JPS58217817A - 軸受の異物侵入検出方法 - Google Patents
軸受の異物侵入検出方法Info
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- JPS58217817A JPS58217817A JP57098981A JP9898182A JPS58217817A JP S58217817 A JPS58217817 A JP S58217817A JP 57098981 A JP57098981 A JP 57098981A JP 9898182 A JP9898182 A JP 9898182A JP S58217817 A JPS58217817 A JP S58217817A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
- F16C19/34—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load
- F16C19/38—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers
- F16C19/383—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone
- F16C19/388—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone with four rows, i.e. four row tapered roller bearings
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B21B—ROLLING OF METAL
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- B21B31/07—Adaptation of roll neck bearings
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、圧延機用ロールネック軸受など、水やスケ
ールのかかりやすい厳しい雰囲気条件のもとで使用され
る軸受の異物侵入検出方法に関するものである。
ールのかかりやすい厳しい雰囲気条件のもとで使用され
る軸受の異物侵入検出方法に関するものである。
圧延機用ロールネック軸受のように、水、スケールなど
の異物がかがシやすい雰囲気条件のもとで使用される軸
受の場合、グリースの補給を怠ると異物の侵入によυ軸
受内部に錆が発生したシ転走面に剥離が発生したりして
、軸受を損傷させることになる。
の異物がかがシやすい雰囲気条件のもとで使用される軸
受の場合、グリースの補給を怠ると異物の侵入によυ軸
受内部に錆が発生したシ転走面に剥離が発生したりして
、軸受を損傷させることになる。
そのため、この種の軸受の使用にさいしては、従来、集
中給油によジグリース給脂バイブを介して定期的もしく
は不定期的にグリースの補給が行われていた。
中給油によジグリース給脂バイブを介して定期的もしく
は不定期的にグリースの補給が行われていた。
このような使用条件に適用される軸受として、最近、前
記のグリースの使用量削減、メインテナンスの簡素化お
よび軸受寿命の延長を意図した第１図および第２図に示
すような密封構造の軸受ｌ。
記のグリースの使用量削減、メインテナンスの簡素化お
よび軸受寿命の延長を意図した第１図および第２図に示
すような密封構造の軸受ｌ。
１′の使用が試みられている。
ところが、水、スケールなどの異物のかかシやすい厳し
い雰囲気条件では、前記のような密封構造の軸受１，１
′を用いても、異物の侵入を長期間に亘ｐ完全１ＩＪｊ
市することは不可能であり、そのため比較的短い期間１
ｔいて定期的に軸受の点検を行わなければならず、必ず
しもメインテナンスの簡素化をし１、だすことにはなら
ない。
い雰囲気条件では、前記のような密封構造の軸受１，１
′を用いても、異物の侵入を長期間に亘ｐ完全１ＩＪｊ
市することは不可能であり、そのため比較的短い期間１
ｔいて定期的に軸受の点検を行わなければならず、必ず
しもメインテナンスの簡素化をし１、だすことにはなら
ない。
１だ、組込時の不手藍（などが原因して軸受内部に水、
スケールなどの異物が異常に混入した場合でも、これを
ｒ６易に横用できないので、そのまま使用して軸受内部
にｍｖを発生させ、あるいは転走面に剥離を発生させて
軸受を損傷させてしまうという問題が殉る。
スケールなどの異物が異常に混入した場合でも、これを
