(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の軸受が同時に又は関連して動作する軸受システムに対し、これが全体として最適なパフォーマンスを達成できるようにする。【解決手段】軸受Ａ及びその測定実行部Ａと、軸受Ｂ及びその測定実行部Ｂと、測定実行部Ａ及び測定実行部Ｂを制御する制御ユニット３００と、を備えてなる軸受システム１であって、制御ユニット３００が前記軸受システム１に求められるパフォーマンスを実行できるように、測定実行部Ａ及び測定実行部Ｂに指示を送る。測定実行部Ａ及び測定実行部Ｂはそれぞれ軸受Ａ及び軸受Ｂを指示された動作条件で動作させる。軸受Ａの動作条件Ａ及び軸受Ｂの動作条件Ｂと、その動作条件で軸受Ａ及び軸受Ｂを動作させたときの軸受Ａ及び軸受Ｂの各動作状態を示す指標と、の関係は予め測定かつ保存されている。この関係を参照して、制御ユニット３００は測定実行部Ａ及び測定実行部Ｂに指示を送る。【選択図】図１
2020008149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受Ａ及びその測定実行部Ａと、軸受Ｂ及びその測定実行部Ｂと、前記測定実行部Ａ及び前記測定実行部Ｂを制御する制御ユニットと、を備える軸受システムであって、
前記制御ユニットは、前記軸受システムに求められるパフォーマンスを実行できるように、前記測定実行部Ａ及び前記測定実行部Ｂに指示を送り、
前記測定実行部Ａ及び前記測定実行部Ｂと前記制御ユニットとは通信回線でつながれている、軸受システム。
【請求項２】
軸受Ａ及びその測定実行部Ａと、軸受Ｂ及びその測定実行部Ｂと、前記測定実行部Ａ及び前記測定実行部Ｂを制御する制御ユニットと、を備える軸受システムであって、
前記測定実行部Ａは、
前記軸受Ａの使用状態を示す指標を測定する測定部Ａと、
前記軸受Ａへ作用させる、前記軸受Ａの使用状態に影響を与える動作条件Ａを実行する動作条件実行部Ａと、を備え、
前記測定実行部Ｂは、
前記軸受Ｂの使用状態を示す前記指標を測定する測定部Ｂと、
前記軸受Ｂへ作用させる、前記軸受Ｂの使用状態に影響を与える動作条件Ｂを実行する動作条件実行部Ｂと、を備え、
前記制御ユニットは、
前記動作条件Ａ及び前記動作条件Ｂと、前記動作条件Ａ及び前記動作条件Ｂを実行したときに前記軸受Ａで得られる指標Ａ及び前記軸受Ｂで得られる指標Ｂと、のセットの複数が保存される指示保存部と、
該指示保存部の保存内容に基づいて、前記動作条件実行部Ａ及び前記動作条件実行部Ｂを制御し、もって前記軸受Ａ及び前記軸受Ｂの指標をそれぞれ定められた目標通りに制御する制御部と、を備え、
前記測定実行部Ａ及び前記測定実行部Ｂと前記制御ユニットとは通信回線でつながれており、測定された指標、及び実行した動作条件が前記通信回線を介して前記測定実行部Ａ及び測定実行部Ｂから前記制御ユニットへ送信される軸受システム。
【請求項３】
前記動作条件Ａは前記軸受Ａの摩耗条件Ａ及び／又は温度条件Ａであり、
前記動作条件Ｂは前記軸受Ｂの摩耗条件Ｂ及び／又は温度条件Ｂである、請求項２に記載の軸受システム。
【請求項４】
前記摩耗条件Ａは前記軸受Ａの潤滑油の温度であり、
前記摩耗条件Ｂは前記軸受Ｂの潤滑油の温度である、請求項３に記載の軸受システム。
【請求項５】
前記軸受Ａの潤滑油の温度は前記軸受Ａへ送風するファンのファン角度で制御し、
前記軸受Ｂの潤滑油の温度は前記軸受Ｂへ送風するファンのファン角度で制御する、請求項４に記載の軸受システム。
【請求項６】
前記温度条件Ａは潤滑油の流量であり、
前記温度条件Ｂは潤滑油の流量である、請求項３に記載の軸受システム。
【請求項７】
前記摩耗条件Ａは前記軸受Ａの面積であり、
前記摩耗条件Ｂは前記軸受Ｂの面積である、請求項３に記載の軸受システム。
【請求項８】
前記指標は前記軸受Ａ及び軸受Ｂの損失及び／又は前記軸受Ａ及び軸受Ｂの摩耗進行度合いである、請求項２〜７の何れかに記載の軸受システム。
【請求項９】
前記指標である損失は軸受Ａ及び軸受Ｂの背面温度から演算される、請求項８に記載の軸受システム。
【請求項１０】
軸受Ａ及びその測定実行部Ａと、軸受Ｂ及びその測定実行部Ｂと、前記測定実行部Ａ及び前記測定実行部Ｂを制御する制御ユニットと、を備える軸受システムの制御方法であって、
前記制御ユニットは、前記軸受システムに求められるパフォーマンスを実行できるように、前記測定実行部Ａ及び前記測定実行部Ｂに指示を送る、軸受システムの制御方法。
【請求項１１】
軸受Ａ及びその測定実行部Ａと、軸受Ｂ及びその測定実行部Ｂと、前記測定実行部Ａ及び前記測定実行部Ｂを制御する制御ユニットと、を備え、
前記測定実行部Ａは、
前記軸受Ａの使用状態を示す指標を測定する測定部Ａと、
前記軸受Ａへ作用させる、前記軸受Ａの使用状態に影響を与える動作条件Ａを実行する動作条件実行部Ａと、を備え、
前記測定実行部Ｂは、
前記軸受Ｂの使用状態を示す前記指標を測定する測定部Ｂと、
前記軸受Ｂへ作用させる、前記軸受Ｂの使用状態に影響を与える動作条件Ｂを実行する動作条件実行部Ｂと、を備える、
軸受システムにおける前記軸受Ａ及び前記軸受Ｂの制御方法であって、
前記動作条件Ａ及び前記動作条件Ｂと、前記動作条件Ａ及び前記動作条件Ｂを実行したときに前記軸受Ａで得られる指標Ａ及び前記軸受Ｂで得られる指標Ｂと、のセットの複数を指示保存部へ保存するステップと、
前記指示保存部の保存内容に基づいて、前記動作条件実行部Ａ及び前記動作条件実行部Ｂを制御し、もって前記軸受Ａ及び前記軸受Ｂの指標をそれぞれ定められた目標通りに制御するステップと、含む制御方法。
【請求項１２】
前記動作条件Ａは前記軸受Ａの摩耗条件Ａ及び／又は温度条件Ａであり、
前記動作条件Ｂは前記軸受Ｂの摩耗条件Ｂ及び／又は温度条件Ｂである、請求項１１に記載の制御方法。
【請求項１３】
前記摩耗条件Ａは前記軸受Ａの潤滑油の温度条件であり、
前記摩耗条件Ｂは前記軸受Ｂの潤滑油の温度条件である、請求項１２に記載の制御方法。
【請求項１４】
前記軸受Ａの潤滑油の温度条件は前記軸受Ａへ送風するファンのファン角度であり、前記軸受Ｂの潤滑油の温度条件は前記軸受Ｂへ送風するファンのファン角度である、請求項１３に記載の制御方法。
【請求項１５】
前記温度条件Ａは潤滑油の流量であり、前記温度条件Ｂは潤滑油の流量である、請求項１２に記載の制御方法。
【請求項１６】
前記摩耗条件Ａは前記軸受Ａの面積であり、
前記摩耗条件Ｂは前記軸受Ｂの面積である、請求項１２に記載の制御方法。
【請求項１７】
前記指標は前記軸受Ａ及び軸受Ｂの損失及び／又は前記軸受Ａ及び軸受Ｂの摩耗進行度合いである、請求項１１〜１６の何れかに記載の制御方法。
【請求項１８】
前記指標である損失は軸受Ａ及び軸受Ｂの背面温度から演算される、請求項１７に記載の制御方法。
【請求項１９】
軸受Ａ及びその測定実行部Ａと、軸受Ｂ及びその測定実行部Ｂと、前記測定実行部Ａ及び前記測定実行部Ｂを制御する制御ユニットと、を備え、
前記測定実行部Ａは、
前記軸受Ａの使用状態を示す指標を測定する測定部Ａと、
前記軸受Ａへ作用させる、前記軸受Ａの使用状態に影響を与える動作条件Ａを実行する動作条件実行部Ａと、を備え、
前記測定実行部Ｂは、
