(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸、前記軸に外嵌される内輪、ハウジングに内嵌される外輪、及び前記外輪と前記内輪との間にあって前記軸の荷重を支持する複数の転動体を有する転がり軸受の、前記転動体が前記軸を中心に行う公転に係る公転情報を検出する歪センサと、
前記歪センサによって検出された前記公転情報を蓄積するデータ蓄積部と、
前記データ蓄積部によって蓄積された前記公転情報から、前記公転情報の平均値である公転平均値を算出する平均値算出部と、
前記公転平均値を用いて前記転がり軸受の診断用データを作成する診断用データ作成部と、
前記転がり軸受に係る構成が損傷を受けている場合に出力される損傷データと、前記診断用データとを照合するデータ照合部と、
前記データ照合部による照合の結果に基づいて転がり軸受の異常を検出する異常検出部と、を含み、
前記公転情報は、前記外輪の内周面を一つの前記転動体が通過した際に前記歪センサから出力される電気信号である歪データを含み、
前記データ蓄積部は、前記歪センサが前記公転情報を検出したタイミングと前記転がり軸受の諸元に応じて、前記公転情報を予め設定した時間あたりの転動体の公転数に変換し、さらに、前記転動体が前記公転を開始してから終了するまでの間において、前記公転情報を前記転動体の公転数毎に蓄積し、
前記平均値算出部は、前記データ蓄積部によって公転数毎に蓄積された複数の前記公転情報を用いて前記公転平均値を算出し、
前記診断用データ作成部は、前記平均値算出部が前記公転平均値を算出した回数が予め設定した回数に達した時点の公転平均値を用いて前記診断用データを作成することを特徴とする転がり軸受診断装置。
【請求項２】
前記平均値算出部は、前記転動体の公転数毎に前記転動体の公転数に係る情報を蓄積して平均値を算出することを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受診断装置。
【請求項３】
前記平均値算出部は、予め設定された前記転動体の公転に応じた前記転動体の公転数に係る情報を蓄積して平均値を算出することを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両設備、工作機械及び風速発電機等においては、転がり軸受の異常によって装置の動作に支障をきたすことを防止するため、転がり軸受を含む部品等を定期的に分解して目視検査が行われていた。近年では、目視検査に係る時間やコストを低減するため、機械を分解することなく稼働中に生じる振動等から転がり軸受の異常を検出するものがある。このような構成は、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載された構成は、装置の振動を近接センサ、光学式センサ及び磁気センサのいずれかによって検出している。また、特許文献２に記載された構成は、歪センサを使って回転軸の負荷荷重を検出し、検出された負荷荷重を判定条件の一つとして利用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５５３４８７５号
【特許文献２】特許第５４１９４７２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した装置においては、１回の稼働中に回転軸の回転が１回転に満たない場合がある。例えば、風力発電機が備えるヨー駆動装置はブレード等の向きを風向きに合わせて調整するために旋回する機構であるため、旋回軸が１回の稼働において１回転しない場合もある。このような装置では、稼働中に振動を測定した場合、測定データの数が不足して充分な信頼性のある測定データが得られないという問題がある。さらに、磁気センサでは、周囲の磁気の影響を排除する必要性から取付位置等が制約されるという課題が生じる。
【０００６】
装置稼働中の振動を測定して転がり軸受の異常を検出する場合、当然のことながら、測定データの精度は診断の結果に影響し、精度の低い測定データに基づく検出結果は信頼性の低いものとなる。
