(57)【要約】  軸受寿命を評価する方法および装置が開示される。方法は、軸受の現在の動作状態を取得すること（Ｓ１０１）、現在の動作状態における軸受の現在の振動信号を収集し、軸受の現在の振動値を算出すること（Ｓ１０２）、軸受の現在の振動値に対応する軸受の現在の表面剥離面積および現在の動作状態における軸受の現在の剥離速度を取得すること（Ｓ１０３）、軸受の現在の表面剥離面積および軸受の現在の剥離速度に基づいて軸受の残存寿命を取得すること（Ｓ１０４）、を含む。装置は、対応して、動作状態取得部（４０１）、第１の収集部（４０２）、算出部（４０３）、剥離面積取得部（４０４）、剥離速度取得部（４０５）、軸受寿命取得部（４０６）を備える。本方法および装置は、軸受の寿命を評価している最中に、設備の平常運転に影響が及ぶことを防ぐことができる。
2019533161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受寿命評価方法であって、
前記軸受の現在の動作状態を取得すること、
前記現在の動作状態における前記軸受の現在の振動信号を収集し、前記軸受の現在の振動値を算出すること、
前記軸受の現在の振動値に対応する前記軸受の現在の表面剥離面積および前記動作状態における前記軸受の現在の剥離速度を取得すること、
前記軸受の現在の表面剥離面積および前記軸受の現在の剥離速度に基づいて前記軸受の残存寿命を取得すること、を含む軸受寿命評価方法。
【請求項２】
前記軸受の現在の温度情報を取得することをさらに含み、
前記前記軸受の現在の表面剥離面積および前記軸受の現在の剥離速度に基づいて前記軸受の残存寿命を取得することに、前記軸受の現在の表面剥離面積、前記軸受の現在の剥離速度および前記軸受の現在の温度情報に基づいて前記軸受の残存寿命を取得することを含む、請求項１に記載の軸受寿命評価方法。
【請求項３】
前記軸受の現在の回転速度情報を取得することをさらに含み、
前記前記軸受の現在の表面剥離面積および前記軸受の現在の剥離速度に基づいて前記軸受の残存寿命を取得することに、前記軸受の現在の表面剥離面積、前記軸受の現在の剥離速度および前記軸受の現在の回転速度情報に基づいて前記軸受の残存寿命を取得することを含む、請求項１に記載の軸受寿命評価方法。
【請求項４】
前記軸受の現在の温度情報および前記軸受の現在の回転速度情報を取得することをさらに含み、
前記前記軸受の現在の表面剥離面積および前記軸受の現在の剥離速度に基づいて前記軸受の残存寿命を取得することに、前記軸受の現在の温度情報、前記軸受の現在の回転速度情報、前記軸受の現在の表面剥離面積および前記軸受の現在の剥離速度に基づいて前記軸受の残存寿命を取得することを含む、請求項１に記載の軸受寿命評価方法。
【請求項５】
前記前記軸受の現在の振動値に対応する前記軸受の現在の表面剥離面積を取得することに、
前記軸受の現在の振動値に基づいて前記軸受の現在の振動レベルを取得すること、
前記軸受の現在の振動レベルに対応する前記軸受の現在の表面剥離面積を取得することを含む、請求項１に記載の軸受寿命評価方法。
【請求項６】
前記軸受の現在の表面剥離面積を取得した後に、
前記軸受の現在の表面剥離面積が所定の第１の面積よりも大きいことを検出した場合、軸受交換指示情報を発することをさらに含む、請求項１に記載の軸受寿命評価方法。
【請求項７】
軸受交換指示信号を発信した後に、
前記軸受の現在の表面剥離面積が所定の第２の面積よりも大きいことを検出した場合、警告情報を発することをさらに含み、前記第２の面積が前記第１の面積よりも大きい、請求項６に記載の軸受寿命評価方法。
【請求項８】
軸受寿命評価装置であって、
前記軸受の現在の動作状態を取得するための動作状態取得部、
前記現在の動作状態における前記軸受の現在の振動信号を収集するための第１の収集部、
前記軸受の現在の振動値を算出するための算出部、
前記軸受の現在の振動値に対応する前記軸受の現在の表面剥離面積を取得するための剥離面積取得部、
前記現在の動作状態における前記軸受の現在の剥離速度を取得するための剥離速度取得部、