前記軸受Ｂの使用状態を示す前記指標を測定する測定部Ｂと、
前記軸受Ｂへ作用させる、前記軸受Ｂの使用状態に影響を与える動作条件Ｂを実行する動作条件実行部Ｂと、を備える、
軸受システムにおける前記軸受Ａ及び前記軸受Ｂを制御するコンピュータ用のプログラムであって、
前記動作条件Ａ及び前記動作条件Ｂと、前記動作条件Ａ及び前記動作条件Ｂを実行したときに前記軸受Ａで得られる指標Ａの変化及び前記軸受Ｂで得られる指標Ｂと、のセットの複数を指示保存部へ保存するステップと、
前記指示保存部の保存内容を参照して、前記動作条件実行部Ａ及び前記動作条件実行部Ｂを制御し、前記軸受Ａ及び前記軸受Ｂの指標をそれぞれ定められた目標通りに制御するステップと、を実行させるコンピュータ用のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は軸受システムに関し、より詳しくは、複数の軸受が同時に又は関連して動作する軸受システムにおいて各軸受を制御するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば水力発電所では、ダムの取水口からの水を分流して分岐路へ流し、各分岐路に発電機が設置されている。即ち、水力発電所という一つの舎屋若しくは一つの区域において複数の発電機が動作している。各発電機は大型であり、このように大型であるが為にそのメンテナンスに注意を要している。
発電機のメンテナンスの重要なポイントの１つに軸受がある。水流により回転された発電機の回転軸は軸受により摺動状態で支持されており、ここに最も大きな機械的負荷がかかるからである。軸受の摩耗が進むと発電機を止めて軸受部分を交換する。
軸受の摩耗を抑制する１つの対策として、軸受と回転軸との間に供給される潤滑油の粘度を上げることが考えられるが、他方、潤滑油の粘度が上がるとこれが回転軸の回転抵抗になって発電機の損失を増加させるおそれがあるので、無駄に潤滑油の粘度を上げることはできない。勿論、潤滑油の粘度を下げれば発電機の損失は低下するが、他方軸受は摩耗し易くなるという、トレードオフの関係にある。
【０００３】
ここに、潤滑油の粘度はその温度に依存しており、その温度が高くなれば粘度が下がり、その温度が下がれば粘度が上がる。
そこで、発電機毎にその軸受の潤滑油の温度を制御し、その温度が常に発電機毎に規定されている定格（好適な動作条件）になるようする。
軸受の摩耗は軸受の摺動面積を調整することで制御することもできるが、この方策も、発電機の損失の観点から、トレードオフの関係にある。
本願発明に関連する技術を開示する先行技術文献として、特許文献１及び特許文献２を参照されたい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２９７９７３号公報
【特許文献２】特開２０１６−１５３６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発電機を独立して使用するときには、発電機の軸受に規定された好適な動作条件（定格の条件）を維持することで、例えば、潤滑油の温度に関して言えば軸受毎に規定された温度条件（定格の温度条件）に制御することにより、軸受による損失を抑えつつ軸受の摩耗をできる限り抑制することができる。
しかしながら、本発明者らの検討によれば、複数の発電機が一定の条件のもとで協働しているときには、例えば、水力発電所のようにダムからの水の分岐路にそれぞれ配置された発電機の場合には、各発電機の軸受の潤滑油の温度を定格条件に固定してよいのか否か疑問が生じた。
【０００６】
通常、各分岐路には同じ型式の発電機を配置するので、それらの発電機の軸受の潤滑油は同じ温度になるように調整する。しかしながら、本発明者らの検討によれば、潤滑油の温度、その他の予め規定された動作条件を同じとして、同時期に設置した発電機の軸受の間においても、軸受の損失に差が生じることがある。その結果、軸受の摩耗の進行も不均一となり、定期メンテナンスを待たずに軸受の交換が必要になるものがある一方で、摩耗の進行が遅くて十分に使用可能な状態であるにもかかわらず、定期メンテナンスとしてこれの交換が必要になる事態も生じている。これらの原因は定かではないが、各分岐路の水流や流速が微妙に異なるためではないかと考えられる。また、水力発電所内の設置場所に依存する温度などの環境の違いによることも考えられる。
いずれにせよ、複数の軸受が同時に又は関連して動作しているときは、全体としてみると単純に各々にとっての最適状態で各軸受を動作させれば良いものではないことがわかる。いわゆる合成の誤謬が生じている可能性がある。複数の軸受が近隣で動作しているときは、その傾向が高くなり易いと考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題に気付いた本発明者らは、例えば、指標となる各発電機の軸受におけるエネルギ損失や摩耗の変化（摩耗進行度合い）は、単にその軸受のみの動作条件の問題ではなく、他の軸受の動作条件も関連してるのではないかと考えた。
典型的な例として、２つの発電機が並列で動作しているとき、動作条件とする各発電機の軸受（軸受Ａ、軸受Ｂ）に対する潤滑油の温度を定格に固定しておいて各軸受Ａ及び軸受Ｂの損失（標準的損失ＬＲ１、ＬＲ２）を、軸受の消費動力を算出して特定する（パターン＃１）。他方、軸受Ｂの潤滑油の温度を定格＋αに変化させたとき（軸受Ａの潤滑油温度は定格）、各軸受の損失を特定する（パターン＃２）。以下、軸受Ａへ供給する潤滑油の温度（温度Ａ）と軸受Ｂへ供給する潤滑油の温度（温度Ｂ）とのセットに表１のような変化を設け、当該９つのパターンに従って各潤滑油の温度を制御し、所定期間にわたり各軸受を作動させる。そのときの各軸受の平均損失を特定する。各軸受の標準的損失ＬＲ１、ＬＲ２を基準にして損失が大きくなるときを（＋）、損失が小さくなるときを（−）とし、かつその程度を当該符号の数で表す。表１に一例を示す。
【０００８】
【表１】
2020008149.tif 000003
表１において
温度Ａ：軸受Ａの潤滑油の温度
温度Ｂ：軸受Ｂの潤滑油の温度
表１の結果より、各軸受の潤滑油の温度はパターン＃２、＃４とすること、即ち、各軸受の損失の総和が所定の閾値以下、表１の場合では、（２−）以下（（−）が２つ以上）とすること、が好ましい。
【０００９】
上記において、軸受Ａ及び軸受Ｂの損失が合計して（２＋）以上（（＋）が２つ以上）となると、発電能力の低下を引き起こす。よって、かかる動作パターンは、軸受システムの実際の制御には不採用とすることが好ましい。所定の閾値を超える損失が測定された時点で、当該動作パターンの実行を止めることもできる。この閾値は任意に設定可能であり、軸受Ａ及び軸受Ｂの損失の総和についての閾値を設定したり、軸受毎の損失について閾値を設定することができる。
上記において各軸受の損失を表す（＋）及び（−）は加算ができるものとしている。例えば、パターン＃８の場合は、軸受Ａの損失が（−）で軸受Ｂの損失が（＋）（＋）であるため、その総和の損失は（＋）となる。
【００１０】
