JPH06281541A - Deterioration diagnostic device of rotary machine - Google Patents
Deterioration diagnostic device of rotary machineInfo
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- JPH06281541A JPH06281541A JP9370693A JP9370693A JPH06281541A JP H06281541 A JPH06281541 A JP H06281541A JP 9370693 A JP9370693 A JP 9370693A JP 9370693 A JP9370693 A JP 9370693A JP H06281541 A JPH06281541 A JP H06281541A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、機械振動の検出結果
を解析することによって、機械の補修、点検、運転操作
等の指標を得ることができる、回転機械の劣化診断装
置、特に、多数の機械要素からなる回転機械の劣化を必
要最小限の振動検出器によって信頼性高く診断すること
ができる、回転機械の劣化診断装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a deterioration diagnosis device for a rotating machine, and in particular, a large number of deterioration diagnosis devices, which can obtain an index of repair, inspection, driving operation, etc. of the machine by analyzing the detection result of the machine vibration. The present invention relates to a deterioration diagnosis device for a rotating machine, which is capable of reliably diagnosing a deterioration of a rotating machine including mechanical elements with a minimum necessary vibration detector.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、機械の安定運転を図るために運転
者は、機械の運転音、発熱状態等を監視して、機械の劣
化による異常を早期に発見し、適当な処置を講じてい
た。2. Description of the Related Art Conventionally, in order to ensure stable operation of a machine, a driver monitors the operation sound of the machine, the heat generation state, etc. to detect an abnormality due to deterioration of the machine at an early stage and take appropriate measures. .
【0003】近年、上述した機械の異常発見法は、振動
の理論解析と、モデル実験および保全経験者のノウハウ
による振動解析の手法とを組み合わせて、24時間連続し
て各種検出器からの信号を監視し、異常が発生すると即
座に警報を発する、いわゆる、オンライン劣化診断法と
して実用化されている。In recent years, the above-mentioned machine abnormality detection method combines the theoretical analysis of vibration with the method of vibration analysis based on the know-how of a person who has experience in model experiments and maintenance, and outputs signals from various detectors continuously for 24 hours. It has been put to practical use as a so-called online deterioration diagnosis method that monitors and gives an alarm immediately when an abnormality occurs.
【0004】従来の、回転機械の劣化診断技術につい
て、代表的な回転機械の1つであるローラー駆動機構を
例にあげて、図面を参照しながら説明する。図8は、振
動検出器が取り付けられたローラー駆動機構を示す概略
正面図である。A conventional deterioration diagnosis technique for a rotary machine will be described with reference to the drawings, taking a roller drive mechanism, which is one of typical rotary machines, as an example. FIG. 8 is a schematic front view showing the roller drive mechanism to which the vibration detector is attached.
【0005】図8において、1は、電動機、1A、1Bは、
電動機1の軸受、2は、減速機、3は、減速機2の高速
側回転軸、3A、3Bは、高速側回転軸3の軸受、4は、減
速機2の低速側回転軸、4A、4Bは、低速側回転軸4の軸
受、5は、低速側回転軸4に取り付けられたローラー、
5A、5Bは、ローラー5の軸受である。6は、劣化が早い
と予想される回転軸を有する電動機1の軸受1Aに取り付
けられた第1振動検出器、7は、同じく、軸受1Bに取り
付けられた第2振動検出器、8は、減速機2の高速側回
転軸3の軸受3Bに取り付けられた第3振動検出器、9
は、ローラー5からの影響を最も受ける低速側回転軸4
の軸受4Bに取り付けられた第4振動検出器である。In FIG. 8, 1 is an electric motor, 1A and 1B are
Bearings of the electric motor 1, 2 is a speed reducer, 3 is a high speed side rotating shaft of the speed reducer 2, 3A and 3B are bearings of the high speed side rotating shaft 3, 4 is a low speed side rotating shaft of the speed reducer 2, 4A, 4B is a bearing of the low speed side rotating shaft 4, 5 is a roller attached to the low speed side rotating shaft 4,
5A and 5B are the bearings of the roller 5. 6 is a first vibration detector attached to the bearing 1A of the electric motor 1 having a rotating shaft which is expected to deteriorate rapidly, 7 is a second vibration detector similarly attached to the bearing 1B, and 8 is a deceleration Third vibration detector mounted on the bearing 3B of the high speed side rotating shaft 3 of the machine 2, 9
Is the low-speed side rotating shaft 4 that is most affected by the roller 5.