本発明は、上記した点に鑑みて行われたものであり、回転軸の回転が低速度あるいは１回転に満たない場合にも高い信頼性で転がり軸受の異常を検出することができる転がり軸受診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の一態様の転がり軸受診断装置は、軸、前記軸に外嵌される内輪、ハウジングに内嵌される外輪、及び前記外輪と前記内輪との間にあって前記軸の荷重を支持する転動体を有する転がり軸受の、前記転動体が前記軸を中心に行う公転に係る公転情報を検出する歪センサと、前記歪センサによって検出された前記公転情報を蓄積するデータ蓄積部と、前記データ蓄積部によって蓄積された前記公転情報から、前記公転情報の平均値である公転平均値を算出する平均値算出部と、前記公転平均値を用いて前記転がり軸受の診断用データを作成する診断用データ作成部と、前記転がり軸受に係る構成が損傷を受けている場合に出力される損傷データと、前記診断用データとを照合するデータ照合部と、前記データ照合部による照合の結果に基づいて転がり軸受の異常を検出する異常検出部と、を含む。
【０００８】
また、本発明の一態様の転がり軸受診断装置は、上記態様において、前記平均値算出部は、前記転動体の公転数毎に前記転動体の公転数に係る情報を蓄積して平均値を算出することが望ましい。
また、本発明の一態様の転がり軸受診断装置は、上記態様において、前記平均値算出部が、予め設定された前記転動体の公転に応じた前記転動体の公転数に係る情報を蓄積して平均値を算出することが望ましい。
【０００９】
また、軸受診断装置は、上記態様において、さらに、前記転がり軸受の前記軸、前記外輪及び前記内輪の少なくとも一つに生じる振動を検出する振動センサを備え、前記診断用データ作成部は、前記振動センサによって検出された前記振動情報を用いて前記診断用データを作成することが望ましい。
また、転がり軸受診断装置は、上記態様において、前記歪センサが、前記軸を中心にして公転する前記外輪または前記内輪の周面に設けられることが望ましい。
【００１０】
また、上記した転がり軸受診断装置において行われる転がり軸受診断方法は、軸、前記軸に外嵌される内輪、ハウジングに内嵌される外輪、及び前記外輪と前記内輪との間にあって前記軸の荷重を支持する転動体を有する転がり軸受の異常を検出する転がり軸受診断方法であって、前記転動体が前記軸を中心に行う公転に係る公転情報を検出する歪センサによって検出された前記公転情報を蓄積する工程と、蓄積された前記公転情報の平均値である公転平均値を算出する工程と、前記公転平均値を用いて前記転がり軸受の診断用データを作成する工程と、前記転がり軸受に係る構成が損傷を受けている場合に出力される損傷データと、前記診断用データとを照合し、前記転がり軸受の異常を検出する工程と、を含む。
【発明の効果】
【００１１】
上記態様によれば、軸の回転が低速度あるいは１回転に満たない場合にも高い信頼性で転がり軸受の異常を検出することができる転がり軸受診断装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１施形態の転がり軸受診断装置が設けられた風力発電機を説明するための図である。
【図２】本発明の第１実施形態の旋回軸受を説明するための断面図である。
【図３】本発明の第１施形態の制御部の機能ブロック図である。
【図４】図３に示したデータ蓄積部が歪データを蓄積する処理を説明するための図である。
【図５】本発明の第１実施形態の転がり軸受診断装置で行われる処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】図３に示したデータ蓄積部が歪データを蓄積する別の処理を説明するための図である。
【図７】本発明の第２施形態の転がり軸受診断装置が設けられた風力発電機を説明するための図である。
【図８】本発明の第２施形態の制御部の機能ブロック図である。
【図９】本発明の第２実施形態の転がり軸受診断装置で行われる処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を使って本発明の第１実施形態及び第２実施形態の転がり軸受診断装置を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
また、以下に示す第１実施形態及び第２実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【００１４】
［第１実施形態］
（転がり軸受診断装置）
実施形態１では、風力発電機に設けられた転がり軸受診断装置を例にして第１実施形態の転がり軸受診断装置を説明する。
