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轴承量规装置

阅读:994发布:2021-08-17

专利汇可以提供轴承量规装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 描述了一种 轴承 量规装置(1),该轴承量规装置(1)包括:尺寸被设计成代替轴承(2、4)的内滚圈(200,400)和外滚圈(210、410)之间的承载元件(22、42)的保持 框架 (10);设置在保持框架(10)中的至少一个测距规(G1、G2),该测距规用于在轴承(2、4)的操作期间测量内滚圈(200、400)和外滚圈(210、410)之间的距离(D、DL、DS);以及被实现为相对于轴承参考尺寸(Dmin、Dmax、D0)评估来自测距规(G1、G2)的测量结果(M1、M2)的评估单元(11)。本发明还描述了一种发 电机 ,该发电机包括在 转子 和 定子 之间的 主轴 承(2、4)以及根据 权利要求 1至11的任一项所述的轴承量规装置(1)。本发明还描述了一种检测轴承(2、4)的 变形 的方法。,下面是轴承量规装置专利的具体信息内容。

1.一种轴承量规装置(1),包括:
- 保持框架(10),所述保持框架(10)的尺寸被设计成代替轴承(2、4)的内滚圈(200、
400)和外滚圈(210、 410)之间的承载元件;
- 至少一个测距规(G1、G2),所述至少一个测距规(G1、G2)设置在所述保持框架(10)中以便在所述轴承(2、4)的操作期间测量所述内滚圈(200、400)和所述外滚圈(210、410)之间的距离(D、DL、DS);以及
- 评估单元(11),所述评估单元(11)被实现为相对于轴承参考尺寸(Dmin、Dmax、D0)而评估来自测距规(G1、G2)的测量结果(M1、M2)。
2.根据权利要求1所述的轴承量规装置,其中,所述测距规(G1、G2)的位置相对于所述保持框架(10)是固定的。
3.根据权利要求1或2所述的轴承量规装置,其中,所述保持框架(10)的位置相对于轴承套圈(20、21、40、41)是固定的。
4.根据权利要求1或2所述的轴承量规装置,包括两个测距规(G1、G2)。
5.根据权利要求1或2所述的轴承量规装置,其中,测距规(G1、G2)包括位移转换器。
6.根据权利要求1或2所述的轴承量规装置,包括在测距规(G1、G2)和所述评估单元(11)之间的无线接口
7.根据权利要求1或2所述的轴承量规装置,包括抵靠滚道表面(200、210、400、410)的至少一个弹簧加载的接触件。
8.根据权利要求1或2所述的轴承量规装置,其中,所述保持框架(10)被构造成装配在轴承滚子保持架(23)内。
9.根据权利要求1或2所述的轴承量规装置,其中,所述评估单元(11)被实现为使测距规的测量结果(M1、M2)与沿着轴承圆周的点相关联。
10.根据权利要求1或2所述的轴承量规装置,其中,所述评估单元(11)还接收与外部轴承载荷有关的数据,并且被实现为识别轴承变形与所述外部轴承载荷之间的关系。
11.一种发电机组件,包括在转子定子之间的轴承(2、4)以及根据权利要求1至10的任一项所述的轴承量规装置(1),所述轴承量规装置(1)被设置成使得所述轴承量规装置(1)的所述保持框架(10)代替主轴承(2、4)的承载元件。
12.根据权利要求11所述的发电机组件,其中,所述轴承(4)包括渐细滚子轴承。
13.根据权利要求11所述的发电机组件,其中,所述轴承(4)包括双列滚子轴承。
14.根据权利要求11所述的发电机组件,其中,所述发电机组件是涡轮发电机组件。
15.一种检测轴承(2、4)的变形的方法,所述方法包括以下步骤:
- 向轴承量规装置(1)提供位于保持框架(10)中的多个测距规(G1、G2),所述保持框架(10)的尺寸根据所述轴承(2、4)的滚动元件而设计;
- 用所述保持框架(10)替换所述轴承(2、4)的滚动元件;
- 在所述轴承(2、4)的操作期间,利用所述测距规(G1、G2)测量所述轴承(2、4)的内滚圈(200、400)和外滚圈(210、410)之间的距离(D、DL、DS);以及
- 相对于轴承参考尺寸(Dmin、Dmax、D0)评估所述测量结果(M1、M2)。
16.根据权利要求15所述的方法,包括以下步骤:
- 在安装过程之前评估所述测量结果(M1、M2);
- 执行所述安装过程;以及
- 在所述安装过程之后评估所述测量结果(M1、M2)。