4B is a fourth vibration detector attached to bearing 4B of FIG.
【0006】表1および表2に示すように、特定の原因
によって発生する振動信号は、その機械要素固有の運転
条件による特性を有している。そこで、振動の速度、加
速度、パワースペクトル等の一般的に用いられている波
形解析手法によって、この特性値を演算する評価式を作
成し、この評価式を劣化診断装置に記憶させておく。劣
化診断装置は、機械の運転中に各振動検出器6から9に
よって検出された異常振動信号に関して、前記評価式を
用いてその時点での指標値、即ち、劣化が発生している
ことの確率を求め、且つ、振動レベル判定によって得ら
れた結果と、予め設定しておいた基準値とを比較して各
機械要素毎に、異常原因、異常箇所を特定し、かくし
て、注意、異常、停止等の診断を行う。As shown in Tables 1 and 2, the vibration signal generated by a specific cause has a characteristic according to the operating condition peculiar to the mechanical element. Therefore, an evaluation formula for calculating this characteristic value is created by a commonly used waveform analysis method such as vibration velocity, acceleration, and power spectrum, and this evaluation formula is stored in the deterioration diagnostic device. The deterioration diagnosing device uses the above-mentioned evaluation formula for the abnormal vibration signal detected by each of the vibration detectors 6 to 9 during the operation of the machine, and uses the evaluation formula at that time, that is, the probability that deterioration has occurred. Then, the result obtained by the vibration level determination is compared with the preset reference value to identify the cause and location of the abnormality for each machine element, and thus caution, abnormality, stop Etc. are diagnosed.
【0007】[0007]
【表1】 [Table 1]
【0008】[0008]
【表2】 [Table 2]
【0009】最近、上述した劣化診断技術の応用が広ま
るにつれて、従来になく複雑で広範な機械を対象に、よ
り信頼性の高い診断を求められるようになった。図8の
場合においては、従来、劣化が小さく、対象としていな
かった機械要素である低速側回転軸4、ローラー5等も
診断、監視の対象として加え、より安定した運転を目指
すことが期待されている。低速側回転軸4、ローラー5
の劣化があった場合、振動レベル等には指標値の変化が
現れるので、従来の振動検出器および評価式を用いても
極めて敏感な基準値とすれば、低速側回転軸4、ローラ
ー5の劣化を検出することも不可能ではない。Recently, with the widespread application of the above-mentioned deterioration diagnosis technique, more reliable diagnosis has been demanded for a wide range of machines that are more complicated than ever before. In the case of FIG. 8, it is expected that the low-speed side rotating shaft 4, the roller 5 and the like, which are mechanical elements that have not been the target of the related art, are conventionally targets for diagnosis and monitoring, and aim for more stable operation. ing. Low speed side rotating shaft 4, roller 5
When there is deterioration of the index value, a change in the index value appears in the vibration level and the like. Therefore, if the reference value is extremely sensitive even if the conventional vibration detector and the evaluation formula are used, the low speed side rotating shaft 4 and the roller 5 It is not impossible to detect deterioration.
【0010】図8のローラー駆動機構において、更に、
図9に示すように、軸受3A、4A、4B、5A、5Bに振動検出
器10、11、12、13を取り付けて、低速側回転軸に関する
評価式を作成して判定すれば、より高精度で且つ迅速に
劣化の検出が行える。In the roller drive mechanism of FIG. 8, further,
As shown in FIG. 9, if the vibration detectors 10, 11, 12, and 13 are attached to the bearings 3A, 4A, 4B, 5A, and 5B, and an evaluation formula for the low speed side rotating shaft is created and judged, higher accuracy can be obtained. In addition, deterioration can be detected quickly.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の劣化診断技術では、電動機1の軸受1A、1Bで検
出した異常と、減速機2の高速側回転軸3で発生してい
る異常とを区別することができないといった問題を有し
ていた。即ち、上述した従来の劣化診断技術は、ノイズ
が多く誤動作する可能性が高いので実用的でないといっ
た問題を有していた。また、図9に示すように、全ての
軸受に振動検出器を取り付けた場合には、振動検出器の
数が増加するので、それに伴う配線作業機器の精度管理
が増加し、この点において好ましくない。However, in the above-mentioned conventional deterioration diagnosis technique, the abnormality detected in the bearings 1A and 1B of the electric motor 1 and the abnormality occurring in the high speed side rotating shaft 3 of the speed reducer 2 are detected. It had a problem that it could not be distinguished. That is, the above-described conventional deterioration diagnosis technique has a problem that it is not practical because it is likely to malfunction due to a lot of noise. Further, as shown in FIG. 9, when the vibration detectors are attached to all the bearings, the number of vibration detectors increases, so that the accuracy control of the wiring work equipment increases, which is not preferable in this respect. .