図１は、第１実施形態の転がり軸受診断装置が設けられる風力発電機１２を示した図である。風力発電機１２は、ブレード（羽）２０、ブレード２０に接続される主軸２２、主軸２２を支持する主軸軸受２１、主軸２２を介してブレード２０の回転力が入力される増速機２３及び増速機２３の出力軸２８に接続されて回転する発電機２４を有している。さらに、風力発電機１２は、主軸２２、主軸軸受２１、増速機２３及び発電機２４を収容するナセル４１及びナセル４１を支持するタワー４２を有している。
【００１５】
主軸軸受２１は、図示しない球面ころ軸受を有している。増速機２３は、図示しない低速軸、中速軸及び高速軸を有している。このような軸には、遊星歯車等、円すいころ軸受、円筒ころ軸受といった多数の軸受が使用されている。また、発電機２４には、玉軸受等が使用される。さらに、風力発電機１２は、旋回軸受（ヨー軸受）３０を備えている。旋回軸受３０は、ナセル４１を旋回自在に支持している転がり軸受である。第１実施形態は、旋回軸受３０に転がり軸受診断装置を適用したものとして説明する。
【００１６】
＜旋回軸受＞
図２は、第１実施形態の転がり軸受である旋回軸受３０を説明するための図である。図２に示すように、旋回軸受３０は、回転軸３１、回転軸３１に外嵌される内輪３３、ハウジング３９に内嵌される外輪３７及び外輪３７と内輪３３との間にあって回転軸３１の荷重を支持する複数の転動体３５を有している。第１実施形態の旋回軸受３０は、外輪３７を固定輪、内輪３３を回転輪とする。ただし、第１実施形態は、このような構成に限定されず、外輪３７を回転輪、内輪３３を固定輪としてもよい。
【００１７】
転動体３５は、球形を有する金属の部材であり、複数の転動体３５は、保持器３８によって保持されて一定の間隔を保っている。旋回軸受３０は、ハウジング３９の内部に組み込まれている。転動体３５が金属球である旋回軸受３０は、所謂アンギュラ玉軸受である。
【００１８】
＜歪センサ＞
また、図２に示した構成は、旋回軸受３０の転動体３５が回転軸３１を中心にして行う公転に係る公転情報を検出する歪センサ２７を有している。歪センサ２７は、外輪３７の外周面に直接取付けられて、転動体３５が回転軸３１を中心に公転する１分間あたりの回数（以下、単に「公転数」と記す）を検出する。転動体３５の公転数は、保持器３８が回転軸３１を中心にして行う公転数と等しい。
また、第１実施形態では、歪センサ２７に歪ゲージを用いている。歪ゲージは、被測定物に接着剤によって貼り付けられて、被測定物と共に変形するセンサである。歪ゲージの電気抵抗は、変形によって変化する。このため、歪ゲージから出力される電気信号は、歪ゲージが歪んだタイミングや回数、さらには歪の程度を示し、電気信号をフーリエ解析することによって信号の強さと信号の周波数との関係が得られる。
【００１９】
第１実施形態では、図２に示すように、外輪３７の外周面に切欠を設け、切欠に歪センサ２７を接着剤で貼り付けている。このような構成によれば、外輪３７の内周面を転動体３５が通過した際に歪センサ２７から出力される電気信号である歪データを検出し、転動体３５が回転軸３１を中心にして公転する公転数を検出することができる。
【００２０】
また、第１実施形態では、歪センサ２７が、複数の転動体３５の各々が歪センサ２７を通過する度に電気信号を出力する。このような第１実施形態の構成によれば、内輪３３が１回公転する間に転動体３５の数だけ歪データが生成される。したがって、第１実施形態は、内輪３３が１稼働中に１回転しかしない機構であっても、複数の歪データを取得することができる。さらに、第１実施形態では、内輪３３が１回の稼働時に１回転しない場合にも、複数の歪データを取得することができる。
【００２１】
第１実施形態の歪センサ２７は、外輪３７に直接貼り付けられるものであるから、取付けのためのスペースを確保する必要がなく、ハウジング３９内の設計の自由度を低下させることがない。
なお、第１実施形態は、歪センサ２７を外輪３７の外周面に貼り付ける構成に限定されるものではない。歪センサ２７は、外輪３７の内周面に切欠を設ける、あるいは内輪３３の外周面に切欠を設け、切欠内に貼り付けることも可能である。
【００２２】
＜制御部＞
図１に戻り、第１実施形態の転がり軸受診断装置は、歪センサ２７によって検出された旋回軸受３０の公転に係る情報である歪データを蓄積し、歪データの平均値である公転平均値を算出し、公転平均値を用いて旋回軸受の診断用データを作成し、旋回軸受３０に係る構成が損傷を受けている場合に出力される損傷データと診断用データとを照合して旋回軸受３０の異常を検出する制御部２５を備えている。
【００２３】
