軸受(ベアリング)損傷検知の実証実験|異常波形の解析事例

軸受(ベアリング)損傷検知の実証実験|異常波形の解析事例

倉敷市水道局・下水処理場におけるポンプモータの異常検知

倉敷市の水道局と下水処理場で、振動値が大きくなってきたポンプのモータについて、コナンエアーによる検証測定で軸受の損傷検知ができた事例をご紹介します。


1. 実証実験の概要と対象設備(第5~7ポンプ)

コナンエアーが岡山県倉敷市の実証実験サポート事業に採択され、倉敷市の水道局と下水処理場で実証実験を行いました。


3台の同型ポンプ(第5・6・7)の振動比較測定

第5~7ポンプは同型で同系統ポンプですが、第7ポンプに対して他のポンプのモータ振動が高いためコナンエアーで周波数分析を実施しました。排水系の第5~第7ポンプの3台は同じ機器で同じ用途です。


このため3台の同じ部位を振動測定すれば、同様の値になるはずですが、測定結果は大きく異なっていました。モータのカップリング側ベアリング部の振動を比較しています。なお振動の単位はmG(重力加速度の1/1000)です。
測定1か月間:2025念10月27日~2025年11月27日


倉敷市水道局下水処理場におけるポンプモータ振動測定データ
    倉敷市水道局下水処理場におけるポンプモータ振動測定データ
  • 第5ポンプのモータ:振動値 3,000 mGで若干の上昇傾向あり
  • 第6ポンプのモータ:振動値 13,000 mG上昇傾向あり
  • 第7ポンプのモータ:振動値 1,500 mG上昇傾向なし


【比較データ1】第5ポンプの振動トレンド(上昇傾向)

第5ポンプモータの振動トレンドグラフ:3,000mG付近での上昇傾向

振動値 3,000 mGで若干の上昇傾向あり

【比較データ2】第6ポンプの振動トレンド(著しい上昇)

第6ポンプモータの振動トレンドグラフ:13,000mGへの著しい上昇

振動値 13,000 mG上昇傾向あり

【比較データ3】第7ポンプの振動トレンド(正常・変化なし)

第7ポンプモータの振動トレンドグラフ:1,500mGで安定(正常)

振動値 1,500 mG上昇傾向なし


【詳細解析①】第5ポンプモータの周波数スペクトル分析
  • 回転数:1755rpm モータ銘板に記載
  • ベアリング:6312ZZ モータ銘板に記載

第5ポンプモータの周波数解析スペクトル:外輪傷の特徴波形を検出


解析結果:外輪傷の特定(振動値 12mm/s2弱)

振動が大きく(12mm/S 2 弱)外輪傷周波数あり:外輪傷と判断されました。

微小な波形の変化を捉える特許技術「アンダーサンプリング」の威力

上記で示した第5ポンプのように、振動トレンドの上昇が緩やかな段階であっても、コナンエアーの周波数スペクトル分析を活用することで「ベアリングの外輪傷」という具体的な異常原因を特定することができます。
これを可能にしているのが、コナンエアーに搭載された特許技術「アンダーサンプリング」です。この技術により、マイコンの処理能力を超えた高周波の生データ(Raw Data)を正確に取得し、微細な傷から発生する初期の異常波形を見逃さずにキャッチします。

  • 通常のセンサーではノイズに埋もれがちな高周波帯域の波形を、専用ソフトでクリアに可視化
  • 異常の兆候(傷、剥離など)を深刻化する前に捉え、メンテナンスの最適化を支援
  • 専門的な知識がなくても、付属のソフトウェアで容易にスペクトル解析が可能

詳細解析②:第6ポンプモータの周波数スペクトル分析

  • 回転数:1755rpm モータ銘板に記載
  • ベアリング:6312ZZ モータ銘板に記載

第6ポンプモータの周波数解析スペクトル:外輪傷による大きな振動ピーク


解析結果:外輪傷の進行と深刻な異常の特定

振動が大きく(7mm/S 2 強)外輪傷周波数あり:外輪傷と判断されました。

水処理施設・公共インフラにおけるポンプ予知保全の重要性とメリット

倉敷市での実証実験のように、上下水道や水処理施設で稼働するポンプの安定稼働は、私たちの生活と社会を支える重要なインフラ基盤です。もしモータの軸受(ベアリング)損傷による突発的な停止が起きれば、甚大な影響を及ぼす可能性があります。


コナンエアーのような後付け可能なワイヤレス振動センサーを導入することで、現場の作業負担を増やさずに以下のような大きなメリットを得ることができます。

  • 日常的な巡回点検の手間を省き、遠隔から安全にポンプやモータの健康状態を監視できる
  • ベアリングの傷など、人間の耳や目では気づきにくい初期異常を早期に発見できる
  • 突発的な故障による設備停止(ダウンタイム)を防ぎ、部品手配やメンテナンス計画を余裕を持って立てられる


江本技研殿:倉敷市実証実験サポート事業での異常検出事例


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  • 専用ソフトウェア付属でも手頃な価格
コナンエアー無料お試し
無料で設備の異常検知、予知保全をお試し頂けます。お気軽にお問い合わせください。

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