【0012】従って、この発明の目的は、必要最小限の
振動検出器によって、多数の機械要素からなる回転機械
の異常を信頼性高く且つ自動的に診断することが可能
な、回転機械の劣化診断装置を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to perform a deterioration diagnosis of a rotating machine capable of reliably and automatically diagnosing an abnormality of a rotating machine composed of a large number of mechanical elements with a minimum necessary vibration detector. To provide a device.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】この発明は、多数の機械
要素からなる回転機械の劣化を診断するための装置であ
って、異常振動が相互に伝播する範囲内の全ての機械要
素に予測される異常振動の評価式を備えた劣化診断手段
と、機械要素の代表点に取り付けられた複数個の振動検
出器とを有し、前記劣化診断手段は、各振動検出器直近
の機械要素の評価式によって得られた、劣化度合を示す
指標値によって機械要素の劣化診断を行い、且つ、複数
個の振動検出器によって検出された異常振動に関して
は、それら全ての機械要素の評価式によって得られた劣
化度合を示す指標値を用いて、各指標値の荷重平均値に
よって機械要素の劣化診断を行う機能を有していること
に特徴を有するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a device for diagnosing deterioration of a rotating machine consisting of a large number of mechanical elements, and is predicted for all the mechanical elements within a range where abnormal vibrations propagate to each other. A deterioration diagnosis means having an abnormal vibration evaluation formula, and a plurality of vibration detectors attached to representative points of the mechanical elements, wherein the deterioration diagnosis means evaluates the mechanical elements in the vicinity of the respective vibration detectors. Deterioration diagnosis of mechanical elements is performed by the index value indicating the degree of deterioration obtained by the formula, and abnormal vibration detected by a plurality of vibration detectors is obtained by the evaluation formulas of all the mechanical elements. It is characterized in that it has a function of performing deterioration diagnosis of a mechanical element by using an index value indicating the degree of deterioration and a weighted average value of each index value.
【0014】[0014]
【作用】振動検出器が直接取り付けられていない機械要
素の振動レベルは、専用の振動検出器による信号処理と
異なる手法を用いる必要がある。複数の振動検出器によ
って検出される条件と、各機械要素の特性式とを掛け合
わせ、次に、荷重平均した値によって総合評価する。荷
重値は、振動の伝達しやすさによる影響度合、機械構造
による振動方向等を考慮して決める。The vibration level of the mechanical element to which the vibration detector is not directly attached needs to use a method different from the signal processing by the dedicated vibration detector. The conditions detected by a plurality of vibration detectors are multiplied by the characteristic formulas of the respective mechanical elements, and then the values obtained by weighted averaging are comprehensively evaluated. The load value is determined in consideration of the degree of influence of the ease of transmission of vibration, the vibration direction of the mechanical structure, and the like.
【0015】[0015]
【実施例】次に、この発明の、回転機械の劣化診断装置
の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。図1
は、この発明の一実施態様を示す、振動検出器が取り付
けられた回転機械の概略正面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of the deterioration diagnosis apparatus for a rotary machine of the present invention will be described with reference to the drawings. Figure 1
FIG. 3 is a schematic front view of a rotary machine to which a vibration detector is attached, showing an embodiment of the present invention.
【0016】図1において、10は、減速機、11は、減速
機10の第1ギヤ12が取り付けられた高速側回転軸、11A
、11B は、高速側回転軸11の軸受、13は、減速機10の
第2ギヤ14が取り付けられた低速側回転軸、13A 、13B
は、低速側回転軸13の軸受、15は、減速機10の高速側回
転軸11の軸受11A に取り付けられた第1振動検出器、16
は、減速機10の低速側回転軸13の軸受13B に取り付けら
れた第2振動検出器である。In FIG. 1, 10 is a speed reducer, 11 is a high speed side rotating shaft to which a first gear 12 of the speed reducer 10 is attached, and 11A.