前記軸受の現在の表面剥離面積および前記軸受の現在の剥離速度に基づいて、前記軸受の残存寿命を取得するための軸受寿命取得部、を備える軸受寿命評価装置。
【請求項９】
前記軸受寿命評価装置が、前記軸受の現在の温度情報を取得するための第２の収集部をさらに備え、前記軸受寿命取得部が、前記軸受の現在の表面剥離面積、前記軸受の現在の剥離速度および前記軸受の現在の温度情報に基づいて、前記軸受の残存寿命を取得するために用いられる、請求項８に記載の軸受寿命評価装置。
【請求項１０】
前記軸受寿命評価装置が、前記軸受の現在の回転速度情報を収集するための第３の収集部をさらに備え、前記軸受寿命取得部が、前記軸受の現在の表面剥離面積、前記軸受の現在の剥離速度および前記軸受の現在の回転速度情報に基づいて、前記軸受の残存寿命を取得するために用いられる、請求項８に記載の軸受寿命評価装置。
【請求項１１】
前記軸受寿命評価装置が、前記軸受の現在の温度情報および前記軸受の現在の回転速度情報を収集するための第４の収集部をさらに備え、前記軸受寿命取得部が、前記軸受の現在の温度情報、前記軸受の現在の回転速度情報、前記軸受の現在の表面剥離面積および前記軸受の現在の剥離速度に基づいて、前記軸受の残存寿命を取得するために用いられる、請求項８に記載の軸受寿命評価装置。
【請求項１２】
前記剥離面積取得部が、前記軸受の現在の振動値に基づいて、前記軸受の現在の振動レベルを算出し、前記軸受の現在の振動レベルに対応する前記軸受の現在の表面剥離面積を取得するために用いられる、請求項８に記載の軸受寿命評価装置。
【請求項１３】
前記軸受の現在の表面剥離面積が所定の第１の面積よりも大きいことを検出した場合、軸受交換指示情報を発するための交換情報指示発信部をさらに備える、請求項８に記載の軸受寿命評価装置。
【請求項１４】
前記軸受の現在の表面剥離面積が、所定の第２の面積よりも大きいことを検出した場合、警告情報を発するための警告情報発信部をさらに備え、前記第２の面積は前記第１の面積よりも大きい、請求項１３に記載の軸受寿命評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１６年１２月１日に中国専利局に出願された「軸受寿命評価方法および装置」と題される、特許出願第２０１６１１０９５５９６.３号の優先権を主張するものであり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、軸受分野に関し、特に、軸受寿命評価方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
軸受は、機械設備における基本部品であり、軸受の精度および寿命は、機械設備の平常運転に非常に重要な役割を果たすものである。
【０００４】
疲労度に応じて、転がり軸受の寿命期間は、概して、軸受の動作面に剥離が生じる前の寿命および軸受の動作面に剥離が生じた後の寿命の、２つの段階に分けられる。軸受の動作面に剥離が生じ始めてから、剥離が深刻になって故障と判定されるまでの期間は、軸受の動作面に剥離が生じた後の寿命である。軸受の動作面に剥離が生じる前の寿命に比べ、軸受の動作面に剥離が生じた後の寿命はより短い。
【０００５】
従来技術では、機械設備の平常運転を確保するために、一般的に一定の点検修理期間間隔を置いて、期日を定めて軸受に対して機械停止点検修理を行う。一部の複雑なシステムでは、機械停止点検修理は、設備の平常の使用に影響を及ぼし、コスト消費の増加をもたらしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする技術的課題は、軸受の寿命を評価する際に、設備の平常運転に対する影響をどのように防ぐかということである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の技術的課題を解決するために、本発明の実施例は、軸受寿命評価方法であって、軸受の現在の動作状態を取得すること、現在の動作状態における軸受の現在の振動信号を収集し軸受の現在の振動値を算出すること、軸受の現在の振動値に対応する軸受の現在の表面剥離面積および現在の動作状態における軸受の現在の剥離速度を取得すること、軸受の現在の表面剥離面積および軸受の現在の剥離速度に基づいて、軸受の残存寿命を取得すること、を含む軸受寿命評価方法を提供する。