図３は、制御部２５を説明するための機能ブロック図である。制御部２５は、データ蓄積部２５１、診断用データ作成部２５３、診断用データ照合部２５５及び診断結果出力部２５７を備えている。
（ｉ）データ蓄積部２５１は、歪センサ２７から出力された複数の歪データを読み込んで蓄積する。第１実施形態では、歪データが示す転動体３５の公転数毎に歪データを蓄積するものとした。第１実施形態では、このような処理を実現するため、転動体３５の公転数に予め複数の値を任意に設定している。そして、歪センサ２７から出力された歪データから算出された公転数が設定された公転数に該当すると、該当する公転数毎に歪データ同士を蓄積する。
【００２４】
図４は、第１実施形態のデータ蓄積部２５１が歪データを蓄積する処理を説明するための図である。図４の縦軸は転動体３５の公転数（回／ｍｉｎ）を示していて、第１実施形態では、７つの公転数の値が設定されている。歪データの入力タイミングと旋回軸受３０のスペック（諸元）によって歪データは転動体３５の公転数に変換できる。
また、図４の横軸は、時間（ｔ）を示している。直線ωは、転動体３５が公転を開始してから終了するまでの公転数を示している。図４によれば、転動体３５の公転数は、公転開始から一定の割合で高まり、値７以上で一定の値をとる。そして、公転数は、値７から一定の割合で低下して０になる。
【００２５】
第１実施形態のデータ蓄積部２５１は、歪データｄ１、ｄ２を公転数が値７の歪データとして蓄積する。また、データ蓄積部２５１は、歪データｄ３、ｄ４を公転数が値４の歪データとして蓄積する。このような動作により、データ蓄積部２５１は、歪データを転動体の公転数毎に蓄積することができる。
【００２６】
（ｉｉ）診断用データ作成部
診断用データ作成部２５３は、公転数毎に蓄積された歪データをフーリエ変換する。そして、フーリエ変換された各データの同期加算平均を算出する。さらに、診断用データ作成部２５３は、同期加算平均に、フィルタ処理、エンベロープ処理及び周波数分析といった診断用信号処理を行う。診断用信号処理が施されたことにより、公転数毎の歪データの同期加算平均は、旋回軸受３０を診断する診断用データとなる。なお、診断用データは、周波数スペクトルの形態をとっている。
【００２７】
（ｉｉｉ）診断用データ照合部
第１実施形態では、旋回軸受３０の設計諸元や使用条件に基づいて公知の演算を行い、旋回軸受３０に損傷のある場合に発生する周波数成分を算出してる。算出された周波数成分は、診断用データ照合部２５５の図示しない記憶部に予め記憶されている。記憶部に記憶された旋回軸受３０に損傷のある場合に発生する周波数成分を、以降「損傷データ」と記す。損傷データは、損傷個所に応じてそれぞれ表れる周波数成分が異なる。ここでは、損傷データとして、内輪３３に傷がある場合の内輪損傷データ、外輪３７に傷がある場合の外輪損傷データ、転動体３５に傷がある場合の転動体損傷データ及び保持器３８に傷がある場合の保持器損傷データの４つを予め算出して保存しておくものとする。
【００２８】
診断用データ照合部２５５は、診断用データとして得られた周波数スペクトルから内輪損傷データ、外輪損傷データ、転動体損傷データ及び保持器損傷データに該当する周波数成分をそれぞれ抽出する。次に、診断用データ照合部２５５は、抽出された全ての周波数成分の強度が予め設定されている基準値より小さい場合には旋回軸受３０に異常がないと判定する。また、診断用データ照合部２５５は、抽出された周波数成分の強度のいずれかが基準値より大きい場合には、基準値より大きい周波数成分に対応する個所に損傷があると判定する。
【００２９】
さらに、第１実施形態は、上記４つの損傷データと診断用データとを比較することに限定されるものではない。例えば、旋回軸受３０の図示しないギヤに損傷がある場合にも特徴的な周波数スペクトルが現れることが知られている。第１実施形態は、ギヤの設計諸元や使用条件に基づいて公知の演算を行い、ギヤに損傷のある場合に発生する周波数成分をギヤ損傷データとして予め記憶部に保存する。診断用データ照合部２５５は、診断用データからギヤ損傷データの周波数成分を抽出し、抽出された周波数成分の強度を基準値と比較する。そして、抽出された周波数成分の強度が基準値よりも大きければギヤに損傷があると判定し、周波数成分の強度が基準値より小さければギヤに損傷はないと判定する。
【００３０】
（ｉｖ）診断結果出力部
