
S9.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S、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Sll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て算出した周期に対して、回転センサ8で
検出した軸受の単位時間当たりの回転数を掛け、基学回
転数で割る処理を行なう。次いで、ステップS7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5図(a)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5図(a)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何らかの異常と判定し
、ステップS9に進んで警報を出力する。次いで、ステ
ップ810に進んで集計された周期毎の発生数と、しき
い値と、特性周期をCRT9に表示する。そして、この
表示内容は周期毎のAEの発生回数を表わし、例えば第
5図(a)に示すように表示される。
作業者はこのCRT9の表示内容より軸受の異常か否か
を判断する。その作業者の判断処理の内容は第3図のフ
ローチャートに示す。まず、ステップS11に示すよう
にAEの発生数がしきい値を超えたか否かを判断する。
そして、AEの発生数がしきい値を超えた場合(第5図
(b)、(d))にはステップS13に進んで、発生周
期が特性周期であるか否かを判断する。AEの発生周期
が特性周期である場合(第5図(b))、軸受の異常と
正確に判断される。一方、AEの発生回数がしきい値を
超える周期が特性周期以外の他の周期にも存する場合(
第5図(d))、例えば軸受以外のセンサあるいは他の
装置に異常があるとわかる。一方、ステップS IIで
AE発生数かしきい値を超えていないと判断した場合(
第5図(C))、何らかの誤動作だと判断される。
なお、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。
上記実施例では作業者がCI”(T 9の表示内容より
第3図の判断処理を行なうようにしたが、コンピュータ
7に第3図のステップS 13に示すしきい値を超えた
周期が特性周期であるか否かを判断するプログラムを記
憶させて、第3図に示す処理を自動的に行なうようにし
てもよい。さらに、ステップSI3でAEの発生回数が
しきい値を超える特性周期が、内輪の回転周期、内輪の
一点を転動体が通過する周期か、あるいは外輪の一点を
転動体が通過する周期かによって、内輪の損傷か外輪の
損傷かが判断される。また上記特性周期が転動体の自転
周期あるいは保持器の公転周期である場合には転動体の
損傷と判断される。
〈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診断装
置は、AEセンサからのAE倍信号しきい値を比較する
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、上記周期算出手段で算出された
発生周期毎の上記しきい値を超えるAE倍信号発生数を
集計する集計手段と、上記集計手段で集計された発生周
期毎の上記しきい値を超えるAE倍信号発生数を表示す
る表示装置とを備えたので、単なる軸受の異常診断だけ
でなく、その根拠となるAEの発生の周期性を確認でき
、軸受の診断が正確に行なわれたかどうかを識別でき、
誤診断による装置の停止、軸受の分解などを防止できる
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の軸受の異常診断装置のブロック図、
第2図、第3図は上記実施例のフローチャート、第4図
は包絡線検波波形およびAEの発生周期と発生回数の関
係を示す図、第5図はCRTの表示内容を示す図である
。 1・・・AEセンサ、  3・・・バンドパスフィルタ
ー、5・・包絡線検波回路、6・・比較器、7・・・コ
ンピュータ、  8・・・回転センサ、9・・・CRT
o 特許出願 人 光洋精工株式会社 ほか18代理人 弁
理士 青  山  葆  ほか1名第2図 第3図 第4閏 (bl 発主周ス月 の1子羊石某と内輪1;く高’q
)         (c)   異常0 判6丁ピ 2】 旧知1 m5ec+ +bl軸層異常 Ldl◆!瞥以外の異常 旧知(0,。) 5図 Tel  吉興動イノ目 月I 其宕  + nn sac 1

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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上記しきい
    値を超えるAE信号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周期毎の上記しきい値を
    超えるAE信号の発生数を表示する表示装置とを備えた
    ことを特徴とする軸受の異常診断装置。
JP63059012A 1988-03-10 1988-03-10 軸受の異常診断装置 Expired - Lifetime JPH0658298B2 (ja)

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JPH0658298B2 JPH0658298B2 (ja) 1994-08-03

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