, 11B are bearings of the high speed side rotating shaft 11, 13 is a low speed side rotating shaft to which the second gear 14 of the speed reducer 10 is attached, 13A, 13B
Is a bearing of the low speed side rotating shaft 13, 15 is a first vibration detector attached to the bearing 11A of the high speed side rotating shaft 11 of the speed reducer 10, 16
Is a second vibration detector attached to the bearing 13B of the low speed side rotating shaft 13 of the speed reducer 10.
【0017】このとき使用した評価式は、表3の示す5
つである。第1振動検出器15からの信号に関して、表3
に示すように、5つの評価式F1、F2、F3、F4、F5を、各
機械要素a(軸受11A )、b(軸受11B )、c(軸受13
A )、d(軸受13B )に適用することによって、a11、
a12 、a13---d13 、d14 、d15 の計20個の指標が求めら
れる。The evaluation formula used at this time is 5 shown in Table 3.
Is one. Regarding the signal from the first vibration detector 15, Table 3
As shown in FIG. 5, the five evaluation formulas F 1 , F 2 , F 3 , F 4 , and F 5 are calculated by using the machine elements a (bearing 11A), b (bearing 11B), and c (bearing 13).
A), d (bearing 13B), by applying a 11 ,
20 indicators, a 12 , a 13 --- d 13 , d 14 , d 15 are required.
【0018】[0018]
【表3】 [Table 3]
【0019】例えば、表3において、F2は、外輪疵によ
って発生する振動の周期成分を求める評価式であって、
この振動の周期は、各軸受の寸法、回転数によって異な
る。そこで第1振動検出器15からの振動波形について、
周期の変数(パラメーター)を変えた評価式F2を適用す
ることによって、a12 、b12 、c12 、d12 の4つの指標
値が求まる。これらの値は、相対値に基準化して、0か
ら100 とし、数値が大きい程、その効率が高いことを示
す。第2振動検出器16についても、第1振動検出器15に
おけると同様な振動解析手法を適用することによって、
表4に示すように、a21、a22 、a23---d23 、d24 、d
25 の計20個の指標が求められる。For example, in Table 3, F 2 is an evaluation formula for obtaining the periodic component of the vibration generated by the outer ring flaw,
The cycle of this vibration varies depending on the size and the rotation speed of each bearing. Therefore, regarding the vibration waveform from the first vibration detector 15,
By applying the evaluation formula F 2 in which the variable (parameter) of the cycle is changed, four index values of a 12 , b 12 , c 12 , and d 12 can be obtained. These values are normalized to relative values and are set to 0 to 100. The higher the value, the higher the efficiency. Also for the second vibration detector 16, by applying the same vibration analysis method as in the first vibration detector 15,
As shown in Table 4, a 21 , a 22 , a 23 --- d 23 , d 24 , d
A total of 20 indicators, 25 in total, are required.
【0020】[0020]
【表4】 [Table 4]
【0021】次に、これらの指標値から劣化の総合判定
を行う手順について説明する。各指標値は、想定原因に
基づいた振動理論から算出されるものなので、各指標値
に対応するアンバランス(A) 、軸受外輪疵(B) 、軸受内
輪疵(C) 、軸受ボール疵(D)、歯車摩耗(E) 等の推定原
因があげられる。振動波形は、各想定原因に対応する振
動成分も含んでいるので、推定原因毎に各指標値に対す
る重み係数をかけてその推定原因の確からしさの指数と
して表す。表5に、重み係数Kを示す。Next, a procedure for making a comprehensive determination of deterioration from these index values will be described. Since each index value is calculated from the vibration theory based on the assumed cause, the unbalance (A), bearing outer ring flaw (B), bearing inner ring flaw (C), bearing ball flaw (D) corresponding to each index value ), Gear wear (E), etc. Since the vibration waveform also includes a vibration component corresponding to each assumed cause, a weighting factor is applied to each index value for each estimated cause and the result is expressed as an index of the probability of the estimated cause. Table 5 shows the weighting coefficient K.