【０００８】
必要に応じて、軸受寿命評価方法が、軸受の現在の温度情報を取得することをさらに含み、軸受の現在の表面剥離面積および軸受の現在の剥離速度に基づいて軸受の残存寿命を取得することに、軸受の現在の表面剥離面積、軸受の現在の剥離速度および軸受の現在の温度情報に基づいて軸受の残存寿命を取得することを含む。
【０００９】
必要に応じて、軸受寿命評価方法が、軸受の現在の回転速度情報を取得することをさらに含み、軸受の現在の表面剥離面積および軸受の現在の剥離速度に基づいて軸受の残存寿命を取得することに、軸受の現在の表面剥離面積、軸受の現在の剥離速度および軸受の現在の回転速度情報に基づいて軸受の残存寿命を取得することを含む。
【００１０】
必要に応じて、軸受寿命評価方法が、軸受の現在の温度情報および軸受の現在の回転速度情報を取得することをさらに含み、軸受の現在の表面剥離面積および軸受の現在の剥離速度に基づいて軸受の残存寿命を取得することに、軸受の現在の温度情報、軸受の現在の回転速度情報、軸受の現在の表面剥離面積および軸受の現在の剥離速度に基づいて、軸受の残存寿命を取得することを含む。
【００１１】
必要に応じて、軸受の現在の振動値に対応する軸受の現在の表面剥離面積を取得することに、軸受の現在の振動値に基づいて軸受の現在の振動レベルを取得すること、軸受の現在の振動レベルに対応する軸受の現在の表面剥離面積を取得することを含む。
【００１２】
必要に応じて、軸受の現在の表面剥離面積を取得した後に、軸受の現在の表面剥離面積が所定の第１の面積よりも大きいことを検出した場合、軸受交換指示情報を発することをさらに含む。
【００１３】
必要に応じて、軸受交換指示情報を発した後に、軸受の現在の表面剥離面積が所定の第２の面積よりも大きいことを検出した場合、警告情報を発することをさらに含み、第２の面積は第１の面積よりも大きい。
【００１４】
必要に応じて、本発明の実施例は、軸受寿命評価装置であって、軸受の現在の動作状態を取得するための動作状態取得部、現在の動作状態における軸受の現在の振動信号を収集するための第１の収集部、軸受の現在の振動値を算出するための算出部、軸受の現在の振動値に対応する軸受の現在の表面剥離面積を取得するための剥離面積取得部、現在の動作状態における軸受の現在の剥離速度を取得するための剥離速度取得部、軸受の現在の表面剥離面積および軸受の現在の剥離速度に基づいて軸受の残存寿命を取得するための軸受寿命取得部、を備える軸受寿命評価装置をさらに提供する。
【００１５】
必要に応じて、軸受寿命評価装置が、軸受の現在の温度情報を取得するための第２の収集部をさらに備え、軸受寿命取得部が、軸受の現在の表面剥離面積、軸受の現在の剥離速度および軸受の現在の温度情報に基づいて、軸受の残存寿命を取得するために用いられる。
【００１６】
必要に応じて、軸受寿命評価装置が、軸受の現在の回転速度情報を収集するための第３の収集部をさらに備え、軸受寿命取得部が、軸受の現在の表面剥離面積、軸受の現在の剥離速度および軸受の現在の回転速度情報に基づいて、軸受の残存寿命を取得するために用いられる。
【００１７】
必要に応じて、軸受寿命評価装置が、軸受の現在の温度情報および軸受の現在の回転速度情報を収集するための第４の収集部をさらに備え、軸受寿命取得部が、軸受の現在の温度情報、軸受の現在の回転速度情報、軸受の現在の表面剥離面積および軸受の現在の剥離速度に基づいて、軸受の残存寿命を取得するために用いられる。
【００１８】
必要に応じて、剥離面積取得部が、軸受の現在の振動値に基づいて軸受の現在の振動レベルを算出し、軸受の現在の振動レベルに対応する軸受の現在の表面剥離面積を取得するために用いられる。
【００１９】