他方、軸受のメンテナンスの見地からは軸受の摩耗進行度合いに注意しなければならない。２つの軸受が並列で動作しているとき、各軸受に対する潤滑油の温度条件を定格に固定しておいて各発電機の軸受の摩耗進行度合い（標準的進行度合いＡＲ１，ＡＲ２）を測定する（パターン＃１）。他方、軸受Ｂの潤滑油の温度を定格＋αに変化させたとき（軸受Ａの潤滑油温度は定格）、各軸受の摩耗進行度合いを測定する（パターン＃２）。以下、軸受Ａへ供給する潤滑油の温度（温度Ａ）と軸受Ｂへ供給する潤滑油の温度（温度Ｂ）とのセットに表２のような変化を設け、当該９つのパターンに従って各潤滑油の温度を制御し、所定期間にわたり各軸受を作動させる。そのときの各軸受の摩耗進行度合いを測定する。各軸受の標準的進行度合いＡＲ１、ＡＲ２を基準にして進行度合いが大きくなるときを（＋）、進行度合いが小さくなるときを（−）とし、かつその程度を当該符号の数で表す。表２に一例を示す。
【００１１】
【表２】
2020008149.tif 000004
表２において
温度Ａ：軸受Ａの潤滑油の温度
温度Ｂ：軸受Ｂの潤滑油の温度
摩耗進行度合いＡ：軸受Ａの摩耗の進行度合い
摩耗進行度合いＢ：軸受Ｂの摩耗の進行度合い
【００１２】
ここに、軸受Ａの摩耗は予定より進行しており、軸受Ｂの摩耗は予定通りであったとする。
かかる条件のもとにおいて、発電機を止めて軸受のメンテナンスの時期が決められていたとすると、その時期が近々であるとき、パターン＃９を選択して、軸受Ｂの摩耗を犠牲にしても、軸受Ａの摩耗の進行を強く抑制することが好ましい。他方、メンテナンスの時期が遠い先であれば、パターン＃６を選択して、軸受Ａの摩耗の進行の抑制を優先することが考えられる。
【００１３】
上記において、温度の変化量αを調整することにより、無数のパターンがあり得ることは容易に想定できる。換言すれば、各軸受の摩耗進行度合いを制御する観点から言えば、変化量αは、各進行度合いに変化が現れるように設定することが好ましい。
ここに、摩耗進行度合いを数値化することも可能であり、数値化することにより、摩耗の進行を精密に制御できることとなる。例えば、メンテナンス前において対象の軸受に十分な厚さがなければ、その軸受の摩耗の進行を優先的に抑えるように動作条件Ａ及び動作条件Ｂを指定して、メンテナンス前に対象の軸受が要交換の厚さを超えないようにする。ここに、軸受の摩耗が促進される条件は、軸受を備えた装置の損失を小さくする。よって、メンテナンスにおいて軸受を取り換えることが義務付けられるとき、意図的に軸受の摩耗を促進させ、他方、軸受の損失を抑制して、高いパフォーマンスを得ることもできる。
【００１４】
表１に示した軸受Ａの動作条件Ａ（潤滑油の温度Ａ）及び軸受Ｂの動作条件Ｂ（潤滑油の温度Ｂ）と当該動作条件を実行したときの各軸受の指標（損失）との関係は、例えば発電機の通常運転モードにおいて参照される。通常運転モードではできるだけ損失を抑制して、高いパフォーマンスで発電機を運転するのが望ましいからである。
他方、表２に示した関係は、例えばメンテナンスの時期を考慮したとき参照され、比較的短期間の運転期間に適用することが好ましい。
【００１５】
この発明は、本発明者らの上記の知見に基づきなされたものである。
即ち、この発明の１つの局面は次のように規定される。
軸受Ａ及びその測定実行部Ａと、軸受Ｂ及びその測定実行部Ｂと、前記測定実行部Ａ及び前記測定実行部Ｂを制御する制御ユニットと、を備える軸受システムであって、
前記測定実行部Ａは、
前記軸受Ａの使用状態を示す指標を測定する測定部Ａと、
前記軸受Ａへ作用させる、前記軸受Ａの使用状態に影響を与える動作条件Ａを実行する動作条件実行部Ａと、を備え、
前記測定実行部Ｂは、
前記軸受Ｂの使用状態を示す前記指標を測定する測定部Ｂと、
前記軸受Ｂへ作用させる、前記軸受Ｂの使用状態に影響を与える動作条件Ｂを実行する動作条件実行部Ｂと、を備え、
前記制御ユニットは、
前記動作条件Ａ及び前記動作条件Ｂと、前記動作条件Ａ及び前記動作条件Ｂを実行したときに前記軸受Ａで得られる指標Ａ及び前記軸受Ｂで得られる指標Ｂと、のセットの複数が保存される指示保存部と、
該指示保存部の保存内容に基づいて、前記動作条件実行部Ａ及び前記動作条件実行部Ｂを制御し、もって前記軸受Ａ及び前記軸受Ｂの指標をそれぞれ定められた目標通りに制御する制御部と、を備え、
前記測定実行部Ａ及び前記測定実行部Ｂと前記制御ユニットとは通信回線でつながれており、測定された指標、及び実行した動作条件が前記通信回線を介して前記測定実行部Ａ及び測定実行部Ｂから前記制御ユニットへ送信される軸受システム。
【００１６】
上記において、軸受Ａ及び軸受Ｂの使用の状態を示す指標として、各軸受に起因する損失や軸受の摩耗進行度合いを用いることができる。
軸受の損失は軸受と回転軸との動摩擦係数に起因しており、損失が大きくなると軸受自体が熱を持つこととなり、この熱を測定して損失を特定することができる。従って、測定部Ａ及び測定部Ｂの直接の測定対象は軸受の温度となる。軸受の形状や構造に応じて、軸受の摺動部や背面部の温度を測定することができる。このようにして得られた温度に基づき、所定のルールに基づき、損失は演算される。測定対象は軸受の温度に限らない。当該軸受を備えるケースや軸受を冷却した後の潤滑油等の温度を測定してもよい。また、温度に限るものではなく、振動等、他の指標因子を測定してもよい。
【００１７】
摩耗進行度合いは軸受の厚さを測定してその時間変化から得ることができ、測定部Ａ及び測定部Ｂの直接の測定対象はそれぞれが担当する軸受の厚さである。摺動部に用いられるパッドの厚さを測定するのが好ましい。また、摩耗進行度合いと軸受自体の温度との関係が特定されておれば、軸受自体の温度（例えば、軸受の背面の温度）のログ（時間と温度）より、摩耗進行度合いを間接的に特定することも可能である。測定対象は上記に限るものではなく、例えば軸受と摺動対象との距離を測定してもよい。
指標が所定値を超えた時にアラームを出力する設定にするのが望ましい。蓄積データを利用したＡＩ予測によってアラームを出力してもよい。
測定実行部が備える測定部の他に、軸受の使用状態には関わらない環境因子を測定する追加測定部を、制御ユニットにつなげてもよい。追加測定部が例えば振動センサや気象情報入手装置であると、軸受システムを停止させたり軸受を退避させたりする指示を、測定実行部に送ることができる。
一方、上記において、動作条件Ａ及び動作条件Ｂは各軸受の摩耗条件や温度条件を用いることができる。この摩耗条件としては、軸受へ供給される潤滑油の温度や粘度、軸受の摺動面積、若しくは軸受位置又はこれらの複数を調整するのが好ましい。また、温度条件としては、軸受へ供給される潤滑油の流量や軸受周辺温度等の環境要素を調整するのが好ましい。
【００１８】
軸受としてスラスト軸受を採用したときには、軸受を構成するパットの数を調整することで、換言すれば回転軸に対して所望のパットを離隔できるようすることで、軸受の摺動面積を制御できる。
【００１９】
潤滑油の温度は、軸受を空冷するタイプでは、その送風量により制御できる。例えば、回転軸にファンを設け、そのファンの角度を変えることで送風量を制御できる。また、潤滑油用のラジエータを備えるタイプでは、ラジエータを流れる潤滑油の流量により調整することもできる。それらを併用してもよい。
