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JPH0631637B2 - Bearing monitor system - Google Patents
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JPH0631637B2 - Bearing monitor system - Google Patents

Bearing monitor system

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JPH0631637B2
JPH0631637B2 JP61163675A JP16367586A JPH0631637B2 JP H0631637 B2 JPH0631637 B2 JP H0631637B2 JP 61163675 A JP61163675 A JP 61163675A JP 16367586 A JP16367586 A JP 16367586A JP H0631637 B2 JPH0631637 B2 JP H0631637B2
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bearing
wear
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magnetic sensor
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義昭 小西
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ベアリングの摩耗度を検出するモニタシス
テムに係り、特にキャンドモータポンプ等に使用される
液中ベアリングのスラスト方向の摩耗量を適正に検出し
得るベアリングモニタシステムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a monitor system for detecting the degree of wear of a bearing, and more particularly, to an appropriate amount of wear in the thrust direction of a submerged bearing used in a canned motor pump or the like. Bearing detection system capable of detecting

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、キャンドモータポンプは、回転部分が完全に取
扱液中に置かれ、接液部と外部とを貫通する部分がな
く、従って軸封部をもっていないので完全無漏洩が実現
でき、取扱液の漏洩や外気の吸込みという問題点が完全
に解決され、プロセス用ポンプとして優れた利点を有し
ている。
In general, a canned motor pump has a rotating part that is completely placed in the liquid to be handled, and there is no part that penetrates the liquid contact part and the outside. It completely solves the problem of suction of air and the outside air, and has an excellent advantage as a process pump.

しかしながら、キャンドモータポンプは、回転運動によ
り生ずるラジアル荷重およびスラスト荷重の全てをベア
リングで受けるのに対し、このベアリングは取扱液によ
って潤滑され、しかも取扱液その他の使用条件が様々で
あることから、ベアリングの摩耗態様は多様である。従
って、予めベアリングの耐用期限を決定しておくことは
できないので、一度プラントに組込まれると、定期点検
の時か故障の時でない限りベアリング摩耗度を知ること
はできない。
However, the canned motor pump receives all the radial load and thrust load generated by the rotational movement by the bearing, whereas this bearing is lubricated by the handling liquid and the handling liquid and other usage conditions are various. There are various wear modes. Therefore, since it is not possible to determine the bearing expiration date in advance, once the bearing is installed in the plant, it is not possible to know the bearing wear degree unless it is subjected to a periodic inspection or a failure.

このような観点から、従来この種のベアリングの摩耗検
出方式として、機械的手段によるものと電気的手段によ
るものとが提案され実施されている。例えば、機械的手
段によるものとしては、キャンドモータ軸の末端部にこ
の軸と同心の円柱状孔部を有するエンドナットを設け、
このエンドナットの孔部の各側面と所定間隔離間した位
置に先端を感知部として形成した密封管からなる検出器
を配置することにより、スラスト方向またはラジアル方
向、もしくは両者の複合方向にベアリングが摩耗し、こ
れが摩耗許容限界を越えたとき前記軸が偏心回転し、同
時にエンドナットの孔部の各側面と前記検出器の感知部
とが接触して感知部が破裂してベアリングのどのような
摩耗状態でも確実に検出するとができるよう構成したも
のである(実開昭58−46852号)。また、電気的
手段によるものとしては、ステータ巻線にサーチコイル
等を設けて、ベアリングの摩耗によるロータの偏心を誘
導電流の変化や見掛け角度の変化等により電気的に検出
することができるよう構成したものである(特開昭52
−132309号)。
From such a point of view, conventionally, as a wear detecting method for this type of bearing, a mechanical means and an electric means have been proposed and implemented. For example, as a mechanical means, an end nut having a cylindrical hole portion concentric with the shaft of the canned motor shaft is provided at the end of the canned motor shaft,
By arranging a detector consisting of a sealed tube with the tip as a sensing part at a position spaced apart from each side surface of the hole of this end nut by a detector, the bearing is worn in the thrust direction or the radial direction, or in the combined direction of both. However, when this exceeds the allowable wear limit, the shaft rotates eccentrically, and at the same time, each side surface of the hole of the end nut and the sensing part of the detector come into contact with each other and the sensing part ruptures, causing any wear of the bearing. It is configured so that it can be surely detected even in the state (Japanese Utility Model Laid-Open No. 58-46852). Further, as an electrical means, a search coil or the like is provided in the stator winding so that the eccentricity of the rotor due to wear of the bearing can be electrically detected by a change in induced current or a change in apparent angle. (Japanese Unexamined Patent Publication No. 52-52952)
-132309).