必要に応じて、軸受寿命評価装置が、軸受の現在の表面剥離面積が所定の第１の面積よりも大きいことを検出した場合、軸受交換指示情報を発するための交換情報指示発信部をさらに備える。
【００２０】
必要に応じて、軸受寿命評価装置が、軸受の現在の表面剥離面積が所定の第２の面積よりも大きいことを検出した場合、警告情報を発するための警告情報発信部をさらに備え、第２の面積は第１の面積よりも大きい。
【００２１】
従来技術と比べると、本発明の実施例の技術的解決手段は、以下の有益な効果を有する。
【００２２】
軸受の振動信号を収集すると、軸受の現在の振動値を知ることができる。軸受の現在の振動値に基づいて、対応する軸受の現在の表面剥離面積を取得できる。軸受の現在の表面剥離面積および現在の動作状態における軸受の現在の剥離速度に基づいて、軸受の残存寿命を知ることができ、機械設備の平常運転に影響を及ぼすことはない。
【００２３】
さらに、軸受の残存寿命を取得する際に、軸受の現在の温度情報を収集することにより、また、軸受の寿命に対する軸受の現在の温度の影響に基づいて、軸受の残存寿命を評価すると、評価精度を向上させることができる。
【００２４】
さらに、軸受の残存寿命を取得する際に、軸受の現在の回転速度情報を収集することにより、また、軸受の寿命に対する軸受の現在の回転速度の影響に基づいて、軸受の残存寿命を評価すると、評価精度を向上させることができる。
【００２５】
さらに、軸受の現在の表面剥離面積が所定の第１の面積よりも大きいことを検出した場合、軸受交換指示情報を発して、作業者が軸受を交換できるように指示する。
【００２６】
さらに、軸受の現在の表面剥離面積が所定の第２の面積よりも大きいことを検出した場合、警告情報を発して、作業者に軸受の損傷は深刻であると指示し、設備作業の安全性を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例による、軸受寿命評価方法のフロー図である。
【図２】本発明の実施例による、軸受の振動レベルと表面剥離面積との対応関係グラフである。
【図３】本発明の実施例による、軸受の表面剥離面積および剥離速度と、軸受の残存寿命との対応関係グラフである。
【図４】本発明の実施例による、軸受寿命評価装置の構成概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
従来技術では、機械設備の平常運転を確保するために、一般的に一定の点検修理期間間隔を置いて、期日を定めて軸受に対して機械停止点検修理を行う。あるいは、軸受に比較的重大な振動または比較的重大な発熱が発生したことが検出された場合に、軸受を交換している。
【００２９】
しかしながら、連続運転を必要とする一部の複雑なシステムでは、機械停止点検修理は、設備の平常の使用に影響を及ぼし、コスト消費の増加をもたらす。
【００３０】
本発明の実施例では、軸受の振動信号を収集すると、軸受の現在の振動値を知ることができる。軸受の現在の振動値に基づいて、対応する軸受の現在の表面剥離面積を取得できる。軸受の現在の表面剥離面積および現在の動作状態における軸受の現在の剥離速度に基づいて、軸受の残存寿命を知ることができ、機械設備の平常運転に影響を及ぼすことはない。
【００３１】
本発明の上記の目的、特徴および有益な効果をより明確にし、理解しやすくするために、図面を参照しながら、本発明の具体的な実施例を以下に詳しく説明する。
【００３２】
本発明の実施例は、軸受寿命評価方法を提供し、図１を参照しながら、以下に具体的なステップを通じて詳しく説明する。
【００３３】
ステップＳ１０１において、軸受の現在の動作状態を取得する。
【００３４】
具体的に実施する場合には、軸受のパラメータ情報をリアルタイムで収集することにより、軸受の対応する現在の動作状態を取得してもよい。例えば、軸受の回転速度、軸受の荷重、軸受が置かれている環境の温度等の情報をリアルタイムで収集することにより、軸受の現在の動作状態を知る。
【００３５】