なお、潤滑油の温度は、それ自体の温度を直接測定してもよいし、軸受やラジエータ関連部品の温度から間接的に特定してもよい。流動する潤滑油の温度を直接測定する場合、軸受の形状や構造に応じて、軸受に対して上流側や下流側の温度を測定することができる。
【００２０】
指標として、各軸受の回転軸が受ける仕事量（発電機等の場合）や、動作条件として、回転軸が与える仕事量（ポンプ等の場合）を採用することもできる。仕事量が変化すれば、軸受にかかる負担が変化し、そして、その摩耗進行度合いも変化し、また損失も変化するからである。
【００２１】
この各指標の変化は動作条件に変化を与えたとき即座に測定できるものとは限らず、本発明者らの検討によれば、各パターン当たり、１０〜３０日の試験期間が必要となることがある。従って、この軸受システムの管理者は、計画的に各軸受に対する動作条件に変化を与えて、そのとき得られる各指標のログを記録する。想定する全てのパターンのログを取り終えた後、得られたログから、各軸受に作用させるべき動作条件とそれに伴う各軸受の指標との関係が特定可能となる。これにより、いわゆるデータ取りの試験段階が完了する。
【００２２】
なお、軸受の数が増えた場合、動作条件と指標の組合せをパターン化した表における場合分けの数が増大する。±αの値に変化を持たせた場合や動作条件の種類を増やした場合も同様である。このような場合、全てのパターンのログを取ることの負担は大きくなりがちなので、オペレータは、過去の例や他の軸受システムの例を参照しながら、データ取り段階での試験計画を立てることとなる。このとき、過去の例や他の軸受システムの例のデータが一か所で、即ちサーバとしての制御ユニットで管理されておれば、容易にオペレータの参照に供される。表は適宜更新して使うこともできる。場合分けの数が多い場合は特に、試験段階であるか否かに関わらず、測定実行部に送る指示の内容、詳しくは動作条件実行部を制御して実行するための動作条件の値、を決定するのにＡＩを利用するのが望ましい。
【００２３】
この発明は方法の発明としても把握でき、そのためこの発明の他の局面は次のように規定される。
軸受Ａ及びその測定実行部Ａと、軸受Ｂ及びその測定実行部Ｂと、該測定実行部Ａ及び前記測定実行部Ｂを制御する制御ユニットと、を備え、
前記測定実行部Ａは、
前記軸受Ａの使用状態を示す指標を測定する測定部Ａと、
前記軸受Ａへ作用させる、前記軸受Ａの使用状態に影響を与える動作条件Ａを実行する動作条件実行部Ａと、を備え、
前記測定実行部Ｂは、
前記軸受Ｂの使用状態を示す前記指標を測定する測定部Ｂと、
前記軸受Ｂへ作用させる、前記軸受Ｂの使用状態に影響を与える動作条件Ｂを実行する動作条件実行部Ｂと、を備える、
軸受システムにおける前記軸受Ａ及び前記軸受Ｂの制御方法であって、
前記動作条件Ａ及び前記動作条件Ｂと、前記動作条件Ａ及び前記動作条件Ｂを実行したときに前記軸受Ａで得られる指標Ａ及び前記軸受Ｂで得られる指標Ｂと、のセットの複数を指示保存部へ保存するステップと、
前記指示保存部の保存内容に基づいて、前記動作条件実行部Ａ及び前記動作条件実行部Ｂを制御し、もって前記軸受Ａ及び前記軸受Ｂの指標をそれぞれ定められた目標通りに制御するステップと、含む制御方法。
【００２４】
このように規定されるこの局面の制御方法によれば、第１の局面と同様に、複数の軸受が同時に又は関連して動作している結果、単純にその定格条件で各軸受を動作させれば良いものではないとき、各軸受に付与すべき動作条件を決めることができる。換言すれば、複数の軸受の個々のパフォーマンスではなく、複数の軸受のトータルのパフォーマンスを最適化可能となる。
【００２５】
この発明の他の局面は次のように規定される。即ち、
軸受Ａ及びその測定実行部Ａと、軸受Ｂ及びその測定実行部Ｂと、前記測定実行部Ａ及び前記測定実行部Ｂを制御する制御ユニットと、を備え、
前記測定実行部Ａは、
前記軸受Ａの使用状態を示す指標を測定する測定部Ａと、
前記軸受Ａへ作用させる、前記軸受Ａの使用状態に影響を与える動作条件Ａを実行する動作条件実行部Ａと、を備え、
前記測定実行部Ｂは、
前記軸受Ｂの使用状態を示す前記指標を測定する測定部Ｂと、
前記軸受Ｂへ作用させる、前記軸受Ｂの使用状態に影響を与える動作条件Ｂを実行する動作条件実行部Ｂと、を備える、
軸受システムにおける前記軸受Ａ及び前記軸受Ｂを制御するコンピュータ用のプログラムであって、
前記動作条件Ａ及び前記動作条件Ｂと、前記動作条件Ａ及び前記動作条件Ｂを実行したときに前記軸受Ａで得られる指標Ａの変化及び前記軸受Ｂで得られる指標Ｂと、のセットの複数を指示保存部へ保存するステップと、
前記指示保存部の保存内容を参照して、前記動作条件実行部Ａ及び前記動作条件実行部Ｂを制御し、前記軸受Ａ及び前記軸受Ｂの指標をそれぞれ定められた目標通りに制御するステップと、を実行させるコンピュータ用のプログラム。
【００２６】
このように規定されるこの局面のコンピュータ用のプログラムによれば、他の局面で規定した軸受システム及びその制御方法を、汎用的なコンピュータ装置を用いて実行可能となる。
【００２７】
以上の説明から、この発明は次のように把握することができる。即ち、
軸受Ａ及びその測定実行部Ａと、軸受Ｂ及びその測定実行部Ｂと、前記測定実行部Ａ及び測定実行部Ｂを制御する制御ユニットとを備えてなる軸受システムであって、
前記制御ユニットは前記軸受システムに求められるパフォーマンスを実行できるように、前記測定実行部Ａ及び前記測定実行部Ｂに指示を送り、
前記測定実行部Ａ及び前記測定実行部Ｂと前記制御ユニットとは通信回線でつながれている、軸受システム。つまり、本発明の制御ユニットは、軸受システムとして全体最適となるパフォーマンスを各軸受が実行する指示を、各測定実行部に送る。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１はこの発明の実施形態の軸受システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は同じく軸受の構造を示す断面図である。
【図３】図３は制御ユニット３００のハードの構成図である。
【図４】図４は測定実行部１００のハードの構成図である。
【図５】図５は実施形態の軸受システムの動作を示すフローチャートである。
【図６】図６は図５のフローチャートの一部展開図である。
【図７】図７は図５のフローチャートの一部展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
この発明の実施形態の軸受システム１の構成を図１に示す。
この軸受システム１は水力発電所に設置される発電機の軸受を制御する。
図１では、説明を容易にするため、水力発電所において２機の発電機が使用されている例を用いる。
この軸受システム１は、水力発電所の現場に設置される軸受アセンブリ１０及び現場制御装置５０と、この現場制御装置５０をクライアントとしインターネット若しくは専用通信回線で接続される、サーバとしての制御ユニット３００とを備えている。
【００３０】
本実施形態では、軸受アセンブリ１０は２つの軸受（軸受Ａ１１、軸受Ｂ２１）を備えており、軸受Ａ１１及び軸受Ｂ２１は立型タイプとして、発電機の回転子となる軸Ａ１２及び軸Ｂ２２をそれぞれ摺動可能に支持している。