【0022】[0022]
【表5】 [Table 5]
【0023】重み係数Kは、指定原因A、B、C--- と
各評価式毎に設定する。例えば、推定原因Cについてみ
ると、これはもともと評価式F2に対応するものであるの
で、当然、 KB2は、他の重み係数に比べて大きい値とな
る。更に、従来の経験からその他の評価式F1、F3、F4、
F5によって得られる指標値に対しても、 KB1、 KB3、K
B4、 KB5の比較的小さな効果を加える。従来は、機械要
素11A の劣化原因の場合、a11 、a12 、a13 、a14 、a
15 を用いていた。これらのことから、機械要素aにつ
いての推定原因の確からしさの指数は、Σa1j K Aj(j=
1から5)によって求められる。同じく、機械要素dに
ついては、第2振動検出器16によって得られた信号を評
式によって求め、指標値d21 、d22 、d23 、d24 、d25
を用いて、Σd2j K Aj(j=1から5)によって求められ
る。The weighting factor K is set for each of the designated causes A, B, C --- and each evaluation formula. For example, regarding the estimated cause C, since it originally corresponds to the evaluation formula F 2 , K B2 naturally has a larger value than other weighting factors. Further, from the conventional experience, other evaluation formulas F 1 , F 3 , F 4 ,
For the index values obtained by F 5 , K B1 , K B3 , K
B4 , K Adds the relatively small effect of B5 . Conventionally, in the case of the cause of deterioration of the mechanical element 11A, a 11 , a 12 , a 13 , a 14 , a
I was using 15 . From these, the index of the probability of the probable cause for machine element a is Σa 1j K Aj (j =
1 to 5). Similarly, for the mechanical element d, the signal obtained by the second vibration detector 16 is obtained by an evaluation formula, and the index values d 21 , d 22 , d 23 , d 24 , d 25
Is calculated by Σd 2j K Aj (j = 1 to 5).
【0024】振動検出器が取り付けられていない機械要
素bについての推定原因の確からしさの指数は、以下の
ようにして求める、即ち、表5に示すように、2系列の
重み係数、例えば、 KF11b、 KF12b、---KF15bと
KF21b、 KF22b--- KF25bとを設け、これらの重み係数
と第1および第2振動検出器15、16からの信号を解析し
た指標値b11 、b12---b15 およびb21 、b22---b25 とに
よって、推定原因の確からしさの指数は、Σb1j K F1j
+Σb2j K F2j によって求められる。振動検出器が取り
付けられていない機械要素cについても、これと同様に
して求められる。The probability index of the probable cause for the mechanical element b to which the vibration detector is not attached is determined as follows, that is, as shown in Table 5, two series of weighting factors, for example, K F11b , K F12b , --- K F15b and
K F21b , K F22b --- K F25b are provided, and index values b 11 , b 12 --- b 15 and b obtained by analyzing these weighting factors and the signals from the first and second vibration detectors 15 and 16 are provided. 21 , b 22 --- b 25 , the probability index of the probable cause is Σb 1j K F1j
+ Σb 2j K F2j The mechanical element c to which the vibration detector is not attached is also obtained in the same manner.
【0025】低速側回転軸13の軸受13A (機械要素c)
に異常があった場合の第1振動検出器15からの振動波形
の一例を図2に示し、このときの第2振動検出器16から
の振動波形の一例を図5に示す。振動検出器によって異
常波形が検出されているにもかかわらず、従来技術によ
れば、異常の検出項目、判定基準に低速側回転軸の異常
時の波形特性が取り込まれていないために、異常として
検出されず、異常の発見が遅れていた。この発明によれ
ば、図2に示す波形については、図3に示すような周波
数スペクトルおよび図4に示す自己関数、そして、図5
の波形については、図6に示すような周波数スペクトル
および図7に示す自己関数の評価演算を用いて、低速側
回転軸の異常に特有な振動周期による判定が実施される
ので、異常を従来技術に比べてより早く発見することが
できる。Bearing 13A of low-speed side rotating shaft 13 (machine element c)
FIG. 2 shows an example of the vibration waveform from the first vibration detector 15 when there is an abnormality in FIG. 2, and FIG. 5 shows an example of the vibration waveform from the second vibration detector 16 at this time. According to the related art, even though the abnormal waveform is detected by the vibration detector, according to the conventional technique, the waveform characteristic at the time of the abnormality of the low-speed side rotating shaft is not taken into the abnormality detection item and the determination reference, and therefore, the abnormality is detected. It was not detected, and the discovery of the anomaly was delayed. According to the present invention, for the waveform shown in FIG. 2, the frequency spectrum as shown in FIG. 3 and the self function shown in FIG.
For the waveform of, the frequency spectrum as shown in FIG. 6 and the evaluation calculation of the self-function as shown in FIG. Can be discovered faster than.
【0026】表6に、この発明による総合判断結果を示
す。Table 6 shows the comprehensive judgment results according to the present invention.
