380。 振动传感器370由例如使用压电元件的加速度传感器构成。
[0082] 增速器340被设置在主轴320和发电机350之间W增加主轴320的转速并将其输 出至发电机350。作为示例，增速器340由加速齿轮机构构成，所述加速齿轮机构例如包括 行星齿轮、中间轴和高速轴。增速器340内部还设有多个轴承，该些轴承可转动地支承多个 轴，然而该些轴未被具体地示出。发电机350连接至增速器340的输出轴W从接收自增速 器340的转矩中产生电力。发电机350例如由感应发电机形成。发电机350内也设有可转 动地支承转子的轴承。
[0083] 数据处理器380被设置在机舱390内并从振动传感器370接收轴承装置360的振 动的检测值。根据预设程序，数据处理器380借助轴承装置360的振动波形诊断轴承装置 360的异常。
[0084] 图6是功能地示出图5所示的数据处理器380的配置的功能框图。参见图6,数 据处理器380包括；高通滤波器（下文中称其为"册。"）410、450，均方根值计算单元420、 460,包络处理单元440,存储单元480,W及诊断单元490。
[0085]HPF410从振动传感器370接收轴承装置360的振动的检测值。HPF410随后使接 收检测信号的高于预定频率的信号分量通过，并阻挡其低频分量。提供HPF410W去除包 含在轴承装置360的振动波形中的DC分量。如果振动传感器370的输出不包括DC分量， 则可W不提供HPF410。
[0086] 均方根值计算单元420从HPF410接收轴承装置360的振动波形，DC分量已从该 振动波形中被移除。然后，均方根值计算单元420计算轴承装置360的振动波形的均方根 值（也称为"MS值"），并将计算出的振动波形的均方根值输出至存储单元480。
[0087] 包络处理单元440从振动传感器370接收轴承装置360的振动检测值。然后，包 络处理单元440对接收的检测信号执行包络处理W由此产生轴承装置360的振动波形的包 络波形。对于由包络处理单元440运行的包络处理，任意多种已知的技术是可适用的。作 为示例，通过振动传感器370测得的轴承装置360的振动波形被校正至一绝对值并被传过 低通滤波器（LP巧W由此产生轴承装置360的振动波形的包络波形。
[0088]HPF450从包络处理单元440接收轴承装置360的振动波形的包络波形。然后， HPF450使接收的包络波形高于预定频率的信号分量通过，并阻挡其低频分量。提供HPF 450W去除包含在包络波形中的DC分量并提取包络波形的AC分量。
[0089] 均方根值计算单元460从HPF450接收已从中去除DC分量的包络波形，即包络波 形的AC分量。然后，均方根值计算单元460计算所接收的包络波形的AC分量的均方根值 (MS值），并将计算出的包络波形的AC分量的均方根值输出至存储单元480。
[0090] 存储单元480不时地存储通过均方根值计算单元420计算出的轴承装置360的振 动波形的均方根值和通过均方根值计算单元460计算出的其包络波形的AC分量的均方根 值，该两个动作是彼此同步的。存储单元480可例如由可读/可写非易失性存储器等形成。
[0091] 诊断单元490从存储单元480读取被不时存储在存储单元480中的轴承装置360 的振动波形的均方根值W及其包络波形的AC分量的均方根值，并基于两个读出的均方根 值诊断轴承装置360的异常。具体地说，诊断单元490基于轴承装置360的振动波形的均 方根值和其包络波形的AC分量的均方根值随时间变化的推移而诊断轴承装置360的异常。
[0092]目P，通过均方根值计算单元420计算出的轴承装置360的振动波形的均方根值是 未完成包络处理的原始振动波形的均方根值。因此，在例如剥落发生在滚道的一部分并且 振幅仅当滚动元件经过剥落点位时才增加的脉冲式变动的情形下，该值的增加很小。然而， 在由于滚道和滚动元件之间的接触部分的表面粗趟或由于不充分润滑造成的连续振动的 情形下，该值的增加很大。
