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用于滚动轴承的异常诊断设备、风力发电机、及用于滚动轴承的异常诊断方法技术

技术编号:15444470 阅读:26 留言:0更新日期:2017-05-26 08:45
位移传感器(70)检测主轴(20)的位移,由此检测轴承(60)的内圈与外圈之间的相对位移。数据处理器(80)基于位移传感器(70)的检测值对轴承(60)进行异常诊断。所述数据处理器(80)基于在所述轴承(60)的第一轴向负荷条件下所述位移传感器(70)的检测值与在不同于所述第一轴向负荷条件的第二轴向负荷条件下所述位移传感器(70)的检测值之间的差来进行异常诊断。由此,提供了一种用于滚动轴承的异常诊断设备通过所述异常诊断设备,即使位移传感器和要测量的对象的安装状态由于维护或维修而改变也可以实现高度准确的异常诊断。

Abnormal diagnostic device for rolling bearing, wind power generator, and abnormal diagnosis method for rolling bearing

The displacement sensor (70) detects the displacement of the spindle (20), thereby detecting the relative displacement between the inner ring and the outer ring of the bearing (60). The data processor (80) performs an abnormal diagnosis of the bearing (60) based on a detection value of the displacement sensor (70). The data processor (80) bearing on the (60) based on the first axial load under the condition of the displacement sensor (70) and the detection value is different from the first axial load conditions second axial load conditions the displacement sensor (70) between the measured values in the differential diagnose. Thus, a by the abnormal diagnostic equipment abnormality diagnosis apparatus for rolling bearing is provided, even if the displacement sensor and the measurement of object state to be installed due to maintenance or repair and change can also achieve highly accurate diagnosis.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于滚动轴承的异常诊断设备、风力发电机、及用于滚动轴承的异常诊断方法
本专利技术涉及一种用于滚动轴承的异常诊断设备、风力涡轮机、及一种用于滚动轴承的异常诊断方法,并且更具体地涉及一种用于提供在风力涡轮机的主轴、齿轮箱、发电机等等中的滚动轴承的异常诊断技术。
技术介绍
在风力涡轮机中,连接至接收风力的叶片的主轴旋转,并且齿轮箱使主轴的转速增大以使发电机的转子旋转,由此发电。齿轮箱和发电机中的主轴和旋转轴中的每一者都由滚动轴承可旋转地支撑。用于诊断这样的轴承的异常的异常诊断设备是已知的。存在一种众所周知的异常诊断设备,所述异常诊断设备被配置成通过使用提供在轴承中的加速度传感器检测轴承的振动来进行异常诊断(例如,参见日本专利公开号2006-105956、2009-20090和2011-154020(PTD1至PTD3))。例如,日本专利公开号2006-105956(PTD1)公开了一种用于诊断并入铁道车辆的滚动轴承装置中的双列圆柱滚子轴承的异常的异常诊断设备。这种异常诊断设备包括:被配置成用于驱动双列圆柱滚子轴承旋转的驱动马达;以及附接至轴承箱的加速度传感器。在当驱动马达没有导通时双列圆柱滚子轴承在规定转速范围内惯性旋转过程中,基于加速度传感器获得的检测信号对双列圆柱滚子轴承进行异常诊断(参见PTD1)。引用列表专利文献PTD1:日本专利特开号2006-105956PTD2:日本专利特开号2009-20090PTD3:日本专利特开号2011-154020
技术实现思路