ｒ６易に横用できないので、そのまま使用して軸受内部
にｍｖを発生させ、あるいは転走面に剥離を発生させて
軸受を損傷させてしまうという問題が殉る。
この発明は、異物のかがシやすい厳しい雰囲気条件のも
とで使用される軸受においてみられる従来の如上の問題
点を解決し、軸受内部への異物の侵入や内部摩耗粉の発
生を、軸受を分解することなく運転中においても容易に
検知して、異物侵入による軸受損傷を未然に防止するこ
とのできる軸受の異物侵入検出方法を提供することを目
的とするものである。
とで使用される軸受においてみられる従来の如上の問題
点を解決し、軸受内部への異物の侵入や内部摩耗粉の発
生を、軸受を分解することなく運転中においても容易に
検知して、異物侵入による軸受損傷を未然に防止するこ
とのできる軸受の異物侵入検出方法を提供することを目
的とするものである。
この発明の軸受の異物侵入検出方法は、軸受内に侵入す
る水や金属粉（スケール）などの異物の誘電率が油（グ
リース）や空気に比べて下表（表では比誘電率を示す）
に示すように２０〜４０倍と大きいことを利用したもの
であり、その原理を以下に概説する。
る水や金属粉（スケール）などの異物の誘電率が油（グ
リース）や空気に比べて下表（表では比誘電率を示す）
に示すように２０〜４０倍と大きいことを利用したもの
であり、その原理を以下に概説する。
例えば、第３図に示すように２つの導体２．２′間に誘
電率の異る物ｇＭＡ（ｌｌＩＳｌｔ率６ム）およびＢ（
誘電率ａｎ）が存在するとき、導体２．２′間の静電容
ｎｏは、物質人に基づく静電容ｎｏムと物質Ｂに基づ＜
＃１１１１１谷置０造とが複合した値（第３図の場合に
は０−０＾十Ｏｎ）となる。
電率の異る物ｇＭＡ（ｌｌＩＳｌｔ率６ム）およびＢ（
誘電率ａｎ）が存在するとき、導体２．２′間の静電容
ｎｏは、物質人に基づく静電容ｎｏムと物質Ｂに基づ＜
＃１１１１１谷置０造とが複合した値（第３図の場合に
は０−０＾十Ｏｎ）となる。
ところが、各物質に対応する静電＠量は、その物質のｖ
ｊ！ｌ！率に比例するため、例えば前記物質Ａを軸受内
の空気あるいはグリース、Ｂを軸受内に侵入した水ある
い目スケールとすると、前記したように空気、油に比べ
て水、金属粉の誘電率が著しく大きいことよｐ１導体２
，２′間の静電容量０は水、金属粉の侵入前後で大幅に
異ることになる。
ｊ！ｌ！率に比例するため、例えば前記物質Ａを軸受内
の空気あるいはグリース、Ｂを軸受内に侵入した水ある
い目スケールとすると、前記したように空気、油に比べ
て水、金属粉の誘電率が著しく大きいことよｐ１導体２
，２′間の静電容量０は水、金属粉の侵入前後で大幅に
異ることになる。
すなわち、導体２１２′間に物質Ａのみが介在している
状態から、物質Ｂが侵入して導体２，２′間の ５ − 一部を橋絡する第３図の状態に移ると、物質Ｂに基づく
大きい静電容量ＯＢの影蕾で導体２，２′間の静電容量
０が物質Ｂの侵入前に比べて大幅に増大する。
状態から、物質Ｂが侵入して導体２，２′間の ５ − 一部を橋絡する第３図の状態に移ると、物質Ｂに基づく
大きい静電容量ＯＢの影蕾で導体２，２′間の静電容量
０が物質Ｂの侵入前に比べて大幅に増大する。
したがって、前記導体２．２′間の静電容量０を監視し
てその変化を検知することにより、導体２゜２′間への
異物の侵入を検出することが可能となる。
てその変化を検知することにより、導体２゜２′間への
異物の侵入を検出することが可能となる。
以下、図に基づいてこの発明の一実施例を説明すれは、
この軸受の異物侵入検出方法は、第４図に示すように画
側部を側輪３，３、オイルシール４．４で封止した密封
構造の内輪駆動型円錐ころ軸受５に適用したものであっ
て、第８図に断面図で示すような同軸形の静電容量検出
センサ６を、第５図に拡大して示すようにオイルシール
４の摺接する内輪７の側端部に貫設したセンサ装着穴８
６− に装着して、その先端部を軸受内空部９に臨１せ、仁の
静電谷９ｊ検川センサ６による検出静電容量を同軸ケー
ブル１０を介して信号変換器１１で受は電流信号に変換
し、との電流信号をさらに通電ケーブル１２を介してメ
ータ表示器１３、記録計１４、訃＠ｉ器１５などに送信
し、静電容量検出センサ６による検用！Ｐｐｔｌ谷１の
変化を前記メータ表示器１３、［８録＃１“１４、警報
器１５で確認し、それによって軸受内空部９への水、ス
ケールなどの異物の侵入を検出するものである。
この軸受の異物侵入検出方法は、第４図に示すように画
側部を側輪３，３、オイルシール４．４で封止した密封
構造の内輪駆動型円錐ころ軸受５に適用したものであっ