診断結果出力部２５７は、診断用データ照合部２５５によって行われた照合の結果を外部に出力する。例えば、診断用データと旋回軸受に損傷があるときの損傷データとが一致した場合、診断結果出力部２５７は、「旋回軸受に損傷がある」こと、あるいは「旋回軸受において損傷がある箇所」を示す出力情報を出力する。
出力情報は、より高位の制御装置に出力される信号であってもよい。また、出力情報の内容を示す文字を表示させるための信号、アラーム音を発生させるための信号やランプを点灯させる信号であってもよい。
【００３１】
（転がり軸受診断方法）
次に、以上説明した第１実施形態の転がり軸受診断装置において行われる処理を説明する。
図５は、第１実施形態の転がり軸受診断装置によって行われる処理を説明するためのフローチャートである。図５に示したフローチャートは、図３に示した制御部２５によって実行される。第１実施形態の制御部２５にあるデータ蓄積部２５１、診断用データ作成部２５３、診断用データ照合部２５５及び診断結果出力部２５７は、それぞれハードウェアと協働して動作するコンピュータプログラムである。
【００３２】
データ蓄積部２５１は、ステップ５１において、歪センサ２７から出力された歪データを入力する。歪センサ２７が出力する信号は、微小であるためにステップ５２、ステップ５３においてＡ／Ｄ変換された後に増幅される。
次に、データ蓄積部２５１は、ステップ５４において、入力された歪データから転動体３５の公転数を算出する。データ蓄積部２５１は、ステップ５５において、算出された公転数を予め設定された値に分類し、値ごとに蓄積する。
【００３３】
次に、診断用データ作成部２５３は、ステップ５６において、蓄積された公転数を値毎に同期加算平均する。さらに、診断用データ作成部２５３は、ステップ５７において、同期加算平均後の歪データにフィルタ処理、エンベロープ処理及び周波数分析といった診断用信号処理を施す。
次に、診断用データ作成部２５３は、ステップ５８において、ステップ５６の同期加算平均を算出する際に行った加算回数が予め設定されているＮ回に達したか否か判断する。ステップ５８の判断の結果、同期加算平均の回数がＮ回に達してない場合（ステップ５８:Ｎｏ）、データ蓄積部２５１は再度歪データを入力する。なお、ステップＳ５８の「Ｎ回」は、旋回軸受３０の診断の信頼性と診断に係る時間とを考慮して任意に決定される。
【００３４】
ステップ５８において、診断用データ作成部２５３が同期加算平均の回数がＮ回に達していると判断した場合（ステップ５８:Ｙｅｓ）、ステップ５９において、診断用データ照合部２５５が診断用データを損傷データと照合する。第１実施形態では、旋回軸受３０に損傷があるとき及びギヤに損傷があるときの損傷データが予め診断用データ照合部２５５の図示しない記憶部に保存されている。診断用データ照合部２５５は、このような損傷データと診断用データとを照合する。
【００３５】
診断用データ照合部２５５は、診断用データから損傷データの周波数成分を抽出し、抽出された周波数成分の強度を予め定められた基準値と比較する。そして、周波数成分の強度と基準値との大小関係を判定する。周波数成分の強度が基準値より大きい場合、この周波数成分に対応する旋回軸受３０の個所またはギヤの損傷を検出する。
なお、第１実施形態では、診断用データが転動体の公転数毎に複数生成される。診断用データ照合部２５５は、複数の診断用データを損傷データと照合し、診断用データに含まれる損傷データの周波数成分の強度を総合的に判断する。
ステップ５９において、診断結果出力部２５７は、診断用データ照合部２５５の診断の結果を表示する。
【００３６】
以上説明した第１実施形態の転がり軸受診断装置は、転動体３５が歪センサ２７を通過する際に得られる実測データから転動体３５の公転数を検出することができる。このため、転動体３５の正確な公転数を使って旋回軸受３０の診断用データを作成することができる。
また、第１実施形態の転がり軸受診断装置は、転動体３５が歪センサ２７を通過する度に得られる歪センサ２７の実測データを蓄積し、その加算平均を使って診断用データを作成している。このため、転動体の公転数が小さい、あるいは１回に満たなくても充分な数の歪データを集計して診断用データを作成することができる。このような第１実施形態は、診断用データの信頼性を高め、ひいては旋回軸受３０の診断の信頼性をも高めることができる。
【００３７】
