JP2943272B2 - 可変速回転機械の診断方法 - Google Patents
可変速回転機械の診断方法Info
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- JP2943272B2 JP2943272B2 JP20290290A JP20290290A JP2943272B2 JP 2943272 B2 JP2943272 B2 JP 2943272B2 JP 20290290 A JP20290290 A JP 20290290A JP 20290290 A JP20290290 A JP 20290290A JP 2943272 B2 JP2943272 B2 JP 2943272B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は速度変動を伴い回転する可変速回転機械の
回転各部位の機械異常状態を、回転変動状態で特定する
ための可変速回転機械の診断方法に関するものである。
回転各部位の機械異常状態を、回転変動状態で特定する
ための可変速回転機械の診断方法に関するものである。
回転機械にはアンバランス、ミスアライメント、軸受
の欠陥等各種の異常現象が存在する。このような異常現
象が発生する部位を特定する技術として、従来から回転
機械から発生する振動を利用する方法が用いられてい
る。従来行われている振動を用いる回転機械の診断方法
の１例を下記に示す。
の欠陥等各種の異常現象が存在する。このような異常現
象が発生する部位を特定する技術として、従来から回転
機械から発生する振動を利用する方法が用いられてい
る。従来行われている振動を用いる回転機械の診断方法
の１例を下記に示す。
（１） 回転機械の回転数を一定に保つ。
（２） 一定に保った回転機械の振動を測定する。回転
機械から発生している振動を測定する方法は、振動変
位、振動速度、振動加速度の各測定方法のうちの１
種以上が用いられる。
機械から発生している振動を測定する方法は、振動変
位、振動速度、振動加速度の各測定方法のうちの１
種以上が用いられる。
（３） 上記（２）の信号に周波数解析、自己相関解析
等を施し信号の周期性および周期を求める。
等を施し信号の周期性および周期を求める。
（４） 異常により発生する振動の周期を、（１）で決
定できる回転数より求める。
定できる回転数より求める。
（５） （３）および（４）の結果により異常部位の特
定を行う。
定を行う。
しかしながら、上述した方法では、測定に先立って回
転機械の回転数を一定に保つ必要があるため、可変速運
転のみが可能で回転数を一定に保つことができない可変
速回転機械では、振動による異常部位の特定が困難であ
る問題があった。
転機械の回転数を一定に保つ必要があるため、可変速運
転のみが可能で回転数を一定に保つことができない可変
速回転機械では、振動による異常部位の特定が困難であ
る問題があった。
従ってこの発明の目的は、可変速運転のみ可能な回転
機械設備においても、振動を使用した測定方法を利用し
て、異常現象が発生する部位を特定することが可能な可
変速回転機械の診断方法を提供することにある。
機械設備においても、振動を使用した測定方法を利用し
て、異常現象が発生する部位を特定することが可能な可
変速回転機械の診断方法を提供することにある。
上記目的を達成するために本発明方法においては、可
変速回転機械の回転数を測定し、測定した前記可変速回
転機械の回転数に基づいて、異常時に発生することが想
定される間隔でパルス信号を発生させ、一方、前記可変
速回転機械の振動の測定を前記回転数の測定と同時に行
い、そして、測定した振動の信号と前記パルス信号の双
方を、異常により決定できる時定数を用いて包絡線処理
し、次いで、前記包絡線処理により発生させた双方の信
号の数回転分づつの相互相関処理をし、この値によって
同定を行い異常部位を特定することに特徴を有するもの
である。
変速回転機械の回転数を測定し、測定した前記可変速回
転機械の回転数に基づいて、異常時に発生することが想
定される間隔でパルス信号を発生させ、一方、前記可変
速回転機械の振動の測定を前記回転数の測定と同時に行
い、そして、測定した振動の信号と前記パルス信号の双
方を、異常により決定できる時定数を用いて包絡線処理
し、次いで、前記包絡線処理により発生させた双方の信
号の数回転分づつの相互相関処理をし、この値によって
同定を行い異常部位を特定することに特徴を有するもの
である。
第５図は本発明診断方法を説明するブロック図であ
る。下記（１）〜（８）に本発明診断方法の工程を示
す。
る。下記（１）〜（８）に本発明診断方法の工程を示
す。
（１） 診断する可変速回転機械の回転数（回転速度）
の測定を行う。
の測定を行う。
（２） 測定した回転数に基づいて、可変速中の回転時
間を一定回転毎に演算する。この時間を基準に各異常時
（ベアリングの傷、アンバランス、ミスアライメントな
ど）に前記可変速機械に発生することが想定される間隔
でパルス信号を発生させる。ブロックａは測定した可変
速回転機械の回転数に基づいて、異常時に発生すること
が想定される間隔で発生させた回転パルス信号の１例を
示している。
間を一定回転毎に演算する。この時間を基準に各異常時