水力発電所においてダムからの水は二つの分岐路２、３へ分流される。各分岐路２、３の流水を軸Ａ１２のプロペラ１３及び軸Ｂ２２のプロペラ２３が受けて、各軸１２、２２を回転させる。
なお、ここでの軸受は、パッド等摺動部の他に付帯設備を備えた軸受装置（軸受ユニットともいう）を意味する。
【００３１】
現場制御装置５０は測定実行部Ａ１００と測定実行部Ｂ２００を備える
測定実行部Ａ１００は軸受Ａ１１に接続される。その測定部Ａ１０１は、第１指標としての損失を特定するため、軸受Ａ１１の背面の温度を測定する。この測定にはＲＴＤのような測温抵抗体式や熱電対式の温度計を用いることができる。このようにして測定された温度は、コントローラ１１０の損失演算部１１０１に送られる。この損失演算部１１０１は、予め定められたルールに基づき軸受Ａの温度より、軸受Ａの損失を演算する。演算された軸受Ａの損失は、指標保存部Ａ１０８の第１エリア１０８１に温度の測定時刻と共に保存される。測定実行部Ａ１００の負荷を軽減するために、測定実行部Ａ１００で損失に演算せず温度のデータ状態のままで第１エリア１０８１に保存してもよい。制御ユニット３００で演算することもできる。
【００３２】
測定部Ａ１０１は、また、第２指標としての軸受の摩耗進行度合いを特定するため軸受Ａ１１の厚さを測定する。この測定には光学センサを用いることができる。測定された軸受Ａ１１の厚さは、測定時刻と共に、指標保存部Ａ１０８の第２エリア１０８２に保存される。厚さの変化を経過時間で除した値が摩耗進行度合いを指す。
動作条件実行部Ａ１０３は軸受Ａ１１へ供給される潤滑油の温度を調整する。
【００３３】
図２に軸受Ａ１１を示す。図中符号１２は軸Ａであり、この軸Ａ１２にファン１５が取り付けられる。本実施形態では、スラストタイプの摺動部を有する軸受Ａ１１は分割された複数のスラストパッド（以下、パッドともいう）１６を備え、パッド１６の表面に潤滑油が供給される。この潤滑油はラジエータ１７とパッド１６との間で循環される。スラストパッド１６は、動作条件実行部Ａ１０３からの信号を受けることができる図示しないアクチュエータで支持されており、軸Ａ１２のスラストカラーとの距離を調整でき、摺接モードと離隔モードとを選択できる。測定部Ａ１０１はこのパッド１６の厚さを測定する。
軸受Ａ１１のパッド１６の摩耗は、ジャッキング機構により軸Ａ１２のスラストカラーに対する軸受Ａ１１のパッド１６との距離を制御することで調整することもできる。
【００３４】
動作条件実行部Ａ１０３は、軸Ａ１２と共に回転するファン１５のファン角度を調整する信号を送る。角度調整装置１９がこの信号を受けてファン１５の角度を変える。ファン１５の風はラジエータ１７へ送られる。つまり、ファン１５の風量はファン１５の角度に依存し、風量によって潤滑油に対するラジエータ１７の冷却能力が調整される。
なお、動作条件実行部Ａ１０３の出力信号は、測定実行部Ａ１００に備え付けられた入出力部１０４から直接指定することもできるし、制御ユニット３００からの遠隔操作で指定することもできる。
【００３５】
動作条件実行部Ａ１０３は、スラストパッド１６を支持するアクチュエータに対してそのモード（摺接モード、離隔モード）を選択する信号を送ることもできる。
摺接するスラストパッド１６の数が多い即ち総摺動面積が大きいほどパッドの摩耗は進行し難くなるが、他方、軸Ａ１２に対する摺動抵抗が大きくなり、その損失が増大する。
動作条件実行部Ａ１０３はファン１５の角度（即ち、潤滑油の温度）及びスラストパッド１６の数（即ち、軸受の摺動面積）の両者の調整をしてもよい。
【００３６】
入出力部１０４はキーボードやポインタなどの入力装置とディスプレイやプリンタなどの出力装置を備える。オペレータはその入力装置を介して、動作条件実行部Ａ１０３へ指令信号を送ることもでき、動作条件実行部Ａ１０３は当該指令信号に応じた信号の値を出力する。そして、当該信号の値はメモリ装置１０６において実行動作条件保存部Ａ１０７の第１エリア１０７１に保存することができる。
符号１０９は通信部であり、測定実行部Ａ１００の通信インターフェースとなる。
動作条件実行部Ａ１０３への指示信号は制御ユニット３００から、この通信部１０９を介して送られてくる。この場合も、指示信号の内容は実行動作条件保存部Ａ１０７の第１エリア１０７１に保存することができる。
【００３７】
符号１１０はコントローラであり、汎用的なコンピュータ装置が用いられる。このコントローラ１１０の制御プログラムもメモリ装置１０６に保存される。
このメモリ装置１０６において測定した指標に関するデータや動作条件に関するデータを保存する領域を省略して、その機能を制御ユニット３００のメモリ装置３２０の所定のエリアに担わせることができる。
【００３８】
測定実行部Ｂ２００は軸受Ｂ２１に接続される。この測定実行部Ｂ２００の各要素の動作は、その対象が軸受Ｂ２１となること以外、測定実行部Ａ１００の各要素の動作と同じである。そこで、測定実行部Ａ１００の要素と同じ動作を行う各要素には、下二ケタに同じ参照番号を付してその説明を省略する。
制御ユニット３００は水力発電所から離れており、インターネットを介して測定実行部Ａ及び測定実行部Ｂと接続されている。通信部３０９はそのための通信インターフェースを担う。
【００３９】
測定実行部Ａ１００のメモリ装置１０６において、その実行動作条件保存部Ａ１０７の第１エリア１０７１に保存されている軸受Ａ１１の第１動作条件Ａ（動作条件実行部Ａ１０３が軸受Ａ１１に実行させた動作条件であり、軸受Ａ１１に供給する潤滑油温度Ａと動作時刻）のデータ、指標保存部Ａ１０８の第１エリア１０８１に保存されている軸受Ａ１１の第１指標Ａ（損失Ａと当該損失特定時刻）のデータ、測定実行部Ｂ２００のメモリ装置２０６において、その実行動作条件保存部Ｂ２０７の第１エリア２０７１に保存されている軸受Ｂ２１の第１動作条件Ｂ（動作条件実行部Ｂ２０３が軸受Ｂ２１に実行させた動作条件であり、軸受Ｂ２１に供給する潤滑油温度Ｂと動作時刻）のデータ、指標保存部Ｂ２０８の第１エリア２０８１に保存されている軸受Ｂ２１の第１指標Ｂ（損失Ｂと当該損失特定時刻）のデータは、インターネットを介して、制御ユニット３００のメモリ装置３２０の第１指示保存部３２１に送られる。
【００４０】
これにより、第１指示保存部３２１には、軸受Ａ１１の第１動作条件Ａとしての軸受Ａ１１に供給する潤滑油温度Ａ及び時刻のデータ、その第１動作条件Ａを実行したときに軸受Ａ１１で得られた第１指標Ａとしての軸受Ａ１１の損失Ａと時刻のデータ、軸受Ｂ２１の第１動作条件Ｂとしての軸受Ｂ２１に供給する潤滑油温度Ｂ及び時刻のデータ、その第１動作条件Ｂを実行したときに軸受Ｂ２１で得られた第１指標Ｂとしての軸受Ｂ２１の損失と時刻のデータ、とが保存される。
これらデータセットは、例えば、表１のパターンごとに作成され、第１指示保存部３２１に保存される。
【００４１】
コントローラ３１０の第１特定部３１１は第１指示保存部３２１に保存されている各データセットから、パターン毎に、軸受Ａ１１を第１動作条件Ａで、かつ軸受Ｂ２１を第１動作条件Ｂで、例えば２０日間動作させたときの、軸受Ａ１１に供給する潤滑油温度Ａと軸受Ｂ２１に供給する潤滑油温度Ｂと軸受Ａ１１の損失（平均値）と軸受Ｂ２１の損失（平均値）の関係を特定する。