また、第１実施形態は、以上説明した構成に限定されるものではない。例えば、第１実施形態のデータ蓄積部２５１は、転動体の公転数を複数の値に分類し、複数の値毎に歪データを蓄積するものに限定されるものではない。データ蓄積部２５１は、予め転動体３５の公転数の１つの値を決定し、決定された値に該当する歪データのみを蓄積して同期加算平均するものであってもよい。
【００３８】
図６は、１つの回転数の値に該当する歪データのみを蓄積することを説明するための図である。図６に示した例では、回転数が値６を示す歪データｄ５、ｄ６が蓄積され、同期加算平均の処理を施されて診断用データとなる。
このような構成は、当然のことながら、診断用データ中の損傷データが顕著に表れる公転数について行われる。そして、適正な公転数が選択された場合、図４に示した構成よりも演算に係る処理量が少なくなって制御部２５の負荷を軽くすることができる。
【００３９】
また、第１実施形態の診断用データ作成部２５３は、同期加算平均を使って歪データの平均値を求めるものに限定されない。第１実施形態は、蓄積された歪データの平均値を算出する処理であれば、どのような処理を用いてもよい。
【００４０】
［第２実施形態］
（転がり軸受診断装置）
次に、本発明の第２実施形態の転がり軸受診断装置を説明する。
図７は、第２実施形態の転がり軸受診断装置である制御部７５が設けられた風力発電機７２を示した図である。第２実施形態では、第１実施形態で説明した部材については同様の符号を付し、説明を一部略すものとする。
風力発電機７２は、第１実施形態の風力発電機１２に加え、旋回軸受３０の回転軸３１、外輪３７及び内輪３３の少なくとも一つの振動を検出する振動センサ２９を有している。
【００４１】
振動センサ２９は、旋回軸受３０自体に取付けられる。振動センサ２９が出力する信号の強さは、旋回軸受３０の回転軸３１、外輪３７及び内輪３３の少なくとも一つの振動の大きさを示している。振動センサ２９としては、加速度を検出する圧電型センサ、速度を検出する動電型センサ、変位を検出する渦電流型センサ、静電容量センサ及び光学型センサ等を用いることが考えられる。振動センサ２９が出力する信号は、フーリエ解析されて振動の大きさと、振動に対応する周波数を表すものとなる。
【００４２】
図８は、制御部７５を説明するための機能ブロック図である。制御部７５のデータ蓄積部７５１は、第１実施形態と同様に、歪センサ２７が出力する歪データを入力する。また、歪データと同期して、振動センサ２９が出力する振動データを入力する。振動データは、同期した歪データが示す公転数に応じて分類され、公転数毎に蓄積される。
【００４３】
診断用データ作成部７５３は、実施形態１と同様に、歪データを転動体３５の公転数毎に同期加算平均して診断用信号処理を行うと共に、振動データについても転動体３５の公転数毎に同期加算平均して診断用信号処理を行う。なお、振動データに対する診断用信号処理は、回転軸やギヤ等の固有振動数帯域について行われる。
以上の処理により、診断用データ作成部７５３は、歪データから診断用データを作成すると共に、振動データからも診断用データを作成することができる。第２実施形態では、歪データから作成された診断用データを以降「歪診断用データ」と記す。また、振動データから作成された診断用データを以降「振動診断用データ」と記す。
【００４４】
診断用データ照合部７５５は、歪データに係る損傷データと共に、振動データに係る損傷データを予め保存している。診断用データ照合部７５５は、歪診断用データを歪データから生成された損傷データと照合する。また、診断用データ照合部７５５は、振動診断用データを振動データから生成された損傷データと照合する。さらに、診断用データ照合部７５５は、歪診断用データ、振動診断用データのそれぞれの照合の結果を総合的に判断し、旋回軸受３０あるいはギヤの異常を検出する。
【００４５】
診断結果出力部７５７は、診断用データ照合部７５５によって総合的に判断された結果を文字データ、アラーム、信号点灯等によって出力する。
【００４６】
（転がり軸受診断方法）
図９は、第２実施形態の転がり軸受診断装置において行われる処理を説明するためのフローチャートである。第２実施形態では、第１実施形態で説明した歪診断用データの作成と並行して振動診断用データの作成が行われる。
図９に示したフローチャートにおいて、ステップ５１からステップ５７が第１実施形態で説明した処理と同様の処理である。データ蓄積部７５１は、ステップ６１において、歪データと同様に、振動データを入力する。そして、ステップ６２において振動データをＡ／Ｄ変換し、ステップ６３においてＡ／Ｄ変換された振動データを増幅する。