说明书全文

轴承量规装置

技术领域

[0001] 本发明描述了轴承量规装置、发电机以及检测轴承变形的方法。

背景技术

[0002] 用于大型机器的大轴承要持续使用许多年,因为该轴承是昂贵的部件并且还难以接近,所以通常需要将该机器拆卸以便更换该轴承。涡轮发电机的主轴承例如可以预期具有20到25年的使用寿命。对于这样的大轴承而言,因此非常重要的是知道在轴承的使用寿命期间轴承的几何形状会如何变化。大型机器(诸如,风力涡轮发电机)的主轴承通常被实现为具有大体上圆柱形的滚子的滚子轴承,这些滚子将载荷转子传递至定子(反之亦然,取决于发电机类型),同时允许转子围绕定子平稳地旋转。为了高效率地操作,重要的是确保滚子沿它们的长度被均匀地支撑。 滚子滚圈(race)(或“滚道”)也必须尽可能地平滑使得载荷均匀地分布在滚子之上。
[0003] 用于大型机器(诸如,风力涡轮发电机)的轴承规格必须确保在预期的轴承使用寿命中满足这些条件,并且规定了诸如硬化或回火钢的材料的使用以及高度精确的机械加工步骤。因此,这样的轴承能够是非常昂贵的。然而,即使是在被制造至非常严苛的规格时,一旦轴承操作则作用在轴承上的外部影响可能降低其承载能力。例如,螺栓可以用于将轴承套圈(bearing ring)紧固至另一结构,并且将这些螺栓紧固的行为可能使轴承略微地变形。轴承的这样的轻微变形不能在视觉上识别,并且轴承将继续起作用。然而,即使只是轻微的变形也能够改变滚动元件的支撑长度,并且降低的承载能力能够显著地缩短轴承的使用寿命。