[0093] 相反，对于通过均方根值计算单元460计算出的包络波形的AC分量的均方根值， 在由于表面粗趟或不充分的滚道润滑造成的连续振动的情形下该值的增加是很小的，而该 值的增加在脉冲式振动的情形下是很大的。然而，该值在某些情形下可能不增加。有鉴于 此，轴承装置360的振动波形的均方根值W及其包络波形的AC分量的均方根值被使用，W 允许检测仅用一个均方根值无法检测到的异常并允许实现对异常的更准确的诊断。
[0094] 图7-图10分别是示出用振动传感器370测得的轴承装置360的振动波形的图。 在图7-图10中，示出当主轴320 (图5)的转速恒定时的振动波形。
[0095] 图7是示出当轴承装置360没有发生异常时轴承装置360的振动波形的图。参见 图7,水平轴代表时间而垂直轴代表振动大小的指标。该里，垂直轴作为示例地代表振动加 速度。
[0096] 图8是示出当表面粗趟或不充分润滑发生在轴承装置360的滚道上时表现出的轴 承装置360的振动波形的图。参见图8,当表面粗趟或不充分润滑发生在滚道时，加速度增 加了并且加速度增加的状态连续地发生。没有显著的峰值出现在振动波形中。因此，对于 该种振动波形，其上包络处理未完成的原始振动波形的均方根值表现出增加，而包络波形 的AC分量的均方根值不表现出该种增加，该是相比没有异常发生在轴承装置360时表现出 的振动波形的均方根值（均方根值计算单元460 (图6)的输出）和包络波形的AC分量的 均方根值（均方根值计算单元460 (图6)的输出）而言的。
[0097] 图9是示出轴承装置360的滚道出现剥落的最初阶段中的轴承装置360的振动波 形的图。参见图9,在剥落异常的最初阶段，剥落发生在滚道的一部分并且当滚动元件经过 剥落点位时产生很大的振动。因此，脉冲式振动随着轴的转动周期地发生。当滚动元件经 过剥落点位W外的点位时，加速度的增加是很小的。因此，对于该种振动波形，相比当没有 异常发生在轴承装置360时表现出的振动波形的均方根值和包络波形的AC分量的均方根 值，包络波形的AC分量的均方根值表现出增加，而原始振动波形的均方根值不表现出该种 增加。
[0098] 图10是示出在剥落异常的结束阶段表现出的轴承装置360的振动波形的图。参 见图10,剥落异常的结束阶段是剥落蔓延至整个滚道区域的状态，并且加速度整体增加，同 时加速度振幅的变动减小了，该是相比剥落异常的最初阶段而言的。因此，对于该种振动波 形，相比出现在剥落异常的最初阶段中的振动波形的均方根值和包络波形的AC分量的均 方根值，原始振动波形的均方根值增加了，而包络波形的AC分量的均方根值减小了。
[0099] 图11是示出当剥落发生在轴承装置360的滚道的一部分并且剥落随后蔓延至整 个滚道区域时表现出的轴承装置360的振动波形的均方根值和其包络波形的AC分量的均 方根值随时间的变化的图。在下面描述的图11和图12中，示出了当主轴320的转速恒定 时每个均方根值随时间的变化。
[0100] 参见图11，曲线L1代表其上未完成包络处理的振动波形的均方根值随时间的变 化，而曲线L2代表包络波形的AC分量的均方根值随时间的变化。在剥落发生前的时间tl， 振动波形的均方根值（L1)和包络波形的AC分量的均方根值（L2)均很小。在时间tl的振 动波形与前面图7中所示的波形类似。
[010。 当剥落发生在轴承装置360的滚道的一部分时，包络波形的AC分量的均方根值 (L2)增加达很大的程度，同时对其未完成包络处理的振动波形的均方根值（L1)不增加该 么大的程度（在时间t2附近），如前面结合图9描述的那样。
[0102] 此外，当剥落此后蔓延至整个滚道区时，其上未完成包络处理的振动波形的均方 根值（L1)大量地增加，而包络波形的AC分量的均方根值（L2)减小（在时间t3附近），如 前面结合图10描述的那样。
