[发明专利]用于轴承的传感器单元

说明书

本发明涉及一种用于轴承的传感器单元，包括主体、传感器保持器和一个或多个安装支架，传感器保持器用于在与轴承接触时测量轴承的运行参数。各安装支架均包括具有附接表面的附接部分，附接表面被构造成在使用时与轴承圈或轴承组件的一部分接触。传感器保持器包括一个或多个可伸展腿，其能够在纵向上伸展，使得测量表面能够相对于主体在纵向上调节。安装支架能够相对于主体直线运动和枢转。传感器单元具有如下第一附接位置：测量表面和附接表面位于相平行的平面上，并且附接表面能够相对于主体在纵向上调节；并且具有如下第二附接位置：测量表面和附接表面位于相垂直的平面中，并且附接表面能够相对于传感器单元的主体在横向上调节。

技术领域

本发明涉及一种用于测量机器组成部件(诸如支撑风力涡轮机主轴的轴承)的一个或多个运行参数(operating parameters)的传感器单元。

背景技术

风力涡轮机的主轴轴承是关键的组成部件，如果提早发生故障(early failure)的话，更换是非常昂贵的。因此，常常采用状态监测，由此轴承的运行参数(诸如温度和振动)被测量，以便如果测量值超过预定义的阈值，则发送维护警告。

US 2016/0047715中公开了轴承组件的示例，其包括嵌入轴承组件的轴承圈中的传感器单元。在轴承圈中被机械加工出凹部，该凹部足够大以收纳传感器单元的壳体，该传感器单元除了(包括)多个传感器之外还包括用于处理和发送从传感器接收的信号的电子器件。

然而，在一些应用中，将必要深度的凹部加工到轴承圈中可能是不可行的或不可取的。因此，在提供适于不同类型的支撑风力涡轮机主轴的轴承和轴承装置的传感器单元的方面，存在改进的余地。

发明内容

本发明的一个目的是限定一种用于轴承的传感器单元，其具有可调节的安装构造，使得同种类型的传感器单元可以被牢固地安装于不同类型的轴承和轴承装置。该目的通过如权利要求1限定的传感器单元实现。

具体地，传感器单元包括主体、传感器保持器和一个或多个安装支架，其中所述传感器保持器具有在第一平面中的测量表面，所述测量表面上设置有至少一个传感器，用于在与所述轴承的圈接触时测量轴承的运行参数。此外，各安装支架均包括附接部分，所述附接部分具有附接表面，所述附接表面被构造成在使用所述传感器单元时与所述轴承圈接触或与形成了安装有所述轴承的组件的一部分的另外的环相接触。

所述传感器保持器包括一个或多个可伸展腿，其能够在与所述第一平面垂直的纵向上伸展，使得所述测量表面能够相对于所述主体在纵向上调节。另外，所述一个或多个安装支架能够相对于所述主体直线运动并能够相对于所述主体枢转(pivotable)。结果，所述传感器单元具有第一附接位置，在所述第一附接位置，所述测量表面和所述附接表面位于平行的平面上，并且所述附接表面能够相对于所述主体在纵向上调节；并且具有第二附接位置，在所述第二附接位置，所述测量表面和所述附接表面位于相垂直的平面中，并且所述附接表面能够相对于所述传感器单元的主体在横向上调节。

适当地，各可伸展腿均具有足部，所述足部包括测量表面和选自温度传感器、振动传感器、声发射传感器和变形传感器的一个或多个传感器。

在优选的实施方式中，传感器保持器包括两个可伸展(的)腿，其中一个腿的足部包含变形传感器，另一个腿的足部包含温度传感器、振动传感器和声发射传感器。有利的是，能够在纵向上压缩的至少一个弹簧被设置在测量表面与传感器保持器之间，使得在使用传感器单元时，测量表面能够被弹簧加压。

在一实施方式中，传感器单元的主体包含用于收纳传感器保持器的各可伸展腿的一部分的空间，使得当传感器保持器处于部分伸展或非伸展位置时，所述部分被容纳在传感器单元的主体内。为了伸展和缩回传感器保持器，有利的是传感器单元设置有螺杆机构(screw mechanism)，传感器保持器包括用于与螺杆机构接合的装置。在一个示例中，传感器保持器包括多个可伸展腿，(各)腿通过连接部分相互连接，并且连接部分中设置有螺纹开口。