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、前述した従来のベアリングモニタとし
て、機械的手段によるものでは、一本の検出器でスラス
ト方向およびラジアル方向のいずれの方向でのベアリン
グの摩耗に対しても確実に検出することができるが、感
知部が破裂する以前の摩耗程度すなわちベアリングの寿
命予測ができない難点がある。また、電気的手段による
ものでは、摩耗量の検出すなわちベアリングの寿命予測
は可能であるが、ラジアル方向の摩耗量の検出のみに限
定され、従ってスラスト方向の摩耗量の検出を行うこと
ができない難点がある。
However, as the conventional bearing monitor described above, in the case of using mechanical means, it is possible to reliably detect wear of the bearing in either the thrust direction or the radial direction with one detector, There is a problem in that it is impossible to predict the degree of wear before the sensor bursts, that is, the life of the bearing. Further, although it is possible to detect the amount of wear, that is, to predict the life of the bearing by electrical means, it is limited to only detecting the amount of wear in the radial direction, and therefore the amount of wear in the thrust direction cannot be detected. There is.

そこで、本発明の目的は、従来困難とされたベアリング
のスラスト方向の摩耗量を適正に検出することができ、
また同様にしてラジアル方向の摩耗量も検出することが
できると共に、従来の機械的手段によるベアリングモニ
タとの併用も可能なベアリングモニタシステムを提供す
るにある。
Therefore, the object of the present invention is to be able to properly detect the amount of wear in the thrust direction of the bearing, which was conventionally difficult.
Further, in the same manner, it is possible to provide a bearing monitor system which can detect the amount of wear in the radial direction and can be used together with a conventional bearing monitor by mechanical means.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明に係るベアリングモニタシステムは、ベアリング
で支承した回転軸の一端部に磁気発生素子を設け、ベア
リングの摩耗により変位する前記回転軸の軸方向および
/もしくは半径方向に磁気センサを設けたセンサ保持体
を所定間隔離間して固定配置し、前記回転軸の回転に伴
い磁気センサによって回転軸との離間距離に比例した電
圧レベルのパルス信号を出力させてこの電圧レベルを基
準電圧レベルと比較し、ベアリングのスラスト方向およ
び/もしくはラジアル方向の摩耗量を一つの磁気発生素
子により発生する磁場の軸方向および/もしくは半径方
向の変化の信号を軸方向および/もしくは半径方向に設
けられた前記磁気センサにより各々独立して検出するこ
とを特徴とする。
A bearing monitor system according to the present invention includes a magnetic field generating element provided at one end of a rotary shaft supported by a bearing, and a magnetic sensor provided in the axial direction and / or radial direction of the rotary shaft which is displaced by wear of the bearing. The body is fixedly arranged at a predetermined interval, and a pulse signal having a voltage level proportional to the distance from the rotary shaft is output by the magnetic sensor as the rotary shaft rotates, and this voltage level is compared with a reference voltage level. By the magnetic sensor provided in the axial direction and / or the radial direction, a signal of a change in the axial direction and / or the radial direction of the magnetic field generated by one magnetic generating element for the amount of wear in the thrust direction and / or the radial direction of the bearing is obtained. The feature is that each is detected independently.