ステップＳ１０２において、現在の動作状態における軸受の現在の振動信号を収集し、軸受の現在の振動値を算出する。
【００３６】
具体的に実施する場合には、軸受の動作中に、軸受の振動信号をリアルタイムで収集してもよい。軸受に連結された振動センサを設置し、振動センサを介して軸受の振動信号を収集してもよい。軸受の現在の振動信号を取得すると、軸受の現在の振動信号を処理し、軸受の現在の振動値を算出することができる。
【００３７】
ステップＳ１０３において、軸受の現在の振動値に対応する軸受の現在の表面剥離面積および軸受の現在の剥離速度を取得する。
【００３８】
具体的に実施する場合には、軸受の振動値と軸受の表面剥離面積との写像関係を事前に設定することができる。軸受の現在の振動値を算出すると、ルックアップテーブルを用いて、対応する軸受の現在の表面剥離面積を取得することができる。
【００３９】
実際に適用する場合には、様々な異なる動作状態において、表面剥離面積が異なる同一の型式の軸受に、それぞれ、事前に複数回の実験を行うことができる。複数回の実験で得られたパラメータに基づいて、軸受の振動値と軸受の表面剥離面積との写像関係を確立する。
【００４０】
実際に適用して分かるように、表面剥離面積が０の軸受、すなわち、表面が完全に無傷の軸受でも、動作中に一定の振動が生じ得る。異なる動作状態において、軸受の荷重が異なることがあり、回転速度も異なることがあるので、軸受の表面剥離面積が０のときの振動値も、各々、互いに異なることがある。
【００４１】
荷重の変化および回転速度の変化が軸受の振動値に対して及ぼす影響を取り除くために、本発明の実施例では、軸受の現在の振動値を量化し、軸受の現在の振動レベルを得ることができる。軸受の振動レベルに基づいて、軸受の表面剥離面積に対応する写像関係を確立する。軸受の振動レベルが軸受の荷重および回転速度のいずれとも無関係であり、したがって軸受の振動レベルが軸受の表面剥離面積に対応する写像関係において、荷重の変化および回転速度の変化が軸受の振動値に対して及ぼす影響を考慮する必要はない。
【００４２】
具体的に実施する場合には、軸受の現在の振動値を取得すると、軸受の現在の振動値を量化し、軸受の現在の振動値の対応する現在の振動レベルが得られる。軸受の現在の振動レベルが得られると、軸受の現在の表面剥離面積を求めることができる。
【００４３】
本発明の実施例では、軸受の現在の振動値を取得してから、現在の振動値を、同じ条件における軸受の表面剥離面積が０のときの振動値で除算すると、得られる商の値は、軸受の現在の振動レベルとなり得る。
【００４４】
本発明の実施例において提供される軸受の振動レベルと軸受の表面剥離面積との写像関係の確立について、以下に説明する。
【００４５】
公称動作条件において、軸受の主な故障のタイプは疲労による剥離である。通常の場合、軸受の疲労寿命の計算は、いずれも、軸受の表面に剥離が現れる前の寿命の計算である。動的最大せん断応力理論（Ｌ−Ｐ理論）によれば、軸受の剥離は、表面下で転がり方向に平行な最大交番せん断応力が作用する領域の材料の弱い部分から始まり、そして軸受表面に徐々に広がる。軸受表面の剥離の深さは通常、一定の範囲内にあり、疲労度が増大するにつれて、軸受の表面剥離面積も徐々に増加し、それと共に、軸受の振動程度もまた、一定の規則性を呈し得る。
【００４６】
具体的に実施する場合には、モデルを確立するために、特定の軸受を事前に試験し、軸受の表面剥離面積と軸受の振動レベルとの対応関係を求めると良い。確立されたモデルをより汎用的にするために、軸受が様々な動作状態にある作業場面すべてにおいて実験を行うことができる。
【００４７】
様々な動作状態において、同一の型式の軸受を複数回試験すると、軸受の表面剥離面積と軸受の振動レベルとの対応関係が得られる。図２を参照すると、本発明の実施例による、軸受の振動レベルと表面剥離面積との対応関係グラフが示されている。図２において、横軸は、軸受の軌道面の全有効面積に占める表面剥離面積の比率であり、縦軸は、軸受の振動レベルである。軸受の振動レベルは、同じ条件下で測定された、軸受の表面に剥離がないときの振動値に対する軸受の振動値の比率である。軸受の振動レベルが１であるときを、軸受の表面を剥離がない状態、すなわち、軸受の表面剥離面積は０であると設定する。
