[发明专利]监测叶片轴承

说明书

描述了一种监测风力涡轮机(1)的转子叶片(13)的叶片变桨轴承(17)的方法，所述方法包括：对所述转子叶片(13)进行变桨；测量所述叶片变桨轴承(17)在变桨期间的振动量(37,45)；基于所测量的振动量(37,45)来估计所述叶片变桨轴承(17)的状态。

技术领域

本发明涉及一种用于监测风力涡轮机的转子叶片的叶片变桨轴承的方法和布置结构，涉及一种用于转子叶片的转子叶片轴承，涉及一种具有转子叶片轴承的转子叶片，并且进一步涉及一种风力涡轮机。

背景技术

风力涡轮机可以包括风力涡轮机塔、安装在风力涡轮机塔的顶部上的机舱，所述机舱包括由在该处安装有多个转子叶片的旋转转子轴驱动的发电机。

为了相对于风适当调节转子叶片，转子叶片包括变桨系统，其使得能够围绕纵向轴线旋转转子叶片，以便设置适当桨距角。因此，转子叶片包括叶片变桨轴承，其相对于连接到风力涡轮机的轮毂的叶片变桨轴承的一部分以可旋转方式支撑转子叶片的翼型件。在风力涡轮机的延长操作中，叶片变桨轴承可能逐渐劣化。因此，按常规实施叶片变桨轴承的状态监测。

叶片变桨轴承的状态监测通常包括以维修间隔检查润滑脂样品中的钢颗粒。另外，按常规检查叶片变桨误差也已经是监测的一部分，但是要么极不精确和/或要么是叶片轴承损坏的极晚指示，从而导致非最佳维修工作计划。特别地，如果轴承因逐步损坏而经历极高摩擦力矩增加，则正确的叶片变桨也许是不可能的，从而导致变桨误差。因此，用于监测叶片轴承的常规状态监测方法要么不精确要么需要人工干预，包括对维修人员的要求。

因此，可能需要一种监测风力涡轮机的转子叶片的叶片变桨轴承的方法和布置结构，并且还可能需要一种用于转子叶片的转子叶片轴承和一种风力涡轮机，其实现简单且精确的叶片变桨轴承监测，特别是允许维持风力涡轮机的正常生产操作。

发明内容

此需要可由根据本发明的监测风力涡轮机的转子叶片的叶片变桨轴承的方法、用于监测风力涡轮机的转子叶片的叶片变桨轴承的布置结构、风力涡轮机来满足。优选实施方案描述本发明的有利实施例。

根据本发明的实施例，提供一种监测风力涡轮机的转子叶片的叶片变桨轴承的方法，所述方法包括：对转子叶片进行变桨；测量叶片变桨轴承（的至少一部分）在变桨期间的振动量；基于所测量的振动量来估计叶片变桨轴承的状态。

所述方法可以例如由风力涡轮机控制器或风场控制器实施。所述方法可以部分以软件和/或硬件来实施。与叶片变桨轴承一起，转子叶片可以连接到风力涡轮机的轮毂。叶片变桨轴承可以相对于固定地连接到风力涡轮机的轮毂的部分旋转地支撑转子叶片的翼型件。

叶片变桨轴承可以允许相对于轮毂或者相对于叶片变桨轴承或转子叶片的固定部分围绕纵向方向旋转转子叶片的翼型件。叶片变桨轴承可以包括滚子轴承和/或滚珠轴承。所述轴承可以包括内环和外环以及多个可滚动元件，所述可滚动元件布置在内环与外环之间，从而允许相对于外环旋转内环。翼型件可以固定地连接到内环或外环，并且内环或外环可以固定地连接到风力涡轮机的轮毂。此外，叶片变桨轴承可以包括填充在内环与外环之间以及可滚动元件周围的润滑剂。可滚动元件可以具有圆柱形形状、球形形状或锥形形状。

对转子叶片进行变桨可以包括围绕转子叶片的纵向轴线旋转转子叶片达特定角度范围，诸如例如在30°、或60°或90°的角度范围内。变桨期间的变桨速度可能是恒定的或者可能不是恒定的。例如，变桨速度可以从基本上零增加到最大值，并且然后再次减小到零。

根据损坏或劣化程度，对转子叶片进行变桨可能在叶片变桨轴承的若干部分中（例如在内环和/或外环中）引发或激发振动。所引发的振动可能是叶片变桨轴承的损坏种类或程度的特性，并且也可能是叶片变桨轴承的几何和结构性质的特性，例如取决于轴承的内环和/或外环的谐振。