[0103] 图12是示出当表面粗趟或不充分的润滑发生在轴承装置360的滚道上时表现出 的轴承装置360的振动波形的均方根值和其包络波形的AC分量的均方根值随时间的变化 的图。参见图12,在图12中，与图11相似地，曲线L1代表其上未完成包络处理的振动波形 的均方根值随时间的变化，而曲线L2代表包络波形的AC分量的均方根值随时间的变化。
[0104] 在滚道的表面粗趟或不充分润滑发生前的时间tll，振动波形的均方根值（L1)和 包络波形的AC分量的均方根值（L2)均很小。在时间til的振动波形与前面图7中所示的 波形类似。
[0105] 当表面粗趟或不充分润滑发生在轴承装置360的滚道上时，其上未完成包络处理 的振动波形的均方根值（L1)增加了，而包络波形的AC分量的均方根值（L2)不增加（在时 间tl2附近），如前面结合图8描述的那样。
[0106] 如从前面内容看到的那样，基于用振动传感器370测得的轴承装置360的振动波 形的均方根值W及通过用振动传感器370测得的振动波形的包络处理产生的包络波形的 AC分量的均方根值，能够诊断轴承装置360的异常。因此，相对基于频率分析的传统技术， 能够执行更为准确的异常诊断。
[0107] 需要执行该种异常诊断W适当地设定执行异常诊断的振动阔值。该阔值可借助前 述振动分析仪100来确定。也就是说，振动分析仪100可提供轴承装置360的模型并提供 关于轴承的损伤数据W由此预测在将振动传感器370布置在轴承装置360上的位置处的振 动波形。然后，振动波形的均方根值W及通过振动波形的包络处理产生的包络波形的AC分 量的均方根值能被计算，W由此适当地确定由状态监视系统作出关于异常的判断的阔值。 [010引应当主意，主轴320 (图5)的转速的改变致使轴承装置360的变动幅度改变。一般 来说，轴承装置360的振动随着主轴320转速的增加而增加。有鉴于此，轴承装置360的振 动波形的均方根值和其包络波形的AC分量的均方根值中的每一个可W用主轴320的转速 来进行归一化，并且该归一化均方根值中的每一个可用来执行轴承装置360的异常诊断。 [0109] 图13是功能地示出数据处理器的另一配置的功能框图。参见图13,相对于图6所 示的数据处理器380的配置，数据处理器380A进一步包括修正振动因子计算单元430、修正 调制因子计算单元470W及速度函数生成单元500。
[0110]速度函数生成单元500接收由转动传感器510(图5中未示出）检测出的主轴320 的转速的检测值。转动传感器510可输出主轴320的转动位置的检测值，并且速度函数生 成单元500可随后计算主轴320的转速。速度函数生成单元500产生；速度函数A(脚，其 用主轴320的转速N对通过均方根计算单元420计算出的轴承360的振动波形的均方根值 作归一化；W及速度函数B(N)，其用主轴320的转速N对通过均方根值计算单元460计算 出的包络波形的AC分量的均方根值作归一化。作为示例，速度函数A(N)、B(N)是通过下列 公式表示的：
[01 川A㈱=aXN-o's. . . (1)
[011引B㈱=bXN-o's...似
[0113] 其中a、b是通过试验等事先确定的常数，并可W是彼此不同或相同的值。
[0114] 修正振动因子计算单元430从均方根值计算单元420接收轴承装置360的振动波 形的均方根值，并从速度函数生成单元500接收速度函数A(脚。然后，修正振动因子计算单 元430使用速度函数A(脚W通过用主轴320的转速对通过均方根值计算单元420计算出 的振动波形的均方根值作归一化而计算一值（下面也称为"修正振动因子"）。具体地说， 使用通过均方根值计算单元420计算出的振动波形的均方根值化和速度函数A(N)根据下 列公式计算修正振动因子化*。
[0115]
.. (3)
[0116] 该里，化a代表化在时间0至T的平均值。然后，修正振动因子计算单元430将 根据公式（3)计算