具体的には、各軸受に供給する潤滑油を各パターンで指定された温度で供給した時刻とその時刻に最も近い時刻（同時刻が好ましい）に測定した軸受背面温度とから、所定のインターバルごとの時刻の損失を特定し、それらの平均を演算する。
【００４２】
第１特定部３１１で特定されたこの関係は、第１関係として第１関係保存部３２３に保存される。即ち、第１関係保存部３２３には、第１動作条件Ａと第１動作条件Ｂとの各パターンにつき、動作条件である温度と共に、それらの動作条件を実行したときの軸受Ａ１１及び軸受Ｂ２１における指標である平均損失が保存される。
【００４３】
第２指示保存部３２５には、軸受Ａ１１の第１動作条件Ａとしての軸受Ａ１１に供給する潤滑油温度Ａ及び時刻のデータ、その第１動作条件Ａを実行したときに軸受Ａ１１で得られた第２指標Ａとしての軸受Ａ１１の厚さＡと時刻のデータ、軸受Ｂ２１の第１動作条件Ｂとしての軸受Ｂ２１に供給する潤滑油温度Ｂ及び時刻のデータ、その第１動作条件Ｂを実行したときに軸受Ｂ２１で得られた第２指標Ｂとしての軸受Ｂ２１の厚さと時刻のデータ、とが保存される。
これらデータセットは、例えば、表２のパターンごとに作成され、第２指示保存部３２５に保存される。
【００４４】
コントローラ３１０の第２特定部３１５は第２指示保存部３２５に保存されている各データセットから、パターン毎に、軸受Ａ１１を第１動作条件Ａで、かつ軸受Ｂ２１を第１動作条件Ｂで、例えば２０日間動作させたときの、軸受Ａ１１に供給する潤滑油温度Ａと軸受Ｂ２１に供給する潤滑油温度Ｂと軸受Ａ１１の摩耗進行度合いと軸受Ｂの摩耗進行度合いの関係を特定する。
【００４５】
具体的には、動作条件の実行開始時の軸受の厚さと実行終了時の軸受の厚さとの差から、各軸受の摩耗進行度合いを演算する。その演算結果、即ち各軸受の摩耗進行度合いと、パターンで規定される各軸受に供給する潤滑油温度との関係が特定される。なお、各軸受に供給する潤滑油温度は所定期間（この例では２０日間）維持して摩耗進行度合いを演算するのが望ましい。
【００４６】
第２特定部３１５で特定されたこの関係は、第２関係として第２関係保存部３２７に保存される。即ち、第２関係保存部３２７には、第１動作条件Ａと第１動作条件Ｂとの各パターンにつき、動作条件である温度と共に、軸受Ａ１１及び軸受Ｂ２１における指標である摩耗進行度合いが保存される。
【００４７】
符号３０４は入出力部であり、キーボードやポインタなどの入力装置とディスプレイやプリンタなどの出力装置を備える。オペレータはそのモニタを介して現場にある軸受Ａ１１の使用状態（損失、軸受厚さ）や軸受Ｂ２１の使用状態（損失、軸受厚さ）をモニタリングすることができる。軸受の摺動部や支持部、軸受の付帯設備、更には発電機自体に取り付けられたセンサの出力を遠隔地からモニタリングすることもできる。
【００４８】
また、この入出力部３０４を介して第１動作条件Ａ及び第１動作条件Ｂを入力すると、第１制御部３１３は指令信号を測定実行部Ａ１００の動作条件実行部Ａ１０３へ送る。動作条件実行部Ａ１０３は当該指令信号に応じた、即ち入出力部３０４を介するオペレータの指示を遠隔操作によって、軸受Ａ１１に対して実行できる。
コントローラ３１０は、制御ユニット３００を構成する各要素を制御する汎用的なコンピュータからなり、その制御プログラムはメモリ装置３２０に保存されている。
【００４９】
図３には、制御ユニット３００のハード構成を示す。
制御ユニット３００は、システムバス３０００で通信部３０９、入力部３０４１、出力部３０４３、演算部３１０１、内部メモリ３２０１及び外部メモリインターフェース３２１１を連結させた、一般的なコンピュータ装置からなる。
通信部３０９は外部の通信回線に対するデータの入出力のインターフェースであって、汎用的な通信プロトコールにより動作する。
入力部３０４１はキーボードやポインタなどの一般的な入力装置を備える。
出力部３０４３はプリンタやディスプレイなどを備える。
演算部３１０１はＣＰＵ３１０３、ＲＯＭ３１０５及びＲＡＭ３１０７を備え、第１特定部３１１、第１制御部３１３、第２特定部３１５及び第２制御部３１７として機能し、制御ユニット３００のシステム全体の制御をつかさどる。ＲＯＭ３１０５は、演算部３１０１を制御する制御プログラム等が格納された不揮発メモリを含む。ＲＡＭ３１０７は入力部３０４１を介してオペレータにより予め設定される各種のパラメータ等を書き換え可能に格納したり、ＣＰＵ３１０３に対してワーキングエリアを提供したりする。演算部３１０１を制御する制御プログラムはＲＯＭ３１０５に限られず、ＲＡＭ３１０７や内部メモリ３２０１に格納されてもよい。
内部メモリ３２０１はＨＤＤタイプ若しくはＳＳＤタイプを採用できる。この内部メモリ３２０１の制御用データ保存部３２０３が、第１指示保存部３２１、第１関係保存部３２３、第２指示保存部３２５及び第２関係保存部３２７として利用される。データを一時的に保存する、所謂バッファメモリには、演算部３１０１のＲＡＭ３１０７を用いることができる。
符号３２１１は外部メモリインターフェースであり、このインターフェースを介して外付けのメモリ（ＵＳＢメモリ、ハードディスクメモリ等）が着脱自在に取り付けられる。
【００５０】
同じく図４に、測定実行部Ａ１００のハード構成を示す。
測定実行部Ａ１００は、システムバス１０００で通信部１０９、入力部１０４１、出力部１０４３、演算部１１１１、内部メモリ１０６１、外部メモリインターフェース１０６５、温度センサ１０１１、光センサ１０１３及びファン角度ドライバ１３０１を連結させた、一般的なコンピュータ装置からなる。
通信部１０９は外部の通信回線に対するデータの入出力のインターフェースであって、汎用的な通信プロトコールにより動作する。
入力部１０４１はキーボードやポインタなどの一般的な入力装置を備える。
出力部１０４３はプリンタやディスプレイなどを備える。
演算部１１１１はＣＰＵ１１１３、ＲＯＭ１１１５及びＲＡＭ１１１７を備え、損失演算部１１０１としても機能でき、測定実行部１００のシステム全体の制御をつかさどる。ＲＯＭ１１１５は、演算部１１１１を制御する制御プログラム等が格納された不揮発メモリを含む。ＲＡＭ１１１７は入力部１０４１を介してオペレータにより予め設定される各種のパラメータ等を書き換え可能に格納したり、ＣＰＵ１１１３に対してワーキングエリアを提供したりする。演算部１１１１を制御する制御プログラムはＲＯＭ１１１５に限られず、ＲＡＭ１１１７や内部メモリ１０６１に格納されてもよい。
内部メモリ１０６１はＨＤＤタイプ若しくはＳＳＤタイプを採用できる。この内部メモリ１０６１の制御用データ保存部１０６３が、実行動作条件保存部Ａ１０７及び指標保存部Ａ１０８として利用される。データを一時的に保存する、所謂バッファメモリには、演算部１１１１のＲＡＭ１１１７を用いることができる。
符号１０６５は外部メモリインターフェースであり、このインターフェースを介して外付けのメモリ（ＵＳＢメモリ、ハードディスクメモリ等）が着脱自在に取り付けられる。