【0027】[0027]
【表6】 [Table 6]
【0028】表6から明らかなように、この発明によれ
ば、従来技術では検出することができなかった軸受13A
のボール疵が検出されている。この場合、検出されたボ
ール疵は、振動検出器が取り付けられていない軸受13A
のものであるが、軸受13A の異常が即座に認識すること
ができる。従来、このような疵は、長年の経験をもった
専門技術者の目でしか検出することができなかったもの
であるが、この発明によれば、これが信頼性高く且つ自
動的に判定して、評価し、結果を表示することができ
る。As is apparent from Table 6, according to the present invention, the bearing 13A which could not be detected by the prior art.
The ball defect of is detected. In this case, the detected ball flaw is the bearing 13A with no vibration detector attached.
However, the abnormality of the bearing 13A can be immediately recognized. Conventionally, such a flaw can be detected only by the eyes of a professional engineer who has many years of experience, but according to the present invention, it can be determined reliably and automatically. Can be evaluated, and the results displayed.
【0029】この発明によれば、正常な運転中に例外的
に発生する、指標が比較的大きな値をもつ振動が観測さ
れる現象についても、例えば、表5の除外ケースJ、K
に示すように、関係する指標値に重み付けを行って、そ
の指標が大きい場合には、的中側に対する反作用効果を
かけることができる。例えば、ある機械においては、軸
のアンバランスを見る場合、軸の両側の軸受にそれぞれ
設置された振動検出器からの信号から得られる周波数成
分が、ある値以上ない場合には、推定原因をアンバラン
スと判断しないことが適切であることが分かる。According to the present invention, as for the phenomenon in which vibration having an index relatively large value, which is exceptionally generated during normal operation, is observed, for example, the excluded cases J and K in Table 5 are described.
As shown in, the related index value is weighted, and when the index is large, a reaction effect on the hit side can be applied. For example, when looking at the unbalance of a shaft in a certain machine, if the frequency components obtained from the signals from the vibration detectors installed on the bearings on both sides of the shaft do not exceed a certain value, the probable cause is unbalanced. It turns out that it is appropriate not to judge it as a balance.
【0030】また、判定指標中に過去に発生した異常デ
ーターと比較を行う、周波数占有率や劣化の進行傾向等
の項目を追加して、より精度の良い判定を行うことも可
能である。It is also possible to add more accurate items to the determination index by adding items such as frequency occupancy and a tendency of deterioration to be compared with abnormal data that occurred in the past.
【0031】以上は、検出器を振動計に限って説明した
が、連続監視による波形解析に適した異常値を検出する
信号、例えば、電流、電圧、温度等の各種信号であっ
て、異なる部位の検出器に相関のある効果をもたらすこ
とが裏付けられているものに対しても、この発明を適用
することが可能である。In the above description, the detector is limited to the vibrometer, but it is a signal for detecting an abnormal value suitable for waveform analysis by continuous monitoring, for example, various signals such as current, voltage and temperature, and different parts. The present invention can also be applied to those which have been proved to bring about a correlated effect in the detector of.
【0032】[0032]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、以下のよ
うな有用な効果がもたらされる。 振動検出器を全ての軸受に直接取り付けられない場
合であっても、機械要素の異常の診断を、経験や勘に頼
らず、信頼性高く実施することができる。 無害な予想外の異常振動に対する、見過ぎ率(過検
出率)を低下できる。 必要最小限の振動検出器の設置個数で、複雑で広範
な回転機械の劣化診断を行うことができる。As described above, according to the present invention, the following useful effects are brought about. Even if the vibration detector cannot be directly attached to all the bearings, the abnormality diagnosis of the mechanical element can be performed with high reliability without relying on experience or intuition. The oversight rate (over-detection rate) for harmless and unexpected abnormal vibrations can be reduced. With the minimum number of vibration detectors installed, it is possible to perform complex and wide range deterioration diagnosis of rotating machinery.
【図1】この発明の一実施態様を示す、振動検出器が取
り付けられた回転機械の概略正面図である。FIG. 1 is a schematic front view of a rotary machine to which a vibration detector is attached, showing an embodiment of the present invention.
【図2】この発明の実施例における第1検出器15によっ
て検出された振動の波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram of vibration detected by the first detector 15 in the embodiment of the present invention.
【図3】第1検出器15によって検出された振動波形の周
波数スペクトル図である。FIG. 3 is a frequency spectrum diagram of a vibration waveform detected by a first detector 15.
【図4】第1検出器15によって検出された振動波形の自
己相関図である。4 is an autocorrelation diagram of a vibration waveform detected by a first detector 15. FIG.