て、第８図に断面図で示すような同軸形の静電容量検出
センサ６を、第５図に拡大して示すようにオイルシール
４の摺接する内輪７の側端部に貫設したセンサ装着穴８
６− に装着して、その先端部を軸受内空部９に臨１せ、仁の
静電谷９ｊ検川センサ６による検出静電容量を同軸ケー
ブル１０を介して信号変換器１１で受は電流信号に変換
し、との電流信号をさらに通電ケーブル１２を介してメ
ータ表示器１３、記録計１４、訃＠ｉ器１５などに送信
し、静電容量検出センサ６による検用！Ｐｐｔｌ谷１の
変化を前記メータ表示器１３、［８録＃１“１４、警報
器１５で確認し、それによって軸受内空部９への水、ス
ケールなどの異物の侵入を検出するものである。
軸受内空部０に臨ませる静電容量検出センサ６の装着位
置は、第４図に示すような内輪７の側端部に限らず、軸
受内に侵入した水、スケールなどの異物が集中しやすく
軌道から外れた個所であれば他の部分でもよく、例えＶ
ｆ、第６図に示すように固定外輪１６の軌道から外れた
部分よシ静電容量検出センサ６′ヲ軸受内空部９に臨ま
せたり、第７図に示すように静電容量検出センサ６″を
ディスタンスピース１７に装着することにより軸受内空
部９に臨ませるようにしてもよい。
置は、第４図に示すような内輪７の側端部に限らず、軸
受内に侵入した水、スケールなどの異物が集中しやすく
軌道から外れた個所であれば他の部分でもよく、例えＶ
ｆ、第６図に示すように固定外輪１６の軌道から外れた
部分よシ静電容量検出センサ６′ヲ軸受内空部９に臨ま
せたり、第７図に示すように静電容量検出センサ６″を
ディスタンスピース１７に装着することにより軸受内空
部９に臨ませるようにしてもよい。
第４図および第５図に示す装着例では、静電容置検出セ
ンサ６の先端部が臨む内輪７の側端部の軸受内空部９側
に周溝あるいは盲穴７ａを形成して、軸受内に侵入した
異物が盲穴７ａを介して静亀容鼠検出センサ６の先端部
へ効果的に集中するようにしている。
ンサ６の先端部が臨む内輪７の側端部の軸受内空部９側
に周溝あるいは盲穴７ａを形成して、軸受内に侵入した
異物が盲穴７ａを介して静亀容鼠検出センサ６の先端部
へ効果的に集中するようにしている。
静電容量検出センサ６による異物侵入の検出精度を上げ
る手段として、前記のような装着位置の選定や盲穴７ａ
などの付設のほか、静電谷型検出 １センサ６の
装着個所を接散設定するのも一つの方法である。
る手段として、前記のような装着位置の選定や盲穴７ａ
などの付設のほか、静電谷型検出 １センサ６の
装着個所を接散設定するのも一つの方法である。
第４図に示す装着例では、駆動内輪７側に静電８′景検
出センザ６が設置されるため、運転中には静電容量横用
センサ６、信号変換器１１間を同軸ケーブル１０で接続
できず、異物侵入の検出は軸受５の停止時に行わなけれ
ばならないが、静電容量検出センサ６１ 、６＃を固定
外輪１６側に装着した第６図および第７図に示す例では
、運転中においても異物侵入の検出をむうことができる
。
出センザ６が設置されるため、運転中には静電容量横用
センサ６、信号変換器１１間を同軸ケーブル１０で接続
できず、異物侵入の検出は軸受５の停止時に行わなけれ
ばならないが、静電容量検出センサ６１ 、６＃を固定
外輪１６側に装着した第６図および第７図に示す例では
、運転中においても異物侵入の検出をむうことができる
。
メータ表示器］３による検出は、停止中、運転中の両方
に有効であるが、運転中での検出にはとくに検出値を連
続記録できる記録計１４や、異物の侵入が許容限界（Ｉ
Ｉ’（を越えたことを即時に自動検出できる１！ａ１報
器１５が有効である。
に有効であるが、運転中での検出にはとくに検出値を連
続記録できる記録計１４や、異物の侵入が許容限界（Ｉ
Ｉ’（を越えたことを即時に自動検出できる１！ａ１報
器１５が有効である。
管報器１５は、異物の侵入許容限界値に対応さ ９−
せて基準値を設定した比較器を入力部に有し、静電容量
検出センサ６による検出静電容量に相当する信号変換器
１１からの出力を比較器で基準値と比較して、その判定
出力により出力部のランプやブザーに駆動指令を与える
ように構成される。
検出センサ６による検出静電容量に相当する信号変換器
１１からの出力を比較器で基準値と比較して、その判定
出力により出力部のランプやブザーに駆動指令を与える
ように構成される。
この実施例で用いられる第８図に示す静電容量検出セン
サ６は、その中心電極部６ａと円筒電極部６ｂとが第３
図に示す一対の導体２，２′に相当し、中心電極部６ａ
、円筒電極部６ｂ間を水、スケールなどの侵入異物が橋
絡して、静ｔ８’量の大幅な増大変化が生じるようにし