发明内容

[0004] 因此,本发明的目标是提供在操作期间评定轴承的状况的方法。
[0005] 该目标由本发明所述的轴承量规装置、发电机组件以及检测轴承的变形的方法而实现。
[0006] 根据本发明,该轴承量规装置包括:设置在轴承的内滚圈和外滚圈之间以便代替轴承的滚动元件的保持框架(holding frame);设置在保持框架中的至少一个测距规,以便在轴承的操作期间测量内滚圈和外滚圈之间的距离;以及被实现为相对于轴承参考尺寸而评估来自测距规的距离测量值的评估单元,从而检测轴承的变形。
[0007] 在本发明的上下文中,该表述“在轴承的操作期间”要被理解成意指“在包括轴承的机器的操作期间”,因为轴承的目的是减小机器(诸如,发电机)的运动部件(例如,转子)和静止部件(例如,定子)之间的摩擦。根据本发明的轴承量规装置的优点在于通过在轴承内监测相对的滚圈之间的距离而能够识别轴承内套圈和轴承外套圈之间的任意相对变形。本发明实现该优点是通过在滚圈之间的空腔中设置(多个)测距规而使得在轴承的操作期间能够直接地识别与参考距离或规范距离的任意偏离,从而允许识别轴承形状的任意变化。根据本发明的轴承量规装置能够识别轴承的内套圈和外套圈之间的任意相对变化。
[0008] 根据本发明,发电机组件包括:在转子和定子之间的主轴承以及根据本发明的轴承量规装置,其中,轴承量规装置的保持框架代替了主轴承的滚动元件。
[0009] 本发明的发电机组件的优点是在操作期间能够可靠地评估其主轴承的状况,并且能够从轴承内识别轴承的任意轻微形变。这允许执行预防性的改正措施使得能够确保或者甚至延长轴承的使用寿命。
[0010] 根据本发明,在操作期间检测轴承的变形的方法包括以下步骤:在保持框架中设置多个测距规,根据轴承的滚动元件而设计该保持框架的尺寸;用该保持框架替换轴承的滚动元件;在轴承的操作期间利用测距规来测量轴承的内滚圈和外滚圈之间的距离;以及相对于参考轴承尺寸评估测量结果。
[0011] 本发明的方法有利地允许在安装轴承之前和/或在安装轴承之后在轴承的操作期间全面地检测轴承的相关尺寸(即,关键尺寸)。与期望尺寸或参考尺寸(例如,内滚圈和外滚圈之间的规定距离)的任意偏差能够容易地被识别。这允许以其他方式将未检测到的轴承变形(例如,非常轻微的变形)能够被及时识别并且能够允许采取改正措施。因此能够有利地预防性地应用本发明的方法以便避免另外将由不均匀的载荷分布而引起的滚子的磨损。
[0012] 本发明的特别有利的实施例和特征由优选实施方案给出,如在下列描述中所展现的。不同实施例类型的特征可以适当地组合以便提供本文中没有描述的另外的实施例。
[0013] 在下列内容中,可以假定发电机是在风力涡轮机中所使用的类型的大型发电机。在诸如直驱式大型风力涡轮机中,轮毂和外转子借助于大的滚子轴承而连接至内定子。在下列内容中,在不以任何方式限制本发明的情况下,可以假设轴承是安装在风力涡轮机中的发电机的部件。在这样的大型机器中,主轴承可以优选地包括锥形滚子轴承或渐细滚子轴承,因为这种类型的轴承非常适于其必须承载的重载荷。滚子轴承能够具有以环形构型设置的单“列”滚子。在双列滚子轴承中,滚子的两个这样的环形结构(其可以是圆柱形的或渐细的)以背对背的构造而放置。