技术问题在诸如齿轮箱和马达的多种不同移动零件联接至以轴承支撑的滚动本体的情况下,加速度传感器、振动噪声传感器等等可能展现出由于来自上述移动零件的振动和与上述移动零件相接触所引起的振动而降低的信噪比(S/Nratio)。因此,轴承的异常检测可能变得困难,或者用于异常检测的逻辑可能变得复杂。同时,存在一种基于轴承的内圈与外圈之间的位移进行的已知异常诊断。当内圈与外圈之间的位移增大时,轴承支撑的滚动本体与和所述轴承相邻定位的部件之间的相对位置关系发生改变,这可能影响相邻的部件。例如,在轴承所支撑的主轴联接至齿轮箱的情形下当轴承的内圈与外圈之间的位移增大时,整合地提供在主轴中的齿轮与另一侧的齿轮之间所提供的规定侧隙发生变化,这可能导致它们之间的错误接合。因此,考虑到的是内圈与外圈之间的位移增大是与轴承的更换时间密切相关的。因此,基于内圈与外圈之间的位移进行的异常诊断适于作为轴承的异常诊断方法。在基于内圈与外圈的位移进行轴承的异常诊断的情况下,这样的异常诊断可以通过与当轴承处于正常状态时在装备安装之后立即获得的位移量进行比较来执行。这是因为受到损坏的轴承增大内部间隙,使得内圈与外圈之间的位移量在轴承处于正常状态时与轴承处于异常状态时之间是很大不同的。在这种情况下,用于检测位移的位移传感器的测量值在装备维护或维修之前与之后之间可能变化。换言之,根据这样的维护或维修,调整了位移传感器和要测量的对象的安装状态或者校准了位移传感器,其结果是位移传感器的测量值(绝对值)可能在维护或维修之前和之后改变。由于位移传感器的测量值在维护之前和之后发生这样的改变,所以基于位移传感器进行的异常诊断的准确度可能下降。做出本专利技术来解决上述问题。本专利技术的目的是提供一种用于滚动轴承的异常诊断设备、风力涡轮机、和一种用于滚动轴承的异常诊断方法,通过它们,甚至当位移传感器和要测量的对象的安装状态由于维护或维修而变化时也可以实现高度准确的异常诊断。问题的解决方案根据本专利技术,一种用于滚动轴承的异常诊断设备包括:位移传感器;以及诊断单元。所述滚动轴承由具有接触角的球轴承或滚子轴承形成。所述位移传感器被配置成用于检测所述滚动轴承的内圈与外圈之间的相对位移。所述诊断单元被配置成用于基于所述位移传感器的检测值对所述滚动轴承进行异常诊断。所述诊断单元被配置成用于基于在所述滚动轴承的第一轴向负荷条件下所述位移传感器的检测值与在不同于所述第一轴向负荷条件的第二轴向负荷条件下所述位移传感器的检测值之间的差来进行所述异常诊断。根据这种异常诊断设备,是基于位移传感器在两个不同轴向负荷条件下获得的检测值之间的差来进行异常诊断。因此,采用了在不同负荷条件下的位移之间的差。由此,即使在采集了要用作进行异常诊断的比较数据的正常状态的数据之后对装备进行维护等等,但只要没有在不同负荷条件下的测量之间进行这样的维护等等,异常诊断结果就很难受到位移传感器的检测值由于维护等等所引起的改变的影响。而且,在这种异常诊断设备中,可以通过使用轴向负荷条件来容易地设置两个不同的负荷条件。例如,针对风力涡轮机的主轴承,叶片的旋转与主轴承的轴向负荷之间存在关联。因此,可以基于叶片的旋转状态容易地设置两个不同的轴向负荷条件。因此,根据这种异常诊断设备,即使位移传感器和有待测量的对象的安装状态由于维护或维修而改变,也可以实现高度准确的异常诊断。优选地,所述滚动轴承用作风力涡轮机的主轴承。所述第一轴向负荷条件和所述第二轴向负荷条件是基于所述风力涡轮机的发电量确定的。进一步优选地,所述第一轴向负荷条件和所述第二轴向负荷条件是基于所述滚动轴承的转速确定的。进一步优选地,所述滚动轴承用作风力涡轮机的主轴承。当所述风力涡轮机的叶片停止旋转时满足所述第一轴向负荷条件。当所述风力涡轮机进行额定运行时满足所述第二轴向负荷条件。优选地,所述位移传感器被配置成用于检测所述滚动轴承的所述内圈与所述外圈之间在旋转轴线方向上的相对位移。并且根据本专利技术,一种风力涡轮机包括:被配置成用于接收风力的叶片;连接所述叶片的主轴;发电机;多个滚动轴承;以及异常诊断设备。所述发电机连接所述主轴或齿轮箱,该齿轮箱用于增大所述主轴的转速。该多个滚动轴承各自被提供在所述主轴、所述齿轮箱和所述发电机中的对应一者中。所述异常诊断设备被配置成用于诊断所述多个滚动轴承中的至少一者的异常。作为所述异常诊断设备进行的异常诊断的目标的目标轴承由具有接触角的球轴承或滚子轴承形成。所述异常诊断设备包括位移传感器和诊断单元。所述位移传感器被配置成用于检测所述目标轴承的内圈与外圈之间的相对位移。所述诊断单元被配置成用于基于所述位移传感器的检测值对所述目标轴承进行异常诊断。所述诊断单元被配置成用于基于在所述目标轴承的第一轴向负荷条件下所述位移传感器的检测值与在不同于所述第一轴向负荷条件的第二轴向负荷条件下所述位移传感器的检测值之间的差来进行所述异常诊断。而且,本专利技术提供了一种用于滚动轴承的异常诊断方法,所述滚动轴承是由具有接触角的球轴承或滚子轴承形成的。所述异常诊断方法包括:检测第一位移量,所述第一位移量示出了在所述滚动轴承的第一轴向负荷条件下所述滚动轴承的内圈与外圈之间的相对位移;检测第二位移量,所述第二位移量示出了在不同于所述第一轴向负荷条件的第二轴向负荷条件下的相对位移;并且基于所述第一位移量与所述第二位移量之间的差来诊断所述滚动轴承的异常。本专利技术的有利效果根据本专利技术,即使位移传感器和要测量的对象的安装状态由于维护或维修而改变也可以实现高度准确的异常诊断。附图说明图1是示出了风力涡轮机的构型的示意图,根据本专利技术的用于滚动轴承的异常诊断设备应用于所述风力涡轮机。图2是展示了位移传感器的安装实例的图。图3本文档来自技高网...
用于滚动轴承的异常诊断设备、风力发电机、及用于滚动轴承的异常诊断方法