さらに、前記のベアリングモニタシステムにおいて、磁
気センサで検出する電圧パルス信号をベアリングの摩耗
量の限界を規定する所定周期の鋸歯状波からなる基準電
圧レベルに重畳させて比較し、前記パルス信号を前記基
準電圧レベルに応じて分割し、分割されたパルス信号の
単位時間当りのパルス数をカウントすることによりベア
リングの摩耗位置を検出するよう構成することができ
る。
Further, in the above bearing monitoring system, the voltage pulse signal detected by the magnetic sensor is superimposed on a reference voltage level of a sawtooth wave of a predetermined cycle that defines the limit of the wear amount of the bearing and compared, and the pulse signal is The bearing position can be detected by dividing the pulse signal according to the reference voltage level and counting the number of pulses of the divided pulse signal per unit time.

〔作用〕[Action]

本発明に係るベアリングモニタシステムによれば、ベア
リングで支承した回転軸の端部において偏心した位置に
磁気発生素子を設け、一方この磁気発生素子と対向して
磁気センサをセンサ保持体に保持させて配置することに
より、回転軸の回転により磁気センサは前記磁気発生素
子との離間距離に比例した所要電圧レベルのパスル信号
を発生する。そこで、このパルス信号の電圧レベルに対
し摩耗量の限界距離を定める基準電圧レベルを設定し、
しかもこの基準電圧レベルを所定周期の鋸歯状波として
前記パルス信号に重畳させて比較し、パルス信号を基準
電圧レベルに応じて分割し、分割されたパルス信号の単
位時間当りのパルス数をカウントすることにより、ベア
リングのスラスト方向の摩耗位置等を適正かつ容易に検
出することができる。この場合、磁気センサはその出力
信号をパルスとして取出すために、センサ取付位置を回
転軸の中心に合せる必要がない。
According to the bearing monitor system of the present invention, the magnetic field generating element is provided at an eccentric position at the end of the rotary shaft supported by the bearing, and the magnetic sensor is held by the sensor holder facing the magnetic field generating element. By arranging them, the magnetic sensor generates a pulse signal having a required voltage level proportional to the distance between the magnetic sensor and the magnetism generating element due to the rotation of the rotating shaft. Therefore, set a reference voltage level that determines the limit distance of the wear amount with respect to the voltage level of this pulse signal,
Moreover, this reference voltage level is superimposed as a sawtooth wave of a predetermined cycle on the pulse signal for comparison, the pulse signal is divided according to the reference voltage level, and the number of pulses per unit time of the divided pulse signal is counted. This makes it possible to properly and easily detect the wear position of the bearing in the thrust direction. In this case, since the magnetic sensor extracts the output signal as a pulse, it is not necessary to align the sensor mounting position with the center of the rotating shaft.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明に係るベアリングモニタシステムの実施例
につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
Next, an embodiment of a bearing monitor system according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