（ベアリングの傷、アンバランス、ミスアライメントな
ど）に前記可変速機械に発生することが想定される間隔
でパルス信号を発生させる。ブロックａは測定した可変
速回転機械の回転数に基づいて、異常時に発生すること
が想定される間隔で発生させた回転パルス信号の１例を
示している。
（３） 一方、前記可変速回転機械の振動の測定を上記
回転数の測定と同時に行う。ブロックＡは診断する可変
速回転機械を測定した各種信号の生データ（波形）の１
例を示している。
回転数の測定と同時に行う。ブロックＡは診断する可変
速回転機械を測定した各種信号の生データ（波形）の１
例を示している。
（４） ベアリングなど回転に起因する周期の数値演算
によって周期定数αを求める（ブロックｂ）。
によって周期定数αを求める（ブロックｂ）。
（５） 発生させたパルス信号（ブロックａ）を周期定
数αにより決定される時定数を用いて包絡線処理する。
ブロックｃは包絡線処理したパルス信号の振動波形の１
例を示す。模擬ピークが現れている。
数αにより決定される時定数を用いて包絡線処理する。
ブロックｃは包絡線処理したパルス信号の振動波形の１
例を示す。模擬ピークが現れている。
（６） さらに、可変速回転機械を測定した各種信号を
周期定数αにより決定される時定数を用いて包絡線処理
する。ブロックＣはブロックＡのデータ信号に包絡線処
理を施した場合の振動波形の１例を示している。前記処
理として整流包絡線処理を用いてもよい。
周期定数αにより決定される時定数を用いて包絡線処理
する。ブロックＣはブロックＡのデータ信号に包絡線処
理を施した場合の振動波形の１例を示している。前記処
理として整流包絡線処理を用いてもよい。
（７） このような処理を行うことで発生させたＣ、ｃ
双方の一対の信号のデータを数回転分つづ相互相関をと
る（ブロックＤ）。
双方の一対の信号のデータを数回転分つづ相互相関をと
る（ブロックＤ）。
（８） そして、相互相関を複数回行った平均値を算出
し、異常部位（傷等）の有無を判定する（ブロック
Ｅ）。
し、異常部位（傷等）の有無を判定する（ブロック
Ｅ）。
次に、本発明の実施例を示す。
本発明方法を用いて、可変速回転機械（軸受名称Ａ）
のベアリング傷を診断した。測定回転数は４水準とし、
各水準をNo.1〜４とした。診断する可変速回転機械の回
転数の測定結果は、No.1は444rpm時、No.2は698rpm時、
No.3は779rpm時、No.4は1578rpm時であり、上記回転数
を用い、各ポイント毎に上記診断工程に基づき該可変速
回転機械の異常部位の診断を行った。その結果を、No.1
は第１表および第１図（ａ）、（ｂ）に、No.2は第２表
および第２図（ａ）、（ｂ）に、No.3は第３表および第
３図（ａ）、（ｂ）に、No.4は第４表および第４図
（ａ）、（ｂ）により示す、第１表〜第４表はベアリン
グ傷の周期計算表である。第１図（ａ）〜第４図（ａ）
は、振動波形全波整流＋包絡線処理、回転パルス、およ
び、回転周期より算出した外輪傷周期パルスの波型を示
し、第１図（ｂ）〜第４図（ｂ）は相互相関の波型を示
す。各表および図面に示されるように、該可変速回転機
械の診断結果は下記の通りである。
のベアリング傷を診断した。測定回転数は４水準とし、
各水準をNo.1〜４とした。診断する可変速回転機械の回
転数の測定結果は、No.1は444rpm時、No.2は698rpm時、
No.3は779rpm時、No.4は1578rpm時であり、上記回転数
を用い、各ポイント毎に上記診断工程に基づき該可変速
回転機械の異常部位の診断を行った。その結果を、No.1
は第１表および第１図（ａ）、（ｂ）に、No.2は第２表
および第２図（ａ）、（ｂ）に、No.3は第３表および第
３図（ａ）、（ｂ）に、No.4は第４表および第４図
（ａ）、（ｂ）により示す、第１表〜第４表はベアリン
グ傷の周期計算表である。第１図（ａ）〜第４図（ａ）
は、振動波形全波整流＋包絡線処理、回転パルス、およ
び、回転周期より算出した外輪傷周期パルスの波型を示
し、第１図（ｂ）〜第４図（ｂ）は相互相関の波型を示
す。各表および図面に示されるように、該可変速回転機
械の診断結果は下記の通りである。
No.1: 第１図（ｂ）に示すように、相互相関の結果は17.7ms
であり、第１表に示す外輪傷の計算値17.6msと一致して
いるので、外輪部に傷があることが分かる。また、相関
値が１に近いので、診断結果が確かである。
であり、第１表に示す外輪傷の計算値17.6msと一致して
いるので、外輪部に傷があることが分かる。また、相関
値が１に近いので、診断結果が確かである。
No.2、No.3およびNo.4においても、同様に外輪部に傷
があることがわかる。
があることがわかる。
〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明方法によれば速度変動を
伴い回転する可変速回転機械の回転各部位の機械異常状
態を特定することができる産業上有用な効果がもたらさ
れる。
伴い回転する可変速回転機械の回転各部位の機械異常状
態を特定することができる産業上有用な効果がもたらさ
れる。
第１図（ａ）〜第４図（ａ）は、振動波形全波整流包絡