温度センサ１０１１及び光センサ１０１３は測定部Ａ１０１として機能し、それぞれ軸受Ａ１１のパッド１６の背面（反摺動面）の温度及びパッド１６の厚さを測定する。
ファン角度ドライバ１３０１は動作条件実行部Ａ１０３として、軸Ａ１２と共に回転するファン１５の角度を変えるように、角度調整装置１９に指令信号を送る。
【００５１】
次に、この軸受システム１の動作について、図５に基づいて説明する。
この軸受システム１を水力発電所に設置した当初は、軸受Ａ１１及び軸受Ｂ２１はそもそもの定格の動作条件（軸受の摺動部に供給する潤滑油温度）で運転される（ステップＳ１）。軸受Ａ１１の定格の動作条件（軸受の摺動部に供給する潤滑油温度）は実行した時刻と共に実行動作条件保存部Ａ１０７の第１エリア１０７１へ保存され、軸受Ｂ２１の定格の動作条件（軸受の摺動部に供給する潤滑油温度）は実行した時刻と共に実行動作条件保存部Ｂ２０７の第１エリア２０７１に保存される（ステップＳ３）。
定格条件での運転は２０日間連続して行うものとする。
【００５２】
ステップＳ５では、ステップＳ１の条件（パターン＃１、表１、表２参照）の試験運転を行ったときの、軸受Ａ１１及び軸受Ｂ２１の各損失（第１指標）と摩耗進行度合い（第２指標）とが測定、かつ保存される。
【００５３】
より詳細には、図６に示すようにパターン＃１の開始から所定のインターバル（例えば１２時間）で軸受Ａ１１の損失Ａを特定する（ステップＳ５１）。本実施形態では、この損失Ａの特定は、測定部Ａ１０１が測定した軸受Ａ１１の温度（軸受Ａ１１の背面温度）の値を損失演算部１１０１で損失の値に変換することによりなされ、特定された損失Ａは、温度測定時の時刻と共に指標保存部Ａ１０８の第１エリア１０８１に保存される（ステップＳ５２）。同様に、軸受Ｂ２１の損失Ｂが特定される（ステップＳ５３）。この損失Ｂの特定は、測定部Ｂ２０１が測定した軸受Ｂ２１の温度（軸受Ｂ２１の背面温度）の値を損失演算部２１０１で損失の値に変換することによりなされ、特定された損失Ｂは、温度測定時の時刻と共に指標保存部Ｂ２０８の第１エリア２０８１に保存される（ステップＳ５４）。
【００５４】
ステップＳ５５では、測定部Ａ１０１により軸受Ａ１１のパットの厚さが測定される。測定の結果を測定時刻と共に指標保存部Ａ１０８の第２エリア１０８２に保存する（ステップＳ５６）。同様に、測定部Ｂ２０１により軸受Ｂ２１のパットの厚さが測定される（ステップＳ５７）、その結果を測定時刻と共に指標保存部Ｂ２０８の第２エリア２０８２に保存する（ステップＳ５８）。
【００５５】
軸受の摩耗に関し、既述のように、試験運転の最初と最後のパットの厚さのデータがあれば、各軸受のパットの摩耗進行度合いが特定できる。勿論、試験運転中に所定のインターバルでパットの厚さを測定し、当該測定時刻と共に各指標保存部へ保存することができる。これにより、より正確に、各軸受の使用状態を示す指標（この例ではパットの厚さの変化）を得られる。
【００５６】
図５のフローチャートに戻って、各軸受を定格で試験運転した後、表１及び表２に示した各パターンについて、ステップＳ３，Ｓ５を繰り返す（ステップＳ７、Ｓ９）。なお、動作条件として軸受の摺動部に供給する潤滑油の温度の設定は、ファン１５の角度に変化を与えることにより行う。なお、ファン１５の角度を一定に固定していても軸受の環境が変化すれば潤滑油の温度も変化し得るので、図示しない温度センサを例えばラジエータ１７の出口に取付け、潤滑油の温度が常に動作条件の設定値となるように、自動的に又は手動でファン１５の角度を制御できることはいうまでもない。
また、各試験運転において、軸受Ａ及び／又は軸受Ｂの損失が閾値以上になったときは、試験運転を強制的に終了することが好ましい。その場合のパターンでの運転がなされないように、制御ユニット３００又はコントローラ１１０及び２１０は動作条件実行部Ａ１０３及び動作条件実行部Ｂ２０３を制御することが好ましい。
【００５７】
ステップＳ１１では、メモリ装置１０６及びメモリ装置２０６に保存されているデータを、通信回線を介して、制御ユニット３００のメモリ装置３２０に送る。この例では、全てのパターンを実行した後に得られたデータを送るが、勿論、各パターンを実行してデータが得られた毎に通信することもできる。
【００５８】
具体的には、図７に示すように、実行動作条件保存部Ａ１０７の第１エリア１０７１に保存された各パターンの第１動作条件Ａ（即ち軸受Ａ１１の摺動部に供給する潤滑油温度Ａ及びその測定時刻）を第１指示保存部３２１と第２指示保存部３２５に送る（ステップＳ１１１）。同様に、実行動作条件保存部Ｂ２０７の第１エリア２０７１に保存された各パターンの第１動作条件Ｂ（即ち軸受Ｂ２１の摺動部に供給する潤滑油温度Ｂ及びその測定時刻）を第１指示保存部３２１と第２指示保存部３２５に送る（ステップＳ１１２）。次に、指標保存部Ａ１０８の第１エリア１０８１に保存された各パターンの第１指標Ａ（即ち、軸受Ａ１１の損失Ａ及びその測定時刻）が第１指示保存部３２１に送られ（ステップＳ１１３）、指標保存部Ｂ２０８の第１エリア２０８１に保存された各パターンの第１指標Ｂ（即ち、軸受Ｂ２１の損失Ｂ及びその測定時刻）が第１指示保存部３２１に送られる（ステップＳ１１４）。
【００５９】
そして、指標保存部Ａ１０８の第２エリア１０８２に保存された第２指標Ａ（即ち、軸受Ａ１１の厚さＡ及びその測定時刻）が第２指示保存部３２５に送られ（ステップＳ１１５）、指標保存部Ｂ２０８の第２エリア２０８２に保存された第２指標Ｂ（即ち、軸受Ｂ２１の厚さＢ及びその測定時刻）が第２指示保存部３２５に送られる（ステップＳ１１６）。
なお、本実施形態では、第１動作条件として、潤滑油温度を用いて、軸受システムを制御する例で説明する。第２動作条件として、第１動作条件とは異なる条件、例えば軸受の摺動部に供給する潤滑油の流量や総摺動面積を用いてもよい。第２動作条件は、第１動作条件と同様に実行動作条件保存部に保存される。より詳しくは軸受Ａ１１に関する第２動作条件Ａは実行動作条件保存部Ａ１０７の第２エリア１０７２に保存される。同様に、軸受Ｂ２１に関する第２動作条件Ｂは実行動作条件保存部Ｂ２０７の第２エリア２０７２に保存される。
図５のフローチャートに戻り、ステップＳ１３において、第１特定部３１１は第１指示保存部３２１に保存されている各パターンの動作条件Ａ及び動作条件Ｂとそのときの軸受Ａ１１の損失及び軸受Ｂ２１の損失とのセットの関係（第１関係）を特定する。
【００６０】
具体的には、第１特定部３１１は第１指示保存部３２１に保存されている各軸受に係る潤滑油温度と損失とこれらを測定したときの時刻とのデータセットから、軸受Ａ１１及び軸受Ｂ２１のそれぞれの損失（平均）の演算結果と潤滑油温度との関係を特定する。
【００６１】
ステップＳ１５では、このようにして得られた第１関係を表形式にまとめて（表１参照）、第１関係保存部３２３に保存する。
【００６２】
ステップＳ１７では、第２特定部３１５は第２指示保存部３２５に保存されている各パターンの動作条件Ａ及び動作条件Ｂとそのときの軸受Ａ１１の摩耗進行度合い及び軸受Ｂ２１の摩耗進行度合いとのセットの関係（第２関係）を特定する。