第1図は、本発明に係るベアリングモニタシステムの一
実施例として、キャンドモータポンプを構成するキャン
ドモータに適用してスラスト方向の摩耗量のみを検出す
る場合につき説明する。第1図において、参照符号10
はキャンドモータのロータ軸を示し、このロータ軸10
のモータロータ部に対しその前部(図示せず)および後
端部には、それぞれスラストワッシャ12が設けられ、
これらスラストワッシャ12に対向させて配置したベア
リング14により前記ロータ軸10を支承するよう構成
されている。なお、前記ベアリング14は、前記キャン
ドモータの後部に対して取付けたベアリングハウジング
16により保持され、しかもこのベアリングハウジング
16は前記ロータ軸10の後端部を囲繞密閉するよう構
成されている。しかるに、前記ロータ軸10の末端部に
は、エンドナット18が同軸に設けられ、一方このエン
ドナット18と同軸的に対向させてセンサ保持体20を
前記ベアリングハウジング16に対しその外部より液密
に挿通配置する。そこで、本実施例においては、前記ロ
ータ軸10に設けたエンドナット18の内部に、磁気発
生素子として永久磁石22を前記センサ保持体20との
対向面に指向させて埋設する。これに対し、前記センサ
保持体20の内部においても、前記エンドナット18と
の対向面に指向させて磁気抵抗素子,ホール素子等の磁
気センサ24を埋設する。この場合、回転するロータ軸
10に設けられた永久磁石22に対し、これと近接して
磁気センサ24を配置してその磁力の大きさによってロ
ータ軸10のスラスト方向の変位を検出することができ
る。しかしながら、この場合、常に永久磁石22と磁気
センサ24とを対向させてその磁力の変化を直接検出す
る場合、これら永久磁石22や磁気セン24の取付精度
が検出精度として問題となる。
FIG. 1 illustrates an example of a bearing monitor system according to the present invention, which is applied to a canned motor constituting a canned motor pump to detect only the wear amount in the thrust direction. In FIG. 1, reference numeral 10
Indicates the rotor shaft of the canned motor.
A thrust washer 12 is provided at each of a front portion (not shown) and a rear end portion of the motor rotor portion of
The rotor shaft 10 is supported by a bearing 14 arranged so as to face the thrust washers 12. The bearing 14 is held by a bearing housing 16 attached to the rear portion of the canned motor, and the bearing housing 16 is configured to surround and seal the rear end portion of the rotor shaft 10. However, an end nut 18 is coaxially provided at the end of the rotor shaft 10, and the sensor holder 20 is made liquid-tight with respect to the bearing housing 16 from the outside by being coaxially opposed to the end nut 18. Insert and place. Therefore, in the present embodiment, a permanent magnet 22 as a magnetism generating element is embedded inside the end nut 18 provided on the rotor shaft 10 so as to face the surface facing the sensor holder 20. On the other hand, also inside the sensor holder 20, the magnetic sensor 24 such as a magnetoresistive element or a Hall element is embedded so as to be directed to the surface facing the end nut 18. In this case, the magnetic sensor 24 is arranged close to the permanent magnet 22 provided on the rotating rotor shaft 10, and the displacement of the rotor shaft 10 in the thrust direction can be detected by the magnitude of the magnetic force. . However, in this case, when the permanent magnet 22 and the magnetic sensor 24 are always opposed to each other and the change in the magnetic force thereof is directly detected, the mounting accuracy of the permanent magnet 22 and the magnetic sensor 24 becomes a problem as the detection accuracy.

そこで、本発明においては、図示のように、永久磁石2
2および磁気センサ24をそれぞれロータ軸10および
センサ保持体20に対し偏心させて設置し、ロータ軸1
0の回転に伴い磁気センサ24がその検出信号をパルス
信号として取出すよう構成する。
Therefore, in the present invention, as shown in the figure, the permanent magnet 2
2 and the magnetic sensor 24 are installed eccentrically with respect to the rotor shaft 10 and the sensor holder 20, respectively.
With the rotation of 0, the magnetic sensor 24 takes out the detection signal as a pulse signal.

次に、前記構成からなる本実施例におけるベアリングモ
ニタシステムの動作につき、第2図(a),(b),(c)に示
す特性波形図を参照しながら説明する。
Next, the operation of the bearing monitor system of the present embodiment having the above configuration will be described with reference to the characteristic waveform diagrams shown in FIGS. 2 (a), (b) and (c).