たものであシ、その外形寸法は長さ寸法りが５０編、直
径りが５Ｂと比較的大きく、圧延機用ロールネック軸受
など大型の軸受に適用できるように形成しているが、そ
の寸法および形状については、適用される軸受 １０− の形状や寸法に応じて適宜設定することができる。
サ６は、その中心電極部６ａと円筒電極部６ｂとが第３
図に示す一対の導体２，２′に相当し、中心電極部６ａ
、円筒電極部６ｂ間を水、スケールなどの侵入異物が橋
絡して、静ｔ８’量の大幅な増大変化が生じるようにし
たものであシ、その外形寸法は長さ寸法りが５０編、直
径りが５Ｂと比較的大きく、圧延機用ロールネック軸受
など大型の軸受に適用できるように形成しているが、そ
の寸法および形状については、適用される軸受 １０− の形状や寸法に応じて適宜設定することができる。
なお、侵入異物による静１１Ｌ容置の変化は、その原３
！ｌＩを示す第３図の並列型容量配置のように、侵入異
物に基づく静１１Ｉ￥ｇ１１（第３図で例えば０１）と
侵入前の物質に基づく静［容量（第３図で例えばＯｎ）
の和として異物侵入後の静電容量が定まって、侵入ＪＡ
ＩＪ／Ａの誘電率が静電容量の増大変化に大きく影響す
る場合だけでなく、侵入異物が導体２．２′間を橋絡せ
ず、侵入異物に基づく静電容量と侵入前の物質に基づ＜
ｅ電容社を直列接続した値として異物侵入後の静電容量
が定まって、静電容量が減少する傾向を示す場合もある
が（この場合、侵入異物の誘電率が大きいことはＩｗＩ
′１１容ｌの変化にはとんど影−がない）、後者の場合
には侵入異物のｕｍ率が着しく大きいという特徴が生か
されず、静電容量の変化も小さいため、高精度の異物侵
入検出には十分でない。
！ｌＩを示す第３図の並列型容量配置のように、侵入異
物に基づく静１１Ｉ￥ｇ１１（第３図で例えば０１）と
侵入前の物質に基づく静［容量（第３図で例えばＯｎ）
の和として異物侵入後の静電容量が定まって、侵入ＪＡ
ＩＪ／Ａの誘電率が静電容量の増大変化に大きく影響す
る場合だけでなく、侵入異物が導体２．２′間を橋絡せ
ず、侵入異物に基づく静電容量と侵入前の物質に基づ＜
ｅ電容社を直列接続した値として異物侵入後の静電容量
が定まって、静電容量が減少する傾向を示す場合もある
が（この場合、侵入異物の誘電率が大きいことはＩｗＩ
′１１容ｌの変化にはとんど影−がない）、後者の場合
には侵入異物のｕｍ率が着しく大きいという特徴が生か
されず、静電容量の変化も小さいため、高精度の異物侵
入検出には十分でない。
したがって、静電容量検出センサ６の中心電極部６ａ、
円筒電極部６ｂ間をなるべく狭くして、この間を侵入異
物が確実に橋絡するように構成することが、検出精度を
高める上で有効である。
円筒電極部６ｂ間をなるべく狭くして、この間を侵入異
物が確実に橋絡するように構成することが、検出精度を
高める上で有効である。
また、この実施例では軸受５内に侵入した異物を検出す
るセンサとして静電容量検出センサ６を用いることによ
り、空気、グリースに比べて誘電率の著しく大きい侵入
異物（水、スケール）を静電容量に換算して検出するよ
うにしているが、この例に限らず直接誘電率を検出しう
る誘電率検出センサを用いて、異物の侵入を検出するよ
うにしてもよい。
るセンサとして静電容量検出センサ６を用いることによ
り、空気、グリースに比べて誘電率の著しく大きい侵入
異物（水、スケール）を静電容量に換算して検出するよ
うにしているが、この例に限らず直接誘電率を検出しう
る誘電率検出センサを用いて、異物の侵入を検出するよ
うにしてもよい。
前記信号変換器１１は、静電容量検出センサ６より受け
た検出静電ＰＩｍ’を電流信号に変換する例に限らず、
電圧４Ｎｖに変化するものでもよい。
た検出静電ＰＩｍ’を電流信号に変換する例に限らず、
電圧４Ｎｖに変化するものでもよい。
この発明の軸受の異物侵入検出方法によれば、軸受内空
部９に臨ませたセンサ（静電容量検出センサ６１６’
＋ ６”）で軸受内空部９の物質の誘電率を検出し、セ
ンサの検出信号から軸受５内への異物侵入を検出するよ
うにしたため、次のような効果が得られる。
部９に臨ませたセンサ（静電容量検出センサ６１６’
＋ ６”）で軸受内空部９の物質の誘電率を検出し、セ
ンサの検出信号から軸受５内への異物侵入を検出するよ
うにしたため、次のような効果が得られる。
（イ）軸受を分解することなく、軸受内部への水、スケ
ールなどの異物の混入や内部摩耗粉の発生を容易に検出
でき、異物が混入したυ内部摩耗粉が存在する状態のま
゛止使用して軸受を損傷させてしまうという事１１１４
を回避できる。
ールなどの異物の混入や内部摩耗粉の発生を容易に検出
