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公開番号2024168658
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-05
出願番号2023085525
出願日2023-05-24
発明の名称軸受の状態監視方法、および状態監視装置
出願人日本精工株式会社
代理人弁理士法人栄光事務所
主分類G01M 13/045 20190101AFI20241128BHJP(測定;試験)
要約【課題】監視対象の回転数を直接測定できない場合であっても、自転数の変動、公転数の変動を測定可能な軸受装置の状態監視方法及び状態監視装置を提供する。
【解決手段】監視対象である第1の回転部材と、前記第1の回転部材と同期して回転動作を行う第2の回転部材とを含んで構成される軸受装置の状態監視を行う状態監視方法であって、前記軸受装置の回転動作に伴って発生する振動に基づく信号を検出し、前記信号に対して周波数分析を行い、スペクトルデータを導出し、前記信号のうち、回転動作に伴って前記第2の回転部材にて発生する振動に基づく信号を用いて、前記回転動作における回転速度を算出し、前記スペクトルデータのピークが現れる周波数と、前記回転速度における前記軸受装置の自転による理論周波数および公転による理論周波数の少なくとも一方とを比較し、前記軸受装置における自転および公転の変動の少なくとも一方を判定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
監視対象である第１の回転部材と、前記第１の回転部材と同期して回転動作を行う第２の回転部材とを含んで構成される軸受装置の状態監視を行う状態監視方法であって、
前記軸受装置の回転動作に伴って発生する振動に基づく信号を検出する検出工程と、
前記信号に対して周波数分析を行い、スペクトルデータを導出する導出工程と、
前記信号のうち、回転動作に伴って前記第２の回転部材にて発生する振動に基づく信号を用いて、前記回転動作における回転速度を算出する算出工程と、
前記スペクトルデータのピークが現れる周波数と、前記回転速度における前記軸受装置の自転による理論周波数および公転による理論周波数の少なくとも一方とを比較し、前記軸受装置における自転および公転の変動の少なくとも一方を判定する判定工程と、
を有することを特徴とする状態監視方法。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第１の回転部材は、転がり軸受であり、
前記第２の回転部材は、前記回転動作にて回転する回転軸に連結された連結部材である、請求項１に記載の状態監視方法。
【請求項３】
前記連結部材は、チェーン、またはベルトである、請求項２に記載の状態監視方法。
【請求項４】
前記第１の回転部材は、転がり軸受であり、
前記第２の回転部材は、転がり軸受である、請求項１に記載の状態監視方法。
【請求項５】
前記検出工程において、前記第１の回転部材の周辺に設置された振動センサを用いて、前記信号を検出する、請求項１に記載の状態監視方法。
【請求項６】
前記軸受装置は、前記第２の回転部材の近傍に、前記第１の回転部材と同期して回転動作を行う第３の回転部材を含んで構成され、
前記検出工程において、
前記第１の回転部材の周辺に設置された第１のセンサを用いて第１の信号を検出し、
前記第３の回転部材の周辺に設置された第２のセンサを用いて第２の信号を検出し、
前記導出工程において、前記第１の信号を用いてスペクトルデータを導出し、
前記算出工程において、前記第２の信号を用いて、前記回転動作における回転速度を算出する、請求項１に記載の状態監視方法。
【請求項７】
前記検出工程において、
前記第１の回転部材の周辺に設置された第１のセンサを用いて第１の信号を検出し、
前記第２の回転部材の周辺に設置された第２のセンサを用いて第２の信号を検出し、
前記導出工程において、前記第１の信号を用いてスペクトルデータを導出し、
前記算出工程において、前記第２の信号を用いて、前記回転動作における回転速度を算出する、請求項１に記載の状態監視方法。
【請求項８】
監視対象である第１の回転部材と、前記第１の回転部材と同期して回転動作を行う第２の回転部材とを含んで構成される軸受装置の状態監視を行う状態監視装置であって、
前記軸受装置の回転動作に伴って発生する振動に基づく信号を検出する検出手段と、
前記信号に対して周波数分析を行い、スペクトルデータを導出する導出手段と、
前記信号のうち、回転動作に伴って前記第２の回転部材にて発生する振動に基づく信号を用いて、前記回転動作における回転速度を算出する算出手段と、
前記スペクトルデータのピークが現れる周波数と、前記回転速度における前記軸受装置の自転による理論周波数および公転による理論周波数の少なくとも一方とを比較し、前記軸受装置における自転および公転の変動の少なくとも一方を判定する判定手段と、