[0014] 任意适合类型的测距规可以使在本发明的轴承量规装置中。优选地,测距规被设置成测量轴承的相对滚圈表面之间的垂直距离。在一个实施例中,能够实施距离转换器,例如差动可变磁阻转换器(DVRT)。测距规还可以被实现为线性电位器。取决于其中待使用测距规装置的轴承的尺寸及使用领域,测距规优选地被选择成具有一定的精度度。例如,具有2微米的精度的测距规可以优选地监测风力涡轮发电机的转子和定子之间的锥形轴承的质量
[0015] 能够同样地实施一个或多个非接触式测距规,例如涡流式转换器、激光测距规等。非接触式测距规基本上没有可能磨损的任意部件,但仍然能够提供必需精度的测量结果。
[0016] 测距规能够通过数据接口而连接至评估单元,使得评估单元能够接收来自测距规的测量值。这能够利用电缆连接而实现。例如,如果评估过程只是在机器和轴承的安装之前和之后执行,那么例如评估单元能够利用适当的电缆而物理地连接到测距规。在评估轴承状况之后以及在执行任意改正措施之后,能够断开并移除评估单元。替代地,评估单元可以作为装置的永久部件而保持就位,使得能够在任意时间执行轴承评估过程。
[0017] 当然,轴承量规装置能够包括任意数量的无线测距规。在这样的实施例中,测距规能够通过适合的接口(诸如,无线LAN)而将它们的测量值传送至评估单元的对应接收器。当轴承测量被实施在远程位置的轴承中时,这样的实现方式可以是有利的。例如,轴承量规装置可以用于执行操作的风力涡轮机的主轴承的实时评估,从而观察在改变风况期间作用在轴承上的风载荷的效果,即,以“现场直播”的方式。评估单元可以被实现作为风力涡轮机控制网络的一部分,使得对测量值的评估能够由远程操作者(例如,海上风场的操作者)访问
[0018] 保持框架要被理解为任意适合构造,该任意适合构造被实现为相对于一个或两个轴承滚圈以限定的定向和/或位置而保持或支撑一个或多个测距规。在本发明的优选实施例中,测距规的位置相对于保持框架是固定的,该保持框架有效地作为参考框架。保持框架的位置相对于轴承滚圈也优选地是固定的。以此方式,能够使由测距规获得的任意测量值与固定的参考(例如,静止的轴承套圈或未被螺栓连接的轴承套圈)相关联。
[0019] 在本发明的优选实施例中,测距规装置能够被弹簧加载而抵靠滚圈表面。例如,测距规能够包括转换器,其中,转换器的有效方向大体上垂直于外滚圈的表面;以及与外滚圈接触的钢滚子球,该钢滚子球被保持在沿着平行于距离转换器的有效方向的轴线而自由移动的弹簧加载元件中。轴承外套圈相对于内套圈的任意变形将被传送至该转换器。
[0020] 在大的轴承(诸如,球轴承或滚子轴承)中,轴承元件可以容纳在保持架(cage)中。该保持架能够包括具有用于每个轴承元件的隔间的构架。该设计与其中轴承元件相对于两个套圈自由运动的其它轴承设计形成对比。因此,在本发明的另一优选实施例中,保持框架优选地也保持在保持架隔间中。该保持框架可以被构造成装配至固定于轴承套圈之一的轴承保持架的隔间中,或者保持框架可以作用为保持架以便相对于轴承滚圈而将测距规装置保持在固定定向处。
[0021] 如上所述,保持框架容纳在轴承中使得保持框架有效地替换或代替轴承元件。这意味着将在保持框架的任一侧存在轴承元件。保持框架的目的大体上是使(多个)测距规相对于轴承滚圈中的一个或两个保持在在固定且预定的位置。优选地,轴承量规装置包括两个测距规。这些测距规优选地被设置成在尽可能宽的距离(即,跨过轴承的宽度)上测量滚圈表面的分离度。为此,两个测距规被优选地设置成大体上在轴承的每个外边缘(即,滚圈的外周附近)处有一个测距规。这样的结构能够有利地提高测量值的精度,从而允许及时检测到即使非常小的度变形。
