[发明专利]异常诊断装置和异常诊断方法

说明书

本发明提供一种异常诊断装置和异常诊断方法，其能够使用加速度的振动数据来提高轴承装置的异常诊断的诊断精度。本发明的异常诊断装置基于轴承装置的加速度的振动数据检测轴承装置的损伤。异常诊断装置包括第一滤波器、第二滤波器和诊断单元。第一滤波器被配置为从振动数据中提取属于第一频带的第一振动波形。第二滤波器被配置为从振动数据中提取属于高于第一频带的第二频带的第二振动波形。当第一振动波形的超过参考值的第一振幅除以在第一振幅产生的时刻的第二振动波形的第二振幅而计算出的评估值超过判定值时，诊断单元诊断为轴承装置存在损伤。

技术领域

本发明涉及轴承装置的异常诊断装置和异常诊断方法。

背景技术

日本专利特开2013-185507号公报(专利文献1)公开了一种状态监测系统(CMS)，其能够恰当地诊断风力发电机中设置的装置的异常。该状态监测系统利用由固定在主轴轴承上的加速度计所测量的振动数据的有效值来诊断主轴轴承是否有损伤。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2013-185507

发明内容

发明所要解决的技术问题

振动数据的有效值被定义为振动数据波形的振幅的均方根(RMS)。有效值可以是表示振动数据的波形中包括的振幅有多大的目标指标值。

如果轴承装置损伤，则可能新发生由损伤引起的振动，或者导致正常操作期间会发生的振动在异常操作期间可能不会发生。如上所述，振动数据的波形的振幅在正常操作期间和异常操作期间可以不同。因此，可以使用振动数据的有效值从振动数据中检测轴承装置的异常。

在有效值的计算中，通常，当计算加速度振动数据的振幅的均方根时，也会使用不是由损伤引起的振动的振幅。不是由损伤引起的振动的振幅几乎不会随着损伤的有无而发生变化。损伤的有无所导致的有效值的变化基本上依存于由损伤引起的振动振幅的变化。

例如风力发电机的主轴轴承这样以低速(例如，大约100rpm)旋转的轴承装置受损时，则与以高速旋转的轴承装置相比，由损伤引起的加速度的变化通常较小，导致难以将这种变化与不是由损伤引起的加速度的变化区分开。因此，有效值几乎不会由于损伤的有无而改变。因此，当使用关于加速度的振动数据的有效值诊断出以低速旋转的轴承装置的异常时，可能产生错误诊断。

本发明的主要目的是提供一种异常诊断装置和异常诊断方法，其能够使用加速度的振动数据来提高轴承装置的异常诊断的精度。

解决技术问题的技术手段

根据本发明第一方面的异常诊断装置，基于轴承装置的加速度的振动数据检测轴承装置的损伤。异常诊断装置包括第一滤波器、第二滤波器和诊断单元。第一滤波器配置为从振动数据中提取属于第一频带的第一振动波形。第二滤波器配置为从振动数据中提取属于比第一频带要高的第二频带的第二振动波形。当第一振动波形的超过参考值的第一振幅除以在第一振幅产生的时刻的第二振动波形的第二振幅而计算出的评估值超过判定值时，诊断单元诊断为轴承装置存在损伤。

根据本发明第二方面的异常诊断装置，基于轴承装置的加速度的振动数据检测轴承装置的损伤。异常诊断装置包括滤波器和诊断单元。滤波器被配置为从振动数据中提取属于预定频带的振动波形。当振动波形的超过参考值的第一振幅除以从第一振幅产生的时刻起经过了预定时间段之后的振动波形的第二振幅而计算出的评估值超过判定值时，诊断单元诊断为轴承装置存在损伤。

发明效果

根据本发明的第一方面，通过将在低频带中不小于参考值的第一振幅除以在第一振幅产生的时刻处于高频带的第二振幅而计算出的评估值用于诊断轴承装置的异常，能够关注到振动数据中所包括的频率分量在正常操作期间和异常操作期间的差异来进行异常诊断。结果使轴承装置的异常诊断的精度提高。