まず、第1図において、ベアリング14が摩耗していな
い場合、永久磁石22と磁気センサ24との離間距離は
設定値に保持され、この時キャンドモータが運転されロ
ータ軸10が回転すると、前記磁気センサ24によって
永久磁石22との離間距離に比例した所定電圧レベルの
パルス信号が出力される〔第2図(a)参照〕。そこで、
この場合、ロータ軸10を支承する前後のベアリングの
摩耗によって軸の前後方向に生じる変位に対し、摩耗限
界を予測する磁気センサ24の検出電圧に相当するスレ
ッシュホールド電圧Vsを設定し、このスレッシュホー
ルド電圧Vsを所定周期の鋸歯状波形として前記磁気セ
ンサ24の出力パルス信号と重畳してスレッシュホール
ド電圧Vsレベルと比較する。この時、前記スレッシュ
ホールド電圧Vsレベルに対し、電圧値の大きい出力パ
ルス信号A〔第2図(b)参照〕と電圧値の小さい出力パ
ルス信号〔第2図(c)参照〕とに分割してそれぞれサ
ンプリングを行う。この結果、永久磁石22に対する磁
気センサ24の離間距離が設定値に保持されていれば、
分割された出力パルス信号Aとの単位時間当りのパル
ス数は等しくなる。なお、これらのパルス数はそれぞれ
パルスカウンタにより容易にカウントすることができ
る。
First, in FIG. 1, when the bearing 14 is not worn, the separation distance between the permanent magnet 22 and the magnetic sensor 24 is maintained at a set value. At this time, when the canned motor is operated and the rotor shaft 10 rotates, The sensor 24 outputs a pulse signal of a predetermined voltage level proportional to the distance from the permanent magnet 22 [see FIG. 2 (a)]. Therefore,
In this case, the threshold voltage Vs corresponding to the detection voltage of the magnetic sensor 24 for predicting the wear limit is set for the displacement generated in the front-back direction of the shaft due to the wear of the bearings supporting the rotor shaft 10, and this threshold is set. The voltage Vs is superimposed on the output pulse signal of the magnetic sensor 24 as a sawtooth waveform having a predetermined period and compared with the threshold voltage Vs level. At this time, the threshold voltage Vs level is divided into an output pulse signal A having a large voltage value [see FIG. 2 (b)] and an output pulse signal having a small voltage value [see FIG. 2 (c)]. Sample each. As a result, if the separation distance of the magnetic sensor 24 from the permanent magnet 22 is held at the set value,
The number of pulses per unit time is equal to that of the divided output pulse signal A. The number of these pulses can be easily counted by a pulse counter.

そこで、例えば、前部ベアリングがスラスト方向に摩耗
してロータ軸10が変位した場合、永久磁石22と磁気
センサ24との離間距離は大きくなり、磁気センサ24
で得られる出力パルス信号の電圧レベルは、スレッシュ
ホールド電圧Vsレベルより相対的に低くなる〔第2図
(a)〕。この結果、電圧レベルの比較を行って分割した
出力パルス信号Aとは、出力パルス信号のパルス数
が増大するので〔第2図(b),(c)〕、この単位時間当り
のパルス数によって前部ベアリングのスラスト方向の摩
耗量を検出することができる。
Therefore, for example, when the front bearing is worn in the thrust direction and the rotor shaft 10 is displaced, the distance between the permanent magnet 22 and the magnetic sensor 24 increases, and the magnetic sensor 24
The voltage level of the output pulse signal obtained in step 1 is relatively lower than the threshold voltage Vs level [Fig. 2
(a)]. As a result, since the number of pulses of the output pulse signal is larger than that of the output pulse signal A which is divided by comparing the voltage levels [Figs. 2 (b) and (c)], the number of pulses per unit time is changed. The amount of wear of the front bearing in the thrust direction can be detected.

また、後部ベアリングがスラスト方向に摩耗してロータ
軸10が変位した場合、永久磁石22と磁気センサ24
との離間距離は小さくなり、磁気センサ24で得られる
出力パルス信号の電圧レベルは、スレッシュホールド電
圧Vsレベルより相対的に高くなる〔第2図(a)〕。こ
の結果、電圧レベルの比較を行って分割した出力パルス
信号Aとは、前記とは逆に出力パルス信号Aのパルス
数が増大するので〔第2図(b),(c)〕、この単位時間当
りのパルス数によって後部ベアリングのスラスト方向の
摩耗量を検出することができる。
Further, when the rear bearing is worn in the thrust direction and the rotor shaft 10 is displaced, the permanent magnet 22 and the magnetic sensor 24 are moved.
The distance between and becomes smaller, and the voltage level of the output pulse signal obtained by the magnetic sensor 24 becomes relatively higher than the threshold voltage Vs level [FIG. 2 (a)]. As a result, the number of pulses of the output pulse signal A increases in contrast to the output pulse signal A divided by comparing the voltage levels [FIGS. 2 (b) and (c)]. The amount of wear in the thrust direction of the rear bearing can be detected by the number of pulses per hour.