[0022] 优选地,测距规装置用于轴承的初始校准运行中以便获得初始的轴承内部空间的记录。这个操作能够在将轴承初始安装到轴承将在其中使用的机器中之前(即,在轴承已被暴露于任意显著载荷之前)执行。在安装到机器中之后,能够再次执行评估运行。能够相对于校准结果而对该结果进行分析,以便识别任意异常并且识别需要采取的任意改正措施。
[0023] 环形轴承通常作用为旋转部件和静止部件之间的接口,例如在发电机的情况中。每个轴承套圈可以被螺栓连接或者以其他形式固定到其相关部件。这可以导致轴承中的较小但影响深远的变形。因此,在本发明的优选实施例中,该方法包括以下步骤:在最后的安装过程之前,在轴承的操作期间评估来自多个测距规的测量结果;执行最后的安装过程;以及随后在最后的安装过程之后,在操作期间评估来自测距规的测量结果。在这样的实施例中,“最后的安装过程”例如可以包括以下过程:在风力涡轮机的安装期间,最后拧紧任意螺栓以便使轴承套圈固定至发电机部件。同样地,该表述可以适用于在维修过程期间拧紧螺栓的步骤。
[0024] 如上所述,评估单元优选地被实现为接收来自测距规的测量值并且对该信息进行分析从而识别轴承的任意变形,例如在由多个螺栓将轴承紧固到底座框架之后的轴承套圈的变形。优选地,评估单元被实现为使测距规的测量结果与沿轴承圆周的对应区域相关联。例如,在轴承的一个完整旋转期间从一个测距规接收的测量值的比较能够与参考值或期望值进行对比。与这个期望值的任意偏离将表明轴承中的变形。可以向评估单元提供关于完整旋转的开始和结束的信息,例如通过使用霍尔效应传感器。轴承的旋转速度通常能够假设是恒定的,特别是在大型直驱式风力涡轮机的主轴承的情况中。利用这个信息,可相对直接地解释从测距规接收的测量值以便确定变形的位置。优选地,对由设置在轴承滚圈的宽度上的一对测距规提供的信息进行解释以便识别轴承的角度变形的程度。这样的变形可能是由于在轴承套圈和承载结构之间的紧固螺栓和/或由于作用在轴承上的外部载荷而引起。
[0025] 在本发明的特别优选的实施例中,由测距规提供的测量数据通过与外部轴承载荷有关的数据而被增强。这样的外部载荷的示例可能是作用于风力涡轮机的主轴承上的风载荷力。在这样的实现例中,评估单元优选地被实现为识别外部载荷和在测距规的测量值的基础上所识别的轴承变形之间的关系。
[0026] 评估能够被大体上连续地执行,或者以根据其中安装有轴承的机器所选择的规律间隔而执行。例如,如果轴承安装在其外转子具有相对较慢的旋转速度的直驱式风力涡轮机中,那么每小时运行一次评估序列可以是足够的。优选地,在其中紧固螺栓被紧固或以其他方式调整的维修或安装步骤之后的时间段中执行该评估序列。在这样的情况中,评估的结果能够用于确定可以对一个或多个螺栓的张力进行调整的程度从而修正令人不满意的测量结果。附图说明
[0027] 通过结合附图考虑的下列详细描述,本发明的其它目标和特征将变得明显。然而,要理解的是附图仅仅被设计用于说明的目的而不是对本发明的范围的限定。
[0028] 图1示出了通过具有根据本发明的轴承量规装置的实施例的滚子轴承的局部横截面图。
[0029] 图2示出了通过图1的轴承的另一个局部横截面图。
[0030] 图3示出了通过图1的轴承的另一个局部横截面图。
[0031] 图4示出了通过渐细滚子轴承的简化横截面图。
[0032] 图5-图8示出了基于由根据本发明的轴承量规装置的实施例所获得的测量的评估结果。
[0033] 在整个附图中,相同的附图标记表示相同的物体。附图中的物体不必按比例绘制。