具体的には、第２特定部３１５は第２指示保存部３２５に保存されている各軸受に係る潤滑油温度とパッド厚さとこれらを測定したときの時刻とのデータセットから、軸受Ａ１１及び軸受Ｂ２１のそれぞれのパット摩耗量（進行度合い）の演算結果と潤滑油温度との関係を特定する。
ステップＳ１９では、このようにして得られた第２関係を表形式にまとめて（表２参照）、第２関係保存部３２７に保存する。
【００６３】
第１関係保存部３２３に保存された第１関係と第２関係保存部３２７に保存された第２関係は、入出力部３０４を介して出力することができる。
オペレータ又はＡＩにより通常モードが選択されると（ステップＳ２１）、制御ユニット３００は、第１制御部３１３が第１関係保存部３２３に保存されている第１関係から、最も損失の少ない動作条件のパターンを選択し、現場制御装置５０の動作条件実行部Ａ１０３及び動作条件実行部Ｂ２０３へその動作条件を送る（ステップＳ２３）。各動作条件実行部である動作条件実行部Ａ１０３及び動作条件実行部Ｂ２０３は送られてきた動作条件を実行する、即ち、ファン角度を調整して、潤滑油の温度を各パターンで指定されたものとする（ステップＳ２５）。
【００６４】
オペレータ又はＡＩによりメンテナンスモードが選択されると（ステップＳ２１）、制御ユニット３００は、第２制御部３１７が第２関係保存部３２７に保存されている第２関係から、例えば、オペレータ又はＡＩにより選択された軸受の摩耗の進行が遅れるような動作条件のパターンを選択し、現場制御装置５０の動作条件実行部Ａ１０３及び動作条件実行部Ｂ２０３へその動作条件を送る（ステップＳ２４）。各動作条件実行部である動作条件実行部Ａ１０３及び動作条件実行部Ｂ２０３は送られてきた動作条件を実行する。即ち、ファン角度を調整して、潤滑油の温度を各パターンで指定されたものとする（ステップＳ２５）。
【００６５】
運転モードに応じて制御ユニット３００側の各制御装置が自動的にパターンを選択してその動作条件を実行するように、現場制御装置５０へ指示を出すことができる。コントローラ３１０は、第１関係保存部３２３及び第２関係保存部３２７に保存されている第１関係及び第２関係から、軸受システム１に求められるパフォーマンスを軸受Ａ１１及び軸受Ｂ２１がそれぞれ実行する各動作条件を選択し、その各動作条件を現場制御装置５０の動作条件実行部Ａ１０３及び動作条件実行部Ｂ２０３へ通信部３０９を介して送ることもできる。その時の動作条件をメモリ装置３２０に保存することもできる。
パターンの選択は、入出力部３０４を介して、オペレータがマニュアルで行うこともできる。この場合、選択されたパターンの動作条件は制御ユニット３００より、現場制御装置５０の各動作条件実行部１０３及び２０３へ送られて、その動作条件が実行される。
【００６６】
パターンを選択したオペレータは、現場制御装置５０の入出力部１０４、２０４を介して直接的に、当該パターンの動作条件を動作条件実行部Ａ１０３及び動作条件実行部Ｂ２０３へ入力してもよい。
通常モード及びメンテナンスモードを実行する際にも、各動作条件（例えば軸受に供給する潤滑油温度）と各指標（例えば軸受の損失及び摩耗進行度合い）を測定かつ保存し、更に第１関係及び第２関係を特定できる。
【００６７】
そして、第１関係保存部３２３及び第２関係保存部３２７に保存されている第１関係及び第２関係と比較する。この第１関係及び第２関係は、新しい第１関係及び第２関係に更新することができ、メモリ装置３２０に保存されているデータから最適なものを選んだり、ＡＩによって新たな最適な関係を設けたりすることができる。つまり、各軸受に係る測定された指標及び実行した動作条件に係るデータをクライアントたる各現場制御装置からサーバたる制御ユニットに送り、その制御ユニットで軸受システムとして全体最適となるパフォーマンスを各軸受が実行する関係を特定し、その特定した関係に係るデータを制御ユニットから各現場制御装置に送って、各現場制御装置の動作条件実行部がそれぞれの軸受にそれぞれの動作条件を実行させる。
保存されている第１関係及び第２関係と新たに特定した第１関係及び第２関係との間で所定の閾値以上に差があるときは、アラームを出力するのがよい。
なお、メンテナンスを実行して、軸受のパッドを交換した後は、再び図５のステップＳ１〜ステップＳ９の繰り返しを実行することが好ましい。
この場合、パターンを任意に若しくは計画的に選択して、試験運転をしたときの結果（第１関係と第２関係）がメンテナンス前のそれらと同じであれば、他のパターンも同じ結果となると推定して、全てのパターンの試験運転を行わずに、通常モード（例えば損失が最も小さいパターンの動作条件）を実行することが好ましい。
【００６８】
以上、１つの軸受アセンブリに２つの軸受を備えたものを例にとり説明してきたが、３つ以上の軸受を備えたものとすることもできる。一方、軸受がより多くなると、試験運転のパターン数が大きくなり、全ての試験運転を実行することには負担が大きくなる傾向にある。
この場合、任意に若しくは計画的に抽出した複数のパターンの結果を、他所の水力発電所で実行しているパターンのデータと比較する。例えば、汎用的な最近傍探索法を用い、過去に蓄積されたパターンのデータの中から、対象とする水力発電所に最も近いパターンのデータを抽出し、試験運転の参考にする。
図１に示すように、複数の軸受アセンブリや複数の現場制御装置を備えた軸受システムであってもよい。この場合、例として、複数の軸受を設置した工場の複数が通信回線でつながった軸受システムが挙げられる。
一方、軸受アセンブリは、複数の軸受（摺動部）が共通する軸を支持する形態であってもよい。この場合、例として、１つの軸に２つの軸受（摺動部）を備えた軸受アセンブリが挙げられる。
【００６９】
このように、数多くの水力発電所のデータが蓄積されれば、試験運転の計画が容易になることがわかる。従って、各水力発電所で稼働する各軸受のデータ（動作条件とそれによる指標の変化）を蓄積する意味で、各水力発電所に現場制御装置を設けてこれをクライアントとし、これらを通信回線を介してサーバとなる制御ユニットに連結し、サーバたる制御ユニットにデータを集積することが好ましい。数多くの工場を想定する場合も同様である。
【００７０】
このように、制御ユニットをサーバとし、現場制御装置をクライアントすることにより、地震その他の緊急時には、制御ユニットより全ての若しくは選択された複数の現場制御装置へ指示を送り、それらの制御する軸受、即ち発電機やポンプを緊急運転モードとすることができる。
【００７１】
本発明は、上記の各局面、実施形態、実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００７２】
１  軸受システム
１０  軸受アセンブリ
１１  軸受Ａ
２１  軸受Ｂ
１００  測定実行部Ａ
１０１  測定部Ａ
１０３  動作条件実行部Ａ
２００  測定実行部Ｂ
２０１  測定部Ｂ
２０３  動作条件実行部Ｂ
３００  制御ユニット
３１３  第１制御部
３１７  第２制御部
３２１  第１指示保存部
３２５  第２指示保存部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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