Gear

歯車装置の診断

歯車装置は産業機器にとって動力の供給、伝達に必須の設備であり、突然の破損は減速機だけではなく後工程に大きな影響を及ぼす。しかし、歯車装置は構成する歯車、軸受が回転しているために、疲労などから発生する欠陥の監視は設備を停止させての目視検査が中心で、稼動中の評価は極めて困難である。

　下記にコンプレッサ用増速機の軸き裂進展をＡＥ法を応用し評価した例を紹介する。診断した増速機を上図に示す。測定対象は軸であるが、軸は回転しているために直接ＡＥセンサを取り付けることはできない。そこで、ＡＥセンサは軸受のハウジングに取り付け、伝播してきたＡＥを軸受で検出する。

　増速機の軸には、図のように2つの軸受と歯車が組み込まれ、ＡＥは軸からだけでなく軸受や歯車からも発生する。このため、軸受箱に設置したＡＥセンサでは、上記の信号が重なり合ったかたちで検出される。そこで、取り付けた2つのセンサへのＡＥ到着時間差からＡＥ発生位置を計算し、ＡＥが軸上のどの位置から発生しているかを評価する。

　下図に上記歯車装置から検出されたＡＥ発生位置の時間的変化を示す。稼動初期でも軸受、歯車の位置から少量のＡＥの発生が認められるが、稼働時間の経過に伴い歯車取り付け部端部に多数のＡＥが集中して発生するのが観察される。最終的に歯車端部を起点に亀裂が発生し、その亀裂発生位置は上記のＡＥ発生位置と一致し、歯車端部から軸受Ａ部の方向であった。

増速装置

増速機AE発生位置評定結果