【技术保护点】
一种用于滚动轴承的异常诊断设备,所述滚动轴承是由具有接触角的球轴承或滚子轴承形成的,所述异常诊断设备包括:位移传感器,该位移传感器被配置成检测所述滚动轴承的内圈与外圈之间的相对位移;以及诊断单元,该诊断单元被配置成基于所述位移传感器的检测值对所述滚动轴承进行异常诊断,所述诊断单元被配置成基于在所述滚动轴承的第一轴向负荷条件下所述位移传感器的检测值与在不同于所述第一轴向负荷条件的第二轴向负荷条件下所述位移传感器的检测值之间的差来进行所述异常诊断。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.17 JP 2014-1888921.一种用于滚动轴承的异常诊断设备,所述滚动轴承是由具有接触角的球轴承或滚子轴承形成的,所述异常诊断设备包括:位移传感器,该位移传感器被配置成检测所述滚动轴承的内圈与外圈之间的相对位移;以及诊断单元,该诊断单元被配置成基于所述位移传感器的检测值对所述滚动轴承进行异常诊断,所述诊断单元被配置成基于在所述滚动轴承的第一轴向负荷条件下所述位移传感器的检测值与在不同于所述第一轴向负荷条件的第二轴向负荷条件下所述位移传感器的检测值之间的差来进行所述异常诊断。2.根据权利要求1所述的用于滚动轴承的异常诊断设备,其特征在于,所述滚动轴承用作风力涡轮机的主轴承,并且所述第一轴向负荷条件和所述第二轴向负荷条件是基于所述风力涡轮机的发电量确定的。3.根据权利要求1所述的用于滚动轴承的异常诊断设备,其特征在于,所述第一轴向负荷条件和所述第二轴向负荷条件是基于所述滚动轴承的转速确定的。4.根据权利要求1所述的用于滚动轴承的异常诊断设备,其特征在于,所述滚动轴承用作风力涡轮机的主轴承,当所述风力涡轮机的叶片停止旋转时满足所述第一轴向负荷条件,并且当所述风力涡轮机进行额定运行时满足所述第二轴向负荷条件。5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于滚动轴承的异常诊断设备,其特征在于,所述位移传感器被配置成...

【专利技术属性】
技术研发人员:筒井英之坂口智也
申请(专利权)人:NTN株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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