第3図は、本発明に係るベアリングモニタシステムの別
の実施例であって、ベアリングのラジアル方向の摩耗量
のみを検出する場合を示すものである。すなわち、第3
図において、ロータ軸10の末端部に取付けるエンドナ
ット18は、前記軸と同心の円柱状孔部26を有するよ
う設定し、この円柱状孔部26内にセンサ保持体20の
先端部を所定間隔離間して挿入配置する。従って、この
場合、エンドナット18とセンサ保持体20とに対し、
それぞれ永久磁石22と磁気センサ24とをそれぞれ半
径方向に対向させて配置する。このように構成すること
によって、ベアリングのラジアル方向の摩耗量を前記磁
気センサ24の検出する出力パルス信号の電圧レベルの
変化によって検出することができる。この場合、前述し
た実施例と同様に、スレッシュホールド電圧Vsを設定
することにより、ベアリングのラジアル方向の摩耗位置
を判定することも可能である。
FIG. 3 shows another embodiment of the bearing monitor system according to the present invention, in which only the wear amount of the bearing in the radial direction is detected. That is, the third
In the figure, the end nut 18 attached to the end portion of the rotor shaft 10 is set to have a cylindrical hole portion 26 which is concentric with the shaft, and the tip end portion of the sensor holding body 20 is arranged in the cylindrical hole portion 26 at a predetermined interval. Insert and place them separately. Therefore, in this case, with respect to the end nut 18 and the sensor holding body 20,
The permanent magnet 22 and the magnetic sensor 24 are arranged to face each other in the radial direction. With this configuration, the wear amount of the bearing in the radial direction can be detected by the change in the voltage level of the output pulse signal detected by the magnetic sensor 24. In this case, it is possible to determine the wear position in the radial direction of the bearing by setting the threshold voltage Vs, as in the above-described embodiment.

第4図は、本発明に係るベアリングモニタシステムのさ
らに別の実施例であって、前述したベアリングのスラス
ト方向とラジアル方向の両摩耗量を同時に検出する場合
を示すものである。すなわち、本実施例は、前記第1図
および第3図に示す実施例を組合せたものであり、エン
ドナット18の端部に埋設した永久磁石22に対し、そ
れぞれセンサ保持体20の半径方向および軸方向位置に
磁気センサ24a,24bを設けたものである。ここ
で、ラジアル方向およびスラスト方向のそれぞれの磁気
センサにより検出した信号は、別々に第2図に示した鋸
歯状波を使用して単位時間当りのパルス数検出を行い、
第1図および第3図の実施例で説明したと同様にして摩
耗量を検出する。
FIG. 4 is still another embodiment of the bearing monitor system according to the present invention, and shows a case where both the wear amount in the thrust direction and the wear amount in the radial direction of the bearing are simultaneously detected. That is, the present embodiment is a combination of the embodiments shown in FIGS. 1 and 3, and the permanent magnet 22 embedded in the end portion of the end nut 18 with respect to the radial direction of the sensor holding body 20 and the permanent magnet 22. Magnetic sensors 24a and 24b are provided at axial positions. Here, the signals detected by the magnetic sensors in the radial direction and the thrust direction are separately detected using the sawtooth wave shown in FIG. 2 to detect the number of pulses per unit time,
The amount of wear is detected in the same manner as described in the embodiment of FIGS. 1 and 3.