【図5】この発明の実施例における第2検出器16によっ
て検出された振動の波形図である。FIG. 5 is a waveform diagram of vibration detected by the second detector 16 in the embodiment of the present invention.
【図6】第2検出器16によって検出された振動波形の周
波数スペクトル図である。FIG. 6 is a frequency spectrum diagram of a vibration waveform detected by a second detector 16.
【図7】第2検出器16によって検出された振動波形の自
己相関図である。FIG. 7 is an autocorrelation diagram of the vibration waveform detected by the second detector 16.
【図8】従来技術を説明するための、振動検出器が取り
付けられたローラー駆動機構の概略正面図である。FIG. 8 is a schematic front view of a roller driving mechanism to which a vibration detector is attached, for explaining the conventional technique.
【図9】他の従来技術を説明するための、振動検出器が
取り付けられたローラー駆動機構の概略正面図である。FIG. 9 is a schematic front view of a roller driving mechanism to which a vibration detector is attached, for explaining another conventional technique.
1:電動機、 1A、1B:1の軸受、 2:減速機、 2A、2B:2の軸受、 3:高速側回転軸、 3A、3B:3の軸受、 4:低速側回転軸、 4A、4B:4の軸受、 5:ローラー、 5A、5B:5の軸受、 6:第1振動検出器、 7:第2振動検出器、 8:第3振動検出器、 9:第4振動検出器、 10:減速機、 11:高速側回転軸、 11A 、11B :11の軸受、 12:第1ギヤ、 13:低速側回転軸、 13A 、13B :13の軸受、 14:第2ギヤ、 15:第1振動検出器、 16:第2振動検出器。 1: Electric motor, 1A, 1B: 1 bearing, 2: Reduction gear, 2A, 2B: 2 bearing, 3: High speed side rotating shaft, 3A, 3B: 3 bearing, 4: Low speed side rotating shaft, 4A, 4B : 4 bearings, 5: roller, 5A, 5B: 5 bearings, 6: first vibration detector, 7: second vibration detector, 8: third vibration detector, 9: fourth vibration detector, 10 : Reducer, 11: high speed side rotating shaft, 11A, 11B: 11 bearing, 12: first gear, 13: low speed side rotating shaft, 13A, 13B: 13 bearing, 14: second gear, 15: first Vibration detector, 16: Second vibration detector.
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成5年5月11日[Submission date] May 11, 1993
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0023[Name of item to be corrected] 0023
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0023】重み係数Kは、指定原因A、B、C--- と
各評価式毎に設定する。例えば、推定原因Cについてみ
ると、これはもともと評価式F2に対応するものであるの
で、当然、 KB2は、他の重み係数に比べて大きい値とな
る。更に、従来の経験からその他の評価式F1、F3、F4、
F5によって得られる指標値に対しても、 KB1、 KB3、K
B4、 KB5の比較的小さな効果を加える。従来は、機械要
素11A の劣化原因の場合、a11 、a12 、a13 、a14 、a
15 を用いていた。これらのことから、機械要素aにつ
いての推定原因の確からしさの指数は、Σa1j K Aj(j=
1から5)によって求められる。同じく、機械要素dに
ついては、第2振動検出器16によって得られた信号を評
価式によって求め、指標値d21 、d22 、d23 、d24 、d
25 を用いて、Σd2j K Aj(j=1から5)によって求め
られる。The weighting factor K is set for each of the designated causes A, B, C --- and each evaluation formula. For example, regarding the estimated cause C, since it originally corresponds to the evaluation formula F 2 , K B2 naturally has a larger value than other weighting factors. Further, from the conventional experience, other evaluation formulas F 1 , F 3 , F 4 ,
For the index values obtained by F 5 , K B1 , K B3 , K
B4 , K Adds the relatively small effect of B5 . Conventionally, in the case of the cause of deterioration of the mechanical element 11A, a 11 , a 12 , a 13 , a 14 , a
I was using 15 . From these, the index of the probability of the probable cause for machine element a is Σa 1j K Aj (j =
1 to 5). Similarly, for the mechanical element d, the signal obtained by the second vibration detector 16 is evaluated.
Calculated by the price formula , index values d 21 , d 22 , d 23 , d 24 , d
It is calculated by Σd 2j K Aj (j = 1 to 5) using 25 .