具体实施方式

[0034] 图1示出了沿通过轴承2(其竖直地安装在机器中)的旋转轴线的平面截取的通过双列滚子轴承2的局部横截面图,并且示出了根据本发明的实施例的轴承量规装置1,从而代替滚圈中的一个中的滚子。在附图的右侧示出了另一个滚圈中的滚子22。滚子轴承2能够是图2中描绘的类型,图2是通过轴承2(沿正交于图1的平面和轴承2的旋转轴线的平面截取)的另一个局部横截面图,其示出了轴承2的内套圈20和外套圈21,以及多个滚子22。轴承2被构造成使得内滚圈与外滚圈相隔距离D。为了在轴承的整个圆周上实现恒定的距离D,要求高度精确的机械加工、铣削抛光步骤以及使用高质量的材料。这个距离D还应该保持恒定从而确保载荷均匀地分布在滚子22上并且使得滚子22不会经受过度磨损。为了简单起见,这些附图示出了圆柱形滚子,但应该注意的是,轴承可以同样地实现为渐细滚子轴承,该锥形滚子轴承的每个滚道均是一段锥体,并且其中滚子具有略微渐细的锥形形状。
[0035] 在图1中,滚子22之一已经被本发明的轴承量规装置1的实施例代替。轴承量规装置1包括保持框架10,两个测距规G1、G2已经安装至该保持框架。在该示例性实施例中,保持框架10具有与该保持框架所代替的滚子大体上相同的最大尺寸。滚子22容纳在保持架(在附图中未示出)中,使得每个滚子22的外端处于离竖直的滚道面一距离处。为了确保保持框架10相对于滚圈维持稳定的定向,使用弹簧11弹簧加载保持框架11以便始终挤压保持框架11抵靠轴承的适当表面。在该示例性实施例中,测距规G1、G2是距离转换器,例如DVRT式测距规或者涡流式转换器。每个测距规G1、G2被布置成在轴承的旋转期间始终与滚道接触,在该情形中与外滚道210接触。这能够以技术人员将知道的任意适合方式实现。每个转换器G1、G2被布置成使得其有效方向大体上垂直于外滚道210。然后,与规定的距离D的任意偏离将转变成转换器G1、G2沿其有效方向的对应移动。该移动由转换器G1、G2转换成适当的信号。在该轴承2中的轴承量规装置1的之前的校准允许信号被解释为距离测量值。当轴承2被用在风力涡轮机中以支撑发电机时,测距规G1、G2中的一个将朝向发电机的前部并且可以被称为“上风测距规”,而其它测距规可以被称为“下风测距规”。
[0036] 图3示出了作为通过轴承的环形截面的一部分的本发明的轴承量规装置1的另一个示图。该示意图示出了在代替滚子的保持框架10的任一侧上的多个滚子22。滚子22和保持框架10被设置在保持架23中。第一测距规G1被布置在离轴承2的内边缘距离d1处,第二测距规G2被布置在离轴承的外边缘距离d2处。距离转换器G1、G2具有指向页内或指向页外的它们的有效方向,以便当轴承2旋转时监测内滚圈200和外滚圈210之间的距离。每个测距规G1、G2有效地追踪平行于轴承2的边缘的圆形路径P1、P2。为了简单起见,图1-图3的实施例示出圆柱形滚子轴承,但是该轴承同样地也可以实现为渐细滚子轴承,该锥形滚子轴承的每一个滚道均是一段锥体,并且其中滚子具有略微渐细的锥形形状。图4以简化的形式示出了通过这样的渐细滚子轴承4的大幅放大的横截面图,其示出了锥形形状的内套圈40和外套圈41,并且还示出了锥形形状的渐细滚子42。轴承4可被视为在滚道上具有长度L。在轴承4的一端处的距离Dmax大于在轴承4的外侧的距离Dmin。当用于这样的轴承4时,本发明的轴承量规装置的测距规将追踪在这两个极值之间的距离(由虚线表示)。在较大端部处的测距规将追踪距离DL,而在较小端部处的测距规将追踪距离DS。这些距离之间的差值一般将仅有几微米。
[0037] 回到图3,在轴承检测过程期间测量值M1、M2从测距规G1、G2被发送至评估模11。为了在轴承的完整旋转期间使测量值M1、M2与角度值相关,评估模块11可以提供有与测距规G1、G2的采样率和轴承2的旋转速度相关的数据110。替代地,霍尔效应传感器可以用于检测轴承2的完整旋转。评估模块11能够提供用于显示检测结果的输出111,例如在下列附图中所示。
[0038] 在轴承已经安装至机器之前和之后,该轴承量规装置能够用于非常精确地测量轴承。重要的是在轴承最终安装至机器(诸如,风力涡轮发电机)上之前确保轴承已经被精确地机械加工,因为即使仅是非常小的缺陷随后在机器的操作期间能够导致严重的问题。双列圆柱形滚子轴承通常被构造使得轴承套圈之一是分开的套圈,在运输期间通过多个螺栓保持在一起。另一组螺栓可以用于将轴承安装至发电机或其它机器。非常重要的是在机器开始操作之前确保所有零件正确地且精确地对准。