第5図は、本発明に係るベアリングモニタシステムの応
用例を示すもので、スラスト方向の摩耗量のみを電気的
に検出し、ラジアル方向の摩耗は従来の機械的手段によ
り検出する場合である。すなわち、本実施例において
は、第3図に示す実施例と同様に円柱状孔部26を有す
るエンドナット18を使用し、この円柱状孔部26内に
センサ保持体20の先端部を所定間隔離間して挿入配置
する。この場合、エンドナット18の開口端部に若干内
方へ突出させて永久磁石22を設けると共に、センサ保
持体20の先端部も若干外方に膨出させてその内部に前
記永久磁石22と軸方向に対向させて磁気センサ24を
設ける。また、この場合、前記センサ保持体20は、密
封管構造とすると共にその先端部を摩耗によって破裂す
る感知部として、従来の機械的手段によるベアリングモ
ニタの検出器として構成する。このように構成すること
により、ベアリングのスラスト方向の摩耗に対しては、
前述した本発明のベアリングモニタシステムによりその
摩耗量を検出することができ、またベアリングのラジア
ル方向の摩耗に対しては、従来の機械的手段によってベ
アリングの摩耗限界を検出することができる。
FIG. 5 shows an application example of the bearing monitor system according to the present invention, in which only the wear amount in the thrust direction is electrically detected, and the wear in the radial direction is detected by conventional mechanical means. That is, in this embodiment, similarly to the embodiment shown in FIG. 3, the end nut 18 having the cylindrical hole portion 26 is used, and the tip end portion of the sensor holding body 20 is arranged in the cylindrical hole portion 26 at a predetermined interval. Insert and place them separately. In this case, the permanent magnet 22 is provided at the opening end portion of the end nut 18 so as to project slightly inward, and the tip end portion of the sensor holding body 20 also bulges slightly outward so that the permanent magnet 22 and the shaft are provided therein. Magnetic sensors 24 are provided so as to face each other. Further, in this case, the sensor holder 20 has a hermetically sealed tube structure and is configured as a detector of a conventional bearing monitor by a mechanical means as a sensing part which ruptures the tip thereof due to wear. By configuring in this way, with respect to wear in the thrust direction of the bearing,
The amount of wear can be detected by the bearing monitor system of the present invention described above, and the wear limit of the bearing can be detected by conventional mechanical means for radial wear of the bearing.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

前述した実施例から明らかなように、本発明によれば、
ベアリングで支持されるロータ軸の端部に永久磁石等の
磁気発生素子を設け、この磁気発生素子に対向して磁気
センサを設けたセンサ保持体を前記ロータ軸端部に対し
所定間隔離間して固定配置することにより、ロータ軸の
回転に伴い磁気センサは磁気発生素子との離間距離に比
例した電圧レベルのパルス信号を発生することから、こ
のパルス信号を所定のスレッシュホールド電圧と比較し
てパルス信号を分割してサンプリングすることによっ
て、従来困難とされたベアリングのスラスト方向の摩耗
量を簡便に検出することができる。
As is apparent from the above-mentioned embodiments, according to the present invention,
A magnetism generating element such as a permanent magnet is provided at the end of the rotor shaft supported by a bearing, and a sensor holder provided with a magnetic sensor facing the magnetism generating element is spaced from the rotor shaft end by a predetermined distance. With the fixed arrangement, the magnetic sensor generates a pulse signal with a voltage level proportional to the distance from the magnetism generating element as the rotor shaft rotates, so this pulse signal is compared with a predetermined threshold voltage to generate a pulse signal. By dividing and sampling the signal, it is possible to easily detect the wear amount of the bearing in the thrust direction, which has been conventionally difficult.

また、本発明のベアリングモニタシステムによれば、ベ
アリングのスラスト方向の摩耗量のみならず、磁気発生
素子と磁気センサの配置変更によってベアリングのラジ
アル方向の摩耗量も検出することができる。さらに、本
発明のベアリングモニタシステムによれば、従来の機械
的手段によるベアリング摩耗検出器と併用し、特にスラ
スト方向の摩耗量の検出を可能としてベアリングモニタ
システムとしての機能並びに性能の向上を図ることがで
きる。
Further, according to the bearing monitor system of the present invention, not only the amount of wear in the thrust direction of the bearing, but also the amount of wear in the radial direction of the bearing can be detected by changing the arrangement of the magnetic generation element and the magnetic sensor. Further, according to the bearing monitor system of the present invention, it is possible to use the conventional bearing wear detector by mechanical means to detect the amount of wear particularly in the thrust direction and improve the function and performance of the bearing monitor system. You can