【手続補正2】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0027[Name of item to be corrected] 0027
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0027】[0027]
【表6】 [Table 6]
【手続補正3】[Procedure 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0028[Correction target item name] 0028
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0028】表6から明らかなように、この発明によれ
ば、従来技術では検出することができなかった軸受13A
の外輪疵が検出されている。この場合、検出された外輪
疵は、振動検出器が取り付けられていない軸受13A のも
のであるが、軸受13A の異常が即座に認識することがで
きる。従来、このような疵は、長年の経験をもった専門
技術者の目でしか検出することができなかったものであ
るが、この発明によれば、これが信頼性高く且つ自動的
に判定して、評価し、結果を表示することができる。As is apparent from Table 6, according to the present invention, the bearing 13A which could not be detected by the prior art.
The outer ring defect of is detected. In this case, the detected outer ring flaw is that of the bearing 13A to which the vibration detector is not attached, but the abnormality of the bearing 13A can be immediately recognized. Conventionally, such a flaw could be detected only by the eyes of a professional engineer who has many years of experience, but according to the present invention, it is highly reliable and automatically determined. Can be evaluated, and the results displayed.
【手続補正4】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図2[Name of item to be corrected] Figure 2
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図2】 [Fig. 2]
【手続補正5】[Procedure Amendment 5]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図5[Name of item to be corrected] Figure 5
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図5】 [Figure 5]
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 徳留 義洋 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 老松 明治 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 加藤 順弘 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 大久保 正和 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshihiro Tokudome 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Kokan Co., Ltd. (72) Meiji Oimatsu 1-2-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Date Inside the Steel Pipe Co., Ltd. (72) Inventor Yasuhiro Kato 1-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Japan Steel Pipe Inside (72) Inventor Masakazu Okubo 1-2-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Within the corporation
Claims (2)
を診断するための装置であって、異常振動が相互に伝播
する範囲内の全ての機械要素に予測される異常振動の評
価式を備えた劣化診断手段と、機械要素の代表点に取り
付けられた複数個の振動検出器とを有し、前記劣化診断
手段は、各振動検出器直近の機械要素の評価式によって
得られた、劣化度合を示す指標値によって機械要素の劣
化診断を行い、且つ、複数個の振動検出器によって検出
された異常振動に関しては、それら全ての機械要素の評
価式によって得られた劣化度合を示す指標値を用いて、
各指標値の荷重平均値によって機械要素の劣化診断を行
う機能を有していることを特徴とする、回転機械の劣化
診断装置。1. An apparatus for diagnosing deterioration of a rotary machine comprising a large number of mechanical elements, comprising an evaluation formula of abnormal vibrations predicted for all mechanical elements within a range in which abnormal vibrations propagate to each other. Degradation diagnosis means and a plurality of vibration detectors attached to representative points of the mechanical elements, and the deterioration diagnosis means is a deterioration degree obtained by an evaluation formula of the mechanical elements in the vicinity of each vibration detector. Deterioration diagnosis of mechanical elements is performed by the index value indicating hand,
A deterioration diagnosis device for a rotating machine, having a function of performing deterioration diagnosis of a mechanical element based on a weighted average value of each index value.
動が検出された場合、振動評価の経験に基づく重み付け
判定によって、ありえない異常のパターンを記憶して、
これを異常診断としないことを特徴とする、請求項1記
載の回転機械の劣化診断装置。2. When abnormal vibrations are detected by the plurality of vibration detectors, a pattern of abnormalities that cannot occur is stored by weighting determination based on experience in vibration evaluation,
The deterioration diagnosis device for a rotary machine according to claim 1, wherein this is not an abnormality diagnosis.
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---|---|---|---|
JP9370693A JP2988190B2 (en) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | Deterioration diagnosis device for rotating machinery |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06281541A true JPH06281541A (en) | 1994-10-07 |
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JP2012181185A (en) * | 2011-02-08 | 2012-09-20 | Ricoh Co Ltd | Detection device, image forming device, program, and detection system |
CN113443828A (en) * | 2020-03-26 | 2021-09-28 | 住友电气工业株式会社 | Method for manufacturing optical fiber |
WO2022230530A1 (en) * | 2021-04-26 | 2022-11-03 | ナブテスコ株式会社 | Diagnosis system |
WO2022230531A1 (en) * | 2021-04-26 | 2022-11-03 | ナブテスコ株式会社 | Diagnosis system |
-
1993
- 1993-03-29 JP JP9370693A patent/JP2988190B2/en not_active Expired - Fee Related
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