を有することを特徴とする状態監視装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受の状態監視方法、および状態監視装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、軸受の外輪あるいは内輪等に生じる音や振動をセンサによって検出し、その検出信号に基いて異常の有無を判断する技術が提案されている。
【０００３】
特許文献１には、振動センサの出力から特徴量抽出部において周波数特徴量と時間特徴量とを抽出して異常診断部に入力し、異常診断部が周波数特徴量と時間特徴量と基準データとを照合することにより、異常の有無および異常の種別を判断可能とした回転機器の異常診断方法が記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、軸受から発生する振動を検出し、検出された信号波形にエンベロープ処理および周波数分析を施し、得られたエンベロープスペクトルのピーク値を所定の周波数範囲で測定された全スペクトルの積分値であるオーバーオール値で除算して算出値を得て、該算出値を基準値と比較して異常の有無を判断する軸受の異常診断方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第３４４９１９４号公報
特許第４１２００９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
軸受装置の状態監視では、自転滑りや公転滑り、または公転数の変動などを対象としても行われている。このような状態監視においては、軸受装置の回転数の情報が必要となる。回転数の情報（変動等）を精度良く検出するためには、診断対象付近に回転センサを設置する必要があるが、装置構成によっては、回転センサが設置できなかったり、回転数の情報が取得できなかったりすることが想定される。一方、軸受装置において、回転動作を行った際に、所定の周期にて振動を発生させる構成要素がある。このような構成要素としては、チェーンやベルトなどの周辺部材、監視対象以外の軸受なども挙げられる。特許文献１や特許文献２では、このような構成要素からの振動を想定して、異常診断時に利用する回転数を導出する扱うことについては十分に考慮されていなかった。
【０００７】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、監視対象の回転数を直接測定できない場合であっても、自転数の変動、公転数の変動を測定可能な軸受装置の状態監視方法及び状態監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明は以下の構成を有する。すなわち、監視対象である第１の回転部材と、前記第１の回転部材と同期して回転動作を行う第２の回転部材とを含んで構成される軸受装置の状態監視を行う状態監視方法であって、
前記軸受装置の回転動作に伴って発生する振動に基づく信号を検出する検出工程と、
前記信号に対して周波数分析を行い、スペクトルデータを導出する導出工程と、
前記信号のうち、回転動作に伴って前記第２の回転部材にて発生する振動に基づく信号を用いて、前記回転動作における回転速度を算出する算出工程と、
前記スペクトルデータのピークが現れる周波数と、前記回転速度における前記軸受装置の自転による理論周波数および公転による理論周波数の少なくとも一方とを比較し、前記軸受装置における自転および公転の変動の少なくとも一方を判定する判定工程と、
を有することを特徴とする状態監視方法。
【０００９】
また、本発明の別の形態は以下の構成を有する。すなわち、監視対象である第１の回転部材と、前記第１の回転部材と同期して回転動作を行う第２の回転部材とを含んで構成される軸受装置の状態監視を行う状態監視装置であって、
前記軸受装置の回転動作に伴って発生する振動に基づく信号を検出する検出手段と、
前記信号に対して周波数分析を行い、スペクトルデータを導出する導出手段と、
前記信号のうち、回転動作に伴って前記第２の回転部材にて発生する振動に基づく信号を用いて、前記回転動作における回転速度を算出する算出手段と、
前記スペクトルデータのピークが現れる周波数と、前記回転速度における前記軸受装置の自転による理論周波数および公転による理論周波数の少なくとも一方とを比較し、前記軸受装置における自転および公転の変動の少なくとも一方を判定する判定手段と、
を有することを特徴とする状態監視装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、監視対象の回転数を直接測定できない場合であっても、自転数の変動、公転数の変動の状態監視が可能となる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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