以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発
明は前述した実施例に限定されることなく、本発明の精
神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更をなし得
ることは勿論である。
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various design changes can be made without departing from the spirit of the present invention. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明に係るベアリングモニタシステムの一実
施例を示すキャンドモータのロータ軸端部の要部断面側
面図、第2図(a),(b),(c)は第1図に示すベアリング
モニタシステムにおけるセンサ出力パルス信号とベアリ
ングの摩耗量との相関関係を示す特性波形図、第3図は
本発明に係るベアリングモニタシステムの別の実施例を
示すキャンドモータのロータ軸端部の要部断面側面図、
第4図は本発明に係るベアリングモニタシステムのさら
に別の実施例を示すキャンドモータのロータ軸端部の要
部断面側面図、第5図は本発明に係るベアリングモニタ
システムの応用例を示すキャンドモータのロータ軸端部
の要部断面側面図である。 10…ロータ軸、12…スラストワッシャ 14…ベアリング、16…ベアリングハウジング 18…エンドナット、20…センサ保持体 22…永久磁石、24…磁気センサ 26…円柱状孔部
FIG. 1 is a sectional side view of an essential part of a rotor shaft end portion of a canned motor showing an embodiment of a bearing monitor system according to the present invention, and FIGS. 2 (a), (b) and (c) are shown in FIG. FIG. 3 is a characteristic waveform diagram showing the correlation between the sensor output pulse signal and the amount of wear of the bearing in the bearing monitor system shown in FIG. 3, and FIG. 3 shows another embodiment of the bearing monitor system according to the present invention at the rotor shaft end of the canned motor. Cross-sectional side view of essential parts,
FIG. 4 is a sectional side view of a main part of a rotor shaft end portion of a canned motor showing still another embodiment of the bearing monitor system according to the present invention, and FIG. 5 is a canned view showing an application example of the bearing monitor system according to the present invention. It is a principal part cross-sectional side view of the rotor shaft end part of a motor. 10 ... Rotor shaft, 12 ... Thrust washer 14 ... Bearing, 16 ... Bearing housing 18 ... End nut, 20 ... Sensor holder 22 ... Permanent magnet, 24 ... Magnetic sensor 26 ... Cylindrical hole

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ベアリングで支承した回転軸の一端部に磁
気発生素子を設け、ベアリングの摩耗により変位する前
記回転軸の軸方向および/もしくは半径方向に磁気セン
サを設けたセンサ保持体を所定間隔離間して固定配置
し、前記回転軸の回転に伴い磁気センサによって回転軸
との離間距離に比例した電圧レベルのパルス信号を出力
させてこの電圧レベルを基準電圧レベルと比較し、ベア
リングのスラスト方向および/もしくはラジアル方向の
摩耗量を一つの磁気発生素子により発生する磁場の軸方
向および/もしくは半径方向の変化の信号を軸方向およ
び/もしくは半径方向に設けられた前記磁気センサによ
り各々独立して検出することを特徴とするベアリングモ
ニタシステム。
1. A sensor holder provided with a magnetic field generating element at one end of a rotary shaft supported by a bearing, and a magnetic sensor provided with a magnetic sensor in the axial direction and / or the radial direction of the rotary shaft which is displaced by wear of the bearing. They are fixedly arranged apart from each other, and a pulse signal having a voltage level proportional to the distance from the rotating shaft is output by a magnetic sensor as the rotating shaft rotates, and this voltage level is compared with a reference voltage level to determine the thrust direction of the bearing. And / or a signal of a change in the axial direction and / or the radial direction of the magnetic field generated by one magnetic generating element for the wear amount in the radial direction is independently provided by the magnetic sensors provided in the axial direction and / or the radial direction. Bearing monitoring system characterized by detecting.
【請求項2】特許請求の範囲第1項記載のベアリングモ
ニタシステムにおいて、磁気センサで検出する電圧パル
ス信号をベアリングの摩耗量の限界を規定する所定周期
の鋸歯状波からなる基準電圧レベルに重畳させて比較
し、前記パルス信号を前記基準電圧レベルに応じて分割
し、分割されたパルス信号の単位時間当りのパルス数を
カウントすることによりベアリングの摩耗位置を検出す
るよう構成してなるベアリングモニタシステム。
2. The bearing monitor system according to claim 1, wherein the voltage pulse signal detected by the magnetic sensor is superposed on a reference voltage level of a sawtooth wave having a predetermined cycle which defines the limit of wear of the bearing. The bearing monitor is configured to detect the wear position of the bearing by dividing the pulse signal according to the reference voltage level and counting the number of pulses per unit time of the divided pulse signal. system.
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