【００４７】
次に、診断用データ作成部７５３は、ステップ６５において、増幅された振動データに、この振動データと同期して入力された歪データが示す公転数の値を割り当てる。そして、診断用データ作成部７５３は、割り当てられた公転数毎に振動データを蓄積する。
さらに、診断用データ作成部７５３は、ステップ６６において、公転数毎に蓄積された振動データに同期加算平均の処理をする。同期加算平均された振動データは、ステップ６７において診断用信号処理がされて振動診断用データとなる。
【００４８】
ステップ６８において、診断用データ作成部７５３は、同期加算平均を算出する際の歪データの加算回数及び振動データの加算回数がＮ回に達したか否か判断する。ステップ６８の判断の結果、同期加算平均の回数がＮ回に達してない場合（ステップ６８:Ｎｏ）、データ蓄積部２５１が再度歪データを入力する。
ステップ６８において、診断用データ作成部２５３が同期加算平均の回数がＮ回に達していると判断した場合（ステップ６８:Ｙｅｓ）、ステップ６９において、診断用データ照合部７５５が診断用データを損傷データに照合する。
【００４９】
第２実施形態では、歪データ、振動データのいずれについても旋回軸受３０に損傷があるときの損傷データ及びギヤに損傷があるときの損傷データが予め保存されている。診断用データ照合部７５５は、歪診断用データ及び振動診断用データを対応する損傷データと照合する。そして、照合の結果を総合的に判断して診断結果出力部７５７に診断結果を出力する。
診断結果出力部７５７は、診断用データ照合部７５５から出力された診断結果を表示する。
【００５０】
以上説明した第２実施形態は、歪診断用データを作成すると共に、振動診断用データを作成し、両者を独立して処理している。しかし、第２実施形態は、歪データを同期加算平均した値と振動データ及び同期加算平均した値の両方を使って１つの診断用データを作成するものであってもよい。
【００５１】
以上説明した第１実施形態及び第２実施形態は、転がり軸受診断装置について、例示的に説明したものである。第１実施形態及び第２実施形態で説明したそれぞれの技術的思想は、互いに組み合わせることも可能である。例えば、第１実施形態において図６に示した特定の公転数の歪データだけを蓄積する構成は、第２実施形態の振動データについても適用することができる。
また、第１実施形態及び第２実施形態は、複数の診断結果を累積し、同一の診断結果が複数回連続した場合にこの診断結果を採用するようにしてもよい。また、累積期間中の前半よりも後半に異常を示す診断結果が多い場合、異常の検知回数に応じて診断結果を確定するようにしてもよい。
【００５２】
また、第１実施形態及び第２実施形態は、風速発電機に限らず、揺動や回転あるいは旋回をするアプリケーションに適用することができる。このようなアプリケーションとしては、例えば、自走式建設機械である油圧ショベルの旋回駆動部がある。
さらに、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に記載された発明特定事項によってのみ定められるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上説明した本発明は、転動体を有する転がり軸受を監視する場合において、どのような分野にも適用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１２，７２  風力発電機
２０  ブレード
２１  主軸軸受
２２  主軸
２３  増速機
２４  発電機
２５，７５  制御部
２７  歪センサ
２８  出力軸
２９  振動センサ
３０  旋回軸受
３１  回転軸
３３  内輪
３５  転動体
３７  外輪
３８  保持器
３９  ハウジング
２５１，７５１  データ蓄積部
２５３，７５３  診断用データ作成部
２５５，７５５  診断用データ照合部
２５７，７５７  診断結果出力部
【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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【図８】
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【図９】
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