でき、異物が混入したυ内部摩耗粉が存在する状態のま
゛止使用して軸受を損傷させてしまうという事１１１４
を回避できる。
（ロ）軸受の固定部側よりセンサを軸受内空部に臨ませ
ることにより、軸受の運転中でも異物侵入 １３− の検出が可能となり、軸受の分解点検は前記検出による
異常発生の都度性なえばよく、定期分解点検が不要とな
る。そのため、メインテナンスが容易で、メインテナン
スに要するコストも大幅に低減化され、異常予知によυ
軸受の損傷防止がはかられ、軸受を長期に亘って使用で
きる。
ることにより、軸受の運転中でも異物侵入 １３− の検出が可能となり、軸受の分解点検は前記検出による
異常発生の都度性なえばよく、定期分解点検が不要とな
る。そのため、メインテナンスが容易で、メインテナン
スに要するコストも大幅に低減化され、異常予知によυ
軸受の損傷防止がはかられ、軸受を長期に亘って使用で
きる。
（ハ）既製の軸受にセンサ装着用の穴加工を施すだけで
簡単に適用でき、比較的安価な装置で異物侵入検出を行
うととができる。
簡単に適用でき、比較的安価な装置で異物侵入検出を行
うととができる。
第１図および第２図はそれぞれ密封構造の軸受を示す半
部断面図、第３図はこの発明の原理を示す説明図、第４
図はこの発明の一実施例を示す説明図、第５図は第４図
の部分拡大図、第６図および第７図はそれぞれセンサの
他の装着例を示す断 １４− 面図、第８図は静電谷１検出センサの断面図である０
部断面図、第３図はこの発明の原理を示す説明図、第４
図はこの発明の一実施例を示す説明図、第５図は第４図
の部分拡大図、第６図および第７図はそれぞれセンサの
他の装着例を示す断 １４− 面図、第８図は静電谷１検出センサの断面図である０
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１軸受内空部に臨ませたセンサで軸受円空部物質の
誘電率を検出し、センサの検出信号変化から軸受内への
異物侵入を検出するようにしたことを特徴とする軸受の
異物侵入検出方法 （２； センサは静電容量検出センサである特許請求
の範囲第（１１項記載の軸受の異物侵入検出方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57098981A JPS58217817A (ja) | 1982-06-08 | 1982-06-08 | 軸受の異物侵入検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57098981A JPS58217817A (ja) | 1982-06-08 | 1982-06-08 | 軸受の異物侵入検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58217817A true JPS58217817A (ja) | 1983-12-17 |
Family
ID=14234183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57098981A Pending JPS58217817A (ja) | 1982-06-08 | 1982-06-08 | 軸受の異物侵入検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58217817A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06241234A (ja) * | 1993-02-19 | 1994-08-30 | Koyo Seiko Co Ltd | 転がり軸受潤滑剤供給装置 |
| EP1055923A2 (en) * | 1999-05-25 | 2000-11-29 | Rolls-Royce Plc | Monitoring of bearing performance |
| EP1147830A3 (de) * | 2000-04-19 | 2005-05-04 | Skf Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen einer Lageranordnung |
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1982
- 1982-06-08 JP JP57098981A patent/JPS58217817A/ja active Pending
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