[0039] 图5和图6示出了用于监测具有分开的内套圈或两件内套圈的上述类型的双列渐细滚子轴承的本发明轴承量规装置的测试结果。在图5中,当轴承4旋转时被监测的距离DS被追踪。编码器被用于使被测量的距离值与通过360°的行程的角度路径相关联。上曲线50是在操作期间由监测距离DS的测距规采集的距离值的曲线图。理想地,该距离应当基本上是恒定的。测试结显示与用于在安装至发电机之前将分开的内套圈保持在一起的多个临时螺栓有关的偏差。每个“峰值”对应于这样的螺栓的位置。距离DS在下界DSmin_0和上界DSmax_0内振荡。在测试中,上界DSmax_0在55480μm处被测量,并且下界DSmin_0在大约55460μm处被测量。
[0040] 下曲线51是在用另一组螺栓将轴承安装至发电机之后在轴承操作期间由监测距离DS的测距规采集的距离值的曲线图。距离DS现在在下界DSmin_1和上界DSmax_1内振荡。在测试中,上界DSmax_1在55450μm处被测量,并且下界DSmin_0在大约55430μm处被测量。这些边界值DSmin_1、DSmax_1的每一个比其在曲线50中的对应部分小大约30 μm。在将轴承安装至发电机并拧紧相关的螺栓之后,轴承4的内(较小的)直径已被有效地减小。
[0041] 在图6中,当轴承4旋转通过360°时被监测的距离DL被追踪跟踪。此处,下曲线60是在将轴承安装至发电机之前在轴承的操作期间由监测距离DL的测距规采集的距离值的曲线图。距离DL在下界DLmin_0和上界DLmax_0内振荡。在测试中,上界在大约58150μm处被测量,并且下界DLmin_0在大约58130μm处被测量。而且此处,被监测的距离DL应当理想地呈现为直线。
[0042] 上曲线61是在将轴承安装至发电机之后由监测距离DL的测距规采集的距离值的曲线图。距离DL现在在下界DLmin_1和上界DLmax_1内振荡。在测试中,上界在大约58175 μm处被测量,并且下界DLmin_0在大约58145 μm处被测量。这些边界值DLmin_1、DLmax_1比其在曲线60中的对应值大。因此,在将螺栓拧紧之后,轴承4的外径或较大直径已被有效地增加。
[0043] 图5-图6示出本发明的轴承量规装置能够非常有效地识别轴承中的任何缺陷或不准确性,即使是在原型阶段,例如,在用于新代机器的原型轴承上执行的测试期间。这样的变化(即使只在微米范围内)是明显的,并且能够导致轴承上的不均匀磨损。然后能够及时(即,在进入大规模生产之前)补救轴承中的任意这样的缺陷或不准确性。这能够显著地节省可能另外由于未检测到轴承缺陷而引起的对轴承和发电机的损坏而引发的成本。
[0044] 图7是示出将螺栓拧紧至渐细滚子轴承4上的效果的另一个示意图。每个线图70、71表示在拧紧螺栓之后沿轴承的长度L的与理想或规定的距离D0的偏离。线图70示出了其中螺栓已被拧紧达至3300 Nm的扭矩的情况,这导致在轴承的小端处的大约30μm的压缩ΔS以及在轴承的大端处的大约25μm的开度(opening)ΔL。图71示出了其中螺栓已被拧紧至
4500 Nm的扭矩的情况,其导致在轴承的小端处的大约30μm的压缩ΔS以及在轴承的大端处的大约30μm的开度ΔL。该示意图清楚地示出了较高的扭矩导致在轴承的大端处的显著较大的“开度”,而在每种情况中在轴承的小端处的压缩是相同的。
[0045] 图8示出了被安装到风力涡轮机的发电机的双列滚子轴承中的角度未对准。第一线图80对应于在三个阶段T1、T2、T3中在轴承的上风侧由测距规采集的测量(例如,测量图4中所示的距离DL)。第二线图 81对应于在轴承的下风侧由测距规采集的测量(例如,测量图4中所示的距离DS)。Y-轴表示当通过第一组螺栓将轴承的内套圈保持在一起以用于运输时与第一阶段T1进行的初始测量的以微米[μm]计的偏离。初始测量能够是在轴承的完整旋转期间测量的平均距离。
[0046] 在第二阶段T2,轴承已经被安装至发电机,并且安装螺栓已经被拧紧至第一扭矩。该示意图示出由上风量规和下风量规测量的距离现在不同于初始测量,但相差不同的程度。
[0047] 在第二阶段T2,螺栓已经被拧紧至第二的、较高的扭矩。由上风量规和下风量规测量的距离甚至已经进一步偏离初始测量。
[0048] 图7和图8示出本发明的轴承量规装置能够非常有效地用于识别当轴承安装至其目标机器时轴承中的变化。由量规监测的各滚道之间的距离能够用于识别与轴承的结构方面相关的问题并且能够用作补救措施的基础。
[0049] 尽管已经以优选实施例及其变型的形式公开了本发明,但是将理解的是在不脱离本发明的范围的前提下可以对这些实施例作出许多额外的修改和改变。
[0050] 为了清楚起见,要理解的是贯穿本申请的“一”或“一个”的使用不排除多个,并且“包括”并不排除其它的步骤或元件。“单元”或“模块”的提及并不排除多于一个的单元或模块的使用。
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