【００４８】
図２から分かるように、軸受は、ある一定の荷重条件下では、単一の軌道面（内輪または外輪）の表面剥離面積は一定の範囲内にあるが、軸受の振動レベル曲線２０１は徐々に上昇し、極値点Ａに達してから徐々に下降している。軸受の振動レベルの関数は以下の式：
ＶＲＭＳ＝ｆ（ｎｉ，ｘ）
で表すことができる。
式中、０＜ｘ＜２／Ｚであり、Ｚは軸受のローラー数であり、ｎｉは軸受の内輪の回転数であり、ｘは、当該軌道面の全有効軸受面積に占める単一の軌道面における欠落面積の比率である。軸受の表面剥離面積が全有効面積の１／Ｚに達する前に、軸受の振動レベルは極値点Ａに達する。
【００４９】
実際の物理的観点から分析すると、非線形の変化を呈する振動レベルの変化をもたらす影響因子は多面的である。軸受の表面剥離が軸受の支持領域にあると仮定すると、剥離の深さは変化しない。剥離面積が増加するにつれて、ローラーは、剥離領域を通過するときに荷重を受ける状態から荷重を受けない状態へ変化し、軸受全体の支持領域に変化が発生する。したがって、軸受の表面が剥離していないときに、軸受の振動値はより小さい。軸受の表面が剥離し始めると、軸受の振動レベルは増加する。そして、軸受の表面剥離面積が一定値に達した後、軸受の振動レベルは徐々に減少する。
【００５０】
実際に適用して分かるように、異なる軸受の異なる動作状態において、表面に剥離が生じた後において、剥離速度は異なる。したがって事前に、同一の型式の軸受に対して異なる動作状態において、異なる表面剥離面積に対応する剥離速度について、複数回実験を行うことができる。複数回の実験で得られる実験パラメータに基づいて、異なる動作状態における対応する軸受の剥離速度を確立する。
【００５１】
したがって、本発明の実施例では、軸受の現在の表面剥離面積を取得すると、軸受がある現在の動作状態に基づいて、軸受がある現在の動作状態に対応する軸受の現在の剥離速度を求めることができる。
【００５２】
ステップＳ１０４において、軸受の現在の表面剥離面積および軸受の現在の剥離速度に基づいて、軸受の残存寿命を取得する。
【００５３】
本発明の実施例では、軸受の表面剥離面積および剥離速度と、軸受の残存寿命の写像関係を事前に確立することができる。例えば、写像表を用いて、軸受の表面剥離面積および剥離速度と、軸受の残存寿命との写像関係を確立する。次いで、軸受の現在の表面剥離面積および軸受の現在の剥離速度を取得した後、軸受の残存寿命を取得することができる。
【００５４】
実際の適用では、複数回の実験で取得された実験パラメータを用いて、軸受の表面剥離面積および剥離速度と、軸受の残存寿命との写像関係を確立することができる。
【００５５】
図３を参照すると、本発明の実施例による軸受の表面剥離面積および剥離速度と、軸受の寿命との対応関係グラフが示されている。図３において、縦軸は、軸受の軌道面の全有効面積に占める表面剥離面積の比率である。横軸は、軸受の動作面に剥離が生じる前の寿命に対する軸受の残存寿命の百分率であり、すなわち、１００％は、軸受の寿命が軸受の動作面に剥離が生じる前の寿命に達したということである。曲線３０１は軸受の剥離速度である。
【００５６】
軸受の軌道面の全有効面積に対する表面剥離面積の比率が２．２／Ｚのときに、軸受の動作面に剥離が生じた後の寿命が終わるとする。軌道面の全有効面積に対する取得された軸受の現在の表面剥離面積の比率が１．４／Ｚであるときに、軸受の現在の剥離速度を取得した後に、軸受の残存寿命が（ｂ−ａ）×ｔであることが分かることになり、ここで、ｔは軸受の動作面に剥離が生じる前の寿命であり、（ｂ−ａ）は軸受の動作面に剥離が生じる前の寿命に対する軸受の残存寿命の百分率である。
【００５７】
これから分かるように、軸受の振動信号を収集すると、軸受の現在の振動値を知ることができる。軸受の現在の振動値に基づいて、対応する軸受の現在の表面剥離面積を取得することができる。軸受の現在の表面剥離面積および現在の動作状態における軸受の現在の剥離速度に基づいて、軸受の残存寿命を知ることができ、機械設備の平常運転に影響を及ぼすことがない。
【００５８】
実際に適用して分かるように、軸受の回転速度は、軸受の寿命にある程度の影響を及ぼすことがあり、軸受の温度もまた、軸受の寿命にある程度の影響を及ぼすことがある。
【００５９】
軸受の表面剥離面積および軸受の剥離速度と、軸受の残存寿命との間の写像関係を確立するときに、軸受の温度情報を加えてもよく、確立された写像関係において、軸受の残存寿命は、軸受の表面剥離面積、軸受の剥離寿命および軸受の温度のすべてと関係している。
【００６０】
軸受の残存寿命を取得するときに、軸受の現在の動作状態、軸受の現在の表面剥離面積、軸受の現在の剥離速度および軸受の現在の温度情報に基づいて、軸受の残存寿命を取得し、取得された軸受の残存寿命の精度を向上させることができる。
【００６１】
同様に、軸受の表面剥離面積および軸受の剥離速度と、軸受の残存寿命との間の写像関係を確立するときに、軸受の回転速度情報を加えてもよく、確立された写像関係において、軸受の残存寿命は、軸受の表面剥離面積、軸受の剥離寿命および軸受の回転速度のすべてと関係している。
【００６２】
軸受の残存寿命を取得するときに、軸受の現在の動作状態、軸受の現在の表面剥離面積、軸受の現在の剥離速度および軸受の現在の回転速度情報に基づいて、軸受の残存寿命を取得し、また、軸受の残存寿命の精度を向上させることができる。
【００６３】
軸受の表面剥離面積および軸受の剥離速度と、軸受の残存寿命との間の写像関係を確立すると、さらに軸受の温度情報および軸受の回転速度情報を一緒に加えてもよく、確立された写像関係において、軸受の残存寿命は、軸受の表面剥離面積、軸受の剥離寿命、軸受の温度および軸受の回転速度のすべてと関係している。
【００６４】
軸受の残存寿命を取得するときに、軸受の現在の動作状態、軸受の現在の表面剥離面積、軸受の現在の剥離速度、軸受の現在の温度情報および軸受の現在の回転速度情報に基づいて、軸受の残存寿命を取得し、取得された軸受の残存寿命の精度をさらに向上させることができる。
【００６５】
具体的に実施する場合には、ある時点に、軸受の現在の表面剥離面積が所定の第１の面積よりも大きいことを検出したときに、軸受に損傷状態が現れていると判定することができる。複雑な機械システムが運転し続ければ、機械システムの動作異常を引き起こす可能性がある。このときに、作業者に機械システム内部の軸受を交換することを指示するために、軸受交換指示情報を生成および発信することができる。
【００６６】
例えば、生成された軸受交換指示情報を機械システムの状態監視装置に発信してもよく、例えば、状態監視装置の表示画面に「軸受交換」という文字を表示する。作業者は、状態監視装置の表示画面で「軸受交換」という文字を見て、軸受の交換作業を手配することができる。
【００６７】
本発明の上記の実施例から分かるように、軸受の表面に剥離が現れた後、軸受の動作時間が長くなるにつれて、軸受の表面剥離面積は徐々に増加する。軸受の表面剥離面積が一定の程度まで増加したときに、もし機械設備を運転し続ければ、機械設備は平常運転を行えなくなり、さらには安全事故の発生につながる可能性が高い。
【００６８】
具体的に実施する場合には、ある時点に、軸受の現在の表面剥離面積が所定の第２の面積よりも大きいことを検出したときに、作業者に軸受を交換する必要があることを指示するために、警告情報を生成および発信し、安全事故の発生を防ぐことができる。
【００６９】
本発明の実施例では、実際の利用状況に基づいて、第１の面積および第２の面積をそれぞれ設定することができ、ここで第１の面積は第２の面積よりも小さい。つまり、軸受の表面剥離面積が比較的小さいときに、作業者に軸受を交換するように指示することができる。軸受の表面剥離面積が比較的大きいときに、作業者にできるだけ迅速に軸受を交換するように指示し、安全事故の発生を防ぐ。
【００７０】
図４を参照すると、本発明の実施例による軸受寿命評価装置は、動作状態取得部４０１と、第１の収集部４０２と、算出部４０３と、剥離面積取得部４０４と、剥離速度取得部４０５と、軸受寿命取得部４０６と、を備える。
【００７１】
動作状態取得部４０１は、軸受の現在の動作状態を取得するために用いられる。
【００７２】
第１の収集部４０２は、現在の動作状態における軸受の現在の振動信号を収集するために用いられる。
【００７３】
算出部４０３は、軸受の現在の振動値を算出するために用いられる。
【００７４】
剥離面積取得部４０４は、軸受の現在の振動値に対応する軸受の現在の表面剥離面積を取得するために用いられる。
【００７５】
剥離速度取得部４０５は、現在の動作状態における軸受の現在の剥離速度を取得するために用いられる。
【００７６】
軸受寿命取得部４０６は、軸受の現在の表面剥離面積および軸受の現在の剥離速度に基づいて、軸受の残存寿命を取得するために用いられる。
【００７７】
具体的に実施する場合には、軸受寿命評価装置は、軸受の現在の温度情報を取得するための第２の収集部（図示せず）をさらに備え、軸受寿命取得部４０６は、軸受の現在の表面剥離面積、軸受の現在の剥離速度および軸受の現在の温度情報に基づいて、軸受の残存寿命を取得するために用いることができる。
【００７８】
具体的に実施する場合には、軸受寿命評価装置は、軸受の現在の回転速度情報を収集するための第３の収集部（図４には図示せず）をさらに備え、軸受寿命取得部４０６は、軸受の現在の表面剥離面積、軸受の現在の剥離速度および軸受の現在の回転速度情報に基づいて、軸受の残存寿命を取得するために用いることができる。
【００７９】
具体的に実施する場合には、軸受寿命評価装置は、軸受の現在の温度情報および軸受の現在の回転速度情報を収集するための第４の収集部（図４には図示せず）をさらに備え、軸受寿命取得部４０６は、軸受の現在の温度情報、軸受の現在の回転速度情報、軸受の現在の表面剥離面積および軸受の現在の剥離速度に基づいて、軸受の残存寿命を取得するために用いることができる。
【００８０】
具体的に実施する場合には、剥離面積取得部４０４は、軸受の現在の振動値に基づいて軸受の現在の振動レベルを算出し、軸受の現在の振動レベルに対応する軸受の現在の表面剥離面積を取得するために用いることができる。
【００８１】
具体的に実施する場合には、軸受寿命評価装置は、軸受の現在の表面剥離面積が所定の第１の面積よりも大きいことを検出した場合に軸受交換指示情報を発するための交換情報指示発信部４０７をさらに備えることができる。
【００８２】
具体的に実施する場合には、軸受寿命評価装置は、軸受の現在の表面剥離面積が所定の第２の面積よりも大きいことを検出した場合に警告情報を発するための警告情報発信部４０８をさらに備えることができ、ここで第２の面積は第１の面積よりも大きい。
【００８３】
当業者であれば、上記の実施例の各方法におけるステップの全部または一部は、関連するハードウェアに命令するためのプログラムによってやり遂げることができ、当該プログラムはコンピュータ可読記録媒体に記憶することができ、記録媒体は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、磁気ディスクまたは光ディスク等を含み得るということを理解できる。
【００８４】
以上のとおり本発明を開示したが、本発明はこれらに限定されるものではない。当業者であれば、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、様々な変更および修正を加えることができ、したがって、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲によって定義される範囲に準ずるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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