線処理、回転パルスおよび回転周期より算出した外輪傷
周期パルスの波画上を示す図、第１図（ｂ）〜第４図
（ｂ）は相互相関の波型を示す図、第５図は本発明診断
方法の実施態様を説明するブロック図である。
線処理、回転パルスおよび回転周期より算出した外輪傷
周期パルスの波画上を示す図、第１図（ｂ）〜第４図
（ｂ）は相互相関の波型を示す図、第５図は本発明診断
方法の実施態様を説明するブロック図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小池 隆 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 川越 貴哉 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 本坊 勝博 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−103795（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−154059（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−99243（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01H 17/00 G01M 19/00
Claims (1)
- 【請求項１】可変速回転機械の回転数を測定し、測定し
た前記可変速回転機械の回転数に基づいて、異常時に発
生することが想定される間隔でパルス信号を発生させ、
一方、前記可変速回転機械の振動の測定を前記回転数の
測定と同時に行い、そして、測定した振動の信号と前記
パルス信号の双方を、異常により決定できる時定数を用
いて包絡線処理し、次いで、前記包絡線処理により発生
させた双方の信号の数回転分づつの相互相関処理をし、
この値によって同定を行い異常部位を特定することを特
徴とする可変速回転機械の診断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20290290A JP2943272B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 可変速回転機械の診断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20290290A JP2943272B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 可変速回転機械の診断方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0489534A JPH0489534A (ja) | 1992-03-23 |
| JP2943272B2 true JP2943272B2 (ja) | 1999-08-30 |
Family
ID=16465089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20290290A Expired - Fee Related JP2943272B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 可変速回転機械の診断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2943272B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3449194B2 (ja) * | 1997-01-28 | 2003-09-22 | 松下電工株式会社 | 回転機器の異常診断方法およびその装置 |
| JP2006118869A (ja) * | 2004-10-19 | 2006-05-11 | Nsk Ltd | 転がり軸受の欠陥検出装置および転がり軸受の欠陥検出方法 |
| US7930111B2 (en) * | 2008-09-22 | 2011-04-19 | General Electric Company | Synthesized synchronous sampling and acceleration enveloping for differential bearing damage signature |
| JP5725833B2 (ja) * | 2010-01-04 | 2015-05-27 | Ntn株式会社 | 転がり軸受の異常診断装置、風力発電装置および異常診断システム |
| JP5973622B2 (ja) * | 2015-06-03 | 2016-08-23 | Ntn株式会社 | 転がり軸受の異常診断装置 |
-
1990
- 1990-07-31 JP JP20290290A patent/JP2943272B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0489534A (ja) | 1992-03-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |