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變槳軸承的監(jiān)測方法和監(jiān)測系統(tǒng)與流程

文檔序號:11101615閱讀:1536來源:國知局
變槳軸承的監(jiān)測方法和監(jiān)測系統(tǒng)與制造工藝

本發(fā)明涉及軸承的監(jiān)測技術領域,特別是涉及變槳軸承的監(jiān)測方法和監(jiān)測系統(tǒng)。



背景技術:

能源是社會經濟和人類生活的主要物質基礎,是社會發(fā)展的動力。然而,作為世界能源主要支柱的石油、煤炭、天然氣等不可再生的能源的儲量日趨減少,世界各個國家都在發(fā)展風力發(fā)電,風力發(fā)電作為新能源,已經形成了成熟的規(guī)模。

風力發(fā)電機是將風能轉換成電能的設備,在風力發(fā)電機中,變槳軸承作為葉片和輪轂的連接部件,在風力發(fā)電的變槳過程中起到了十分重要的作用。變槳是通過調整槳葉角度,改變氣流對葉片的攻角,從而改變風電機組獲取的空氣動力,使風力發(fā)電機按照設計的輸出功率輸出。由于葉片重量和氣動推力較大,變槳軸承要承受很大的載荷,尤其是變槳軸承的端面和用于連接的螺栓孔,可能會因為載荷過大而出現(xiàn)裂紋。而且,變槳軸承工作的環(huán)境惡劣,環(huán)境溫度梯度大,變槳軸承也有可能會因為溫度的變化影響油脂的潤滑和材料的特性從而引起失效。由于變槳軸承結構應力復雜,工作溫度場分布不均,為了提早預警,降低質量和安全事故,監(jiān)測手段至關重要。



技術實現(xiàn)要素:

以往,監(jiān)測軸承的技術手段不足,且無法全面考量軸承的受力特性。目前的手段是利用電阻應變片在可能的受力集中點進行安裝測量,但是因為軸承本身應力集中區(qū)域安裝空間和被測面較小,加上電阻應變片測量只是單點應力測量,如果要描述線應力和面應力需要安裝大量的電阻應變片、引線和采集設備通道,成本較高,操作困難,使用壽命短,加上變槳軸承工作環(huán)境有強磁場對監(jiān)測結果有較大的影響。另外,如果要測量整個軸承的溫度場分布,需額外加裝溫度傳感器、布線和采集設備。

本發(fā)明的目的在于提供一種變槳軸承的監(jiān)測方法和監(jiān)測系統(tǒng),能夠避免電磁干擾,延長使用壽命,安裝和布線簡單,并且能夠降低變槳軸承的監(jiān)測成本。

本發(fā)明的一個方面提供了一種變槳軸承的監(jiān)測方法,所述變槳軸承包括軸承端面和被開設在所述軸承端面上的螺栓孔,所述監(jiān)測方法包括:利用光纖光柵傳感測量系統(tǒng)對所述軸承端面或所述螺栓孔的溫度參數(shù)和應變參數(shù)進行監(jiān)測;以及利用所述溫度參數(shù)對所述軸承端面或所述螺栓孔的應變參數(shù)進行校正,以獲得實際應變參數(shù)。

本發(fā)明的另一個方面提供一種變槳軸承的監(jiān)測系統(tǒng),變槳軸承包括軸承端面和被開設在所述軸承端面上的螺栓孔,所述監(jiān)測系統(tǒng)包括:光纖光柵傳感測量系統(tǒng),對所述軸承端面或所述螺栓孔的溫度參數(shù)和應變參數(shù)進行監(jiān)測;以及校正單元,利用所述溫度參數(shù)對所述軸承端面或所述螺栓孔的應變參數(shù)進行校正,以獲得實際應變參數(shù)。

根據上述的變槳軸承的監(jiān)測方法和監(jiān)測系統(tǒng),使用光纖光柵傳感測量系統(tǒng)代替了以往的電阻應變片。由于變槳軸承有時會處于高濕、煙霧、或雷電的工作環(huán)境中,光纖光柵傳感器由光纖制得,光纖的絕緣性能好、耐腐蝕、化學性能穩(wěn)定,無需電源驅動,且光纖光柵傳感器中傳遞的光信號不受電磁干擾的影響,在高濕、煙霧、雷電或電磁干擾的工作環(huán)境中,均可穩(wěn)定使用。因此,能夠避免電磁干擾,延長了使用壽命,安裝和布線都很簡單。另外,光纖光柵傳感器能夠通過裸光柵覆蓋、微型傳感器熔接等方式,組成與變槳軸承外圈端面、內圈端面以及外圈圓周面或螺栓孔等選定部位相應的形狀,因此安裝難度和安裝成本均較低。

根據上述的變槳軸承的監(jiān)測方法和監(jiān)測系統(tǒng),使用光纖光柵傳感測量系統(tǒng)對軸承端面的應變和溫度進行監(jiān)測,根據軸承端面的應變以及預先建立的軸承端面的應變與螺栓孔的應變的對應關系來獲取螺栓孔的應變。即,只需要在變槳軸承的軸承端面上安裝光纖光柵傳感器,根據預定的變槳軸承的軸承端面的應變與變槳軸承的螺栓孔的應變的對應關系,就可得到變槳軸承的螺栓孔的應變,而不需要在變槳軸承的軸承端面和螺栓孔中都安裝光纖光柵傳感器,從而降低變槳軸承的軸承端面和螺栓孔的監(jiān)測成本。另外,根據變槳軸承的軸承端面的應變以及預定的變槳軸承的軸承端面的應變與變槳軸承的螺栓孔的應變的對應關系,能夠得到較準確的螺栓孔的應變,由此不需要在螺栓孔中安裝傳感器,螺栓孔中可以放置螺栓,保證了變槳軸承的使用壽命。因此,能夠在確保變槳軸承的使用壽命的同時,得到較準確的螺栓孔內的應變的監(jiān)測結果?;蛘?,使用光纖光柵傳感測量系統(tǒng)對螺栓孔的應變和溫度進行監(jiān)測,根據螺栓孔的應變以及預先建立的軸承端面的應變與螺栓孔的應變的對應關系來獲取軸承端面的應變。即,同樣地,只需要在變槳軸承的螺栓孔中安裝光纖光柵傳感器,根據預定的變槳軸承的軸承端面的應變與變槳軸承的螺栓孔的應變的對應關系,就可得到變槳軸承的端面和螺栓孔的應變,而不需要在變槳軸承的軸承端面和螺栓孔中都安裝光纖光柵傳感器,從而降低變槳軸承的軸承端面和螺栓孔的監(jiān)測成本。

根據上述的變槳軸承的監(jiān)測方法和監(jiān)測系統(tǒng),在軸承端面圓周的0°、90°、180°和270°處安裝光纖光柵傳感器,即采用環(huán)形布置方式來布置光纖光柵傳感器。通過上述光纖光柵傳感器的布置,能夠準確評估變槳軸承的線或面應力以及溫度場,優(yōu)化了設計參數(shù),降低了故障概率。

根據上述的變槳軸承的監(jiān)測方法和監(jiān)測系統(tǒng),在所述軸承端面圓周的0°和180°處設置多個測點安裝所述光纖光柵傳感器。由于在變槳軸承的軸承端面上的0°和180°處承載的載荷較大,在此處集中多點測量,從而能夠更加準確測得此處的應力狀態(tài)。

根據上述的變槳軸承的監(jiān)測方法和監(jiān)測系統(tǒng),在所述螺栓孔的內壁沿軸向或徑向安裝所述光纖光柵傳感器。由于變槳軸承的螺栓孔的內壁裂紋更容易沿軸向或徑向發(fā)生損壞,因此沿著軸向或徑向布置光纖光柵傳感器,從而能夠更加準確測得螺栓孔的應力狀態(tài)。

根據上述的變槳軸承的監(jiān)測方法和監(jiān)測系統(tǒng),光纖光柵傳感器通過光纖鏈路與光解調儀連接,光纖鏈路的兩端分別與光解調儀連接。由此能夠同步地采集數(shù)據,可做到通訊故障冗余設計,即使光路中間某處故障,也不會影響整個光路的通訊測試。

附圖說明

下面將參考附圖來描述本發(fā)明示例性實施例的特征、優(yōu)點和技術效果。

圖1是示出本發(fā)明涉及的變槳軸承的結構的主視圖;

圖2是示出本發(fā)明涉及的光纖光柵傳感測量系統(tǒng)的構成圖;

圖3是示出本發(fā)明涉及的變槳軸承的監(jiān)測方法之一的流程圖;

圖4是示出本發(fā)明涉及的變槳軸承的監(jiān)測方法之二的流程圖;

圖5例示出變槳軸承的外圈端面的應變與螺栓孔的應變的對應關系;

圖6是示出本發(fā)明涉及的變槳軸承的監(jiān)測系統(tǒng)的構成圖。

在附圖中,相同的部件使用相同的附圖標記。附圖并未按照實際的比例繪制。

標號說明

100變槳軸承;110軸承外圈;120軸承內圈;130外圈端面;140內圈端面;1~54螺栓孔;200光纖光柵應變和溫度傳感器;300光纖鏈路;400光解調儀;500光纖光柵傳感測量系統(tǒng);500a校正單元;600獲取單元;700預警單元;800監(jiān)測系統(tǒng)

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明的實施方式作進一步詳細描述。以下實施例的詳細描述和附圖用于示例性地說明本發(fā)明的原理,但不能用來限制本發(fā)明的范圍,即本發(fā)明不限于所描述的實施例。

在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,除非另有說明,“若干”的含義是一個或者一個以上;“多個”的含義是兩個或兩個以上;術語“上”、“下”、“左”、“右”、“內”、“外”、“前端”、“后端”、“頭部”、“尾部”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

變槳軸承作為葉片和輪轂的連接部件是風力發(fā)電機的變槳系統(tǒng)中的重要組成部分,其結構形式分為內齒型和外齒型兩種。所謂內齒型是指軸承內圈帶齒與驅動電機小齒輪嚙合,其連接方式則是內圈通過螺栓與葉片連接,外圈通過螺栓與輪轂連接;外齒型是指軸承外圈帶齒與驅動電機小齒輪嚙合,其連接方式則是外圈通過螺栓與葉片連接,內圈通過螺栓與輪轂連接。以下,本實施例以外齒型變槳軸承為例進行說明。

圖1是示出本發(fā)明涉及的變槳軸承的結構的主視圖。如圖1所示,變槳軸承100包括軸承外圈110、軸承內圈120以及被開設在外圈端面130和內圈端面140上的用于連接葉片和輪轂的螺栓孔,在圖1中例示了54個螺栓孔,并分別以序號1、2、3…54按照順時針方向進行了標注。軸承外圈110通過螺栓與葉片(未圖示)相連,軸承內圈120通過螺栓與輪轂(未圖示)相連。軸承外圈110能夠相對于軸承內圈120轉動,從而改變葉片的迎風角度,使葉片保持為最佳的迎風狀態(tài)。變槳軸承的內部結構形式包括雙排球軸承等,變槳軸承不僅可以承受徑向載荷,而且對于軸向載荷也有一定的承受能力。

如上所述,在風力發(fā)電機中,變槳軸承在風力發(fā)電的變槳過程中起到了十分重要的作用。變槳是通過調整槳葉角度,改變氣流對葉片的攻角,從而改變風電機組獲取的空氣動力,使風力發(fā)電機按照設計的輸出功率輸出。由于葉片重量和氣動推力較大,變槳軸承要承受很大的載荷,尤其是變槳軸承的端面和用于連接的螺栓孔,可能會因為載荷過大而出現(xiàn)裂紋。而且,變槳軸承工作的環(huán)境惡劣,環(huán)境溫度梯度大,變槳軸承也有可能會因為溫度的變化影響油脂的潤滑和材料的特性從而引起失效。由于變槳軸承結構應力復雜,工作溫度場分布不均,為了提早預警,降低質量和安全事故,監(jiān)測手段至關重要。

為此,本發(fā)明的發(fā)明人潛心研究了一種監(jiān)測手段,在變槳軸承的變槳軸承外圈端面、內圈端面、軸承外圈圓周面或螺栓孔中分別安裝光纖光柵傳感器代替以往的電阻應變片來監(jiān)測變槳軸承的變槳軸承外圈端面、內圈端面、軸承外圈圓周面或螺栓孔的例如應變、溫度參數(shù)等,根據變槳軸承的變槳軸承外圈端面、內圈端面、軸承外圈圓周面和螺栓孔的應變參數(shù)來進行預警,防止變槳軸承在運行過程中損壞。即,本發(fā)明的監(jiān)測對象是變槳軸承外圈端面、內圈端面以及軸承外圈圓周面及連接螺栓的螺栓孔的內孔壁,從而覆蓋了軸承各個區(qū)域,以下,為了方便說明,在不必區(qū)分的情況下,有時將變槳軸承外圈端面、內圈端面以及軸承外圈圓周面統(tǒng)稱為變槳軸承的軸承端面。由于變槳軸承的軸承端面與螺栓孔的應變參數(shù)之間具有一定聯(lián)系,可以預先建立變槳軸承的軸承端面的應變參數(shù)和螺栓孔的應變參數(shù)的對應關系,詳細情況后面敘述。

如圖1所示,在變槳軸承100的外圈端面130上設置光纖光柵應變和溫度傳感器200,光纖光柵應變和溫度傳感器200采集變槳軸承100的外圈端面130的例如應變、溫度參數(shù)等的光信號。具體地說,在變槳軸承100的外圈端面130上的0°、90°、180°和270°處各設置一個測點安裝光纖光柵應變和溫度傳感器200,用于采集變槳軸承100的外圈端面130的應變和溫度的光信號。在圖1中,根據葉片的形狀,外圈端面130的0°為葉片的后緣位置,外圈端面130的180°為葉片的前緣位置。進一步地,由于變槳軸承100的外圈端面130上的0°和180°處承載的載荷較大,因此可以在變槳軸承100的外圈端面130上的0°和180°處設置多個測點集中來安裝光纖光柵應變和溫度傳感器200,比如,在0°處設置6個測點安裝光纖光柵應變和溫度傳感器200。光纖光柵應變和溫度傳感器200通過裸光柵覆蓋、微型傳感器熔接等方式,組成與變槳軸承外圈端面等選定部位相應的形狀。

圖2是示出本發(fā)明涉及的光纖光柵傳感測量系統(tǒng)500的構成圖。如圖2所示,光纖光柵應變和溫度傳感器200通過光纖鏈路300與光解調儀400連接,光纖鏈路300的兩端分別與光解調儀400連接。光解調儀400對由光纖光柵應變和溫度傳感器200采集的光信號進行分析,測得變槳軸承100的外圈端面130的應變和溫度。光纖光柵應變和溫度傳感器200、光纖鏈路300和光解調儀400構成光纖光柵傳感測量系統(tǒng)500。

由于光纖光柵應變傳感器的測試結果受到溫度影響較大,需要進行溫度補償。

應變及溫度補償計算方法如下所述。

以其中一個光纖光柵應變傳感器為例計算其應變,傳感器初始中心波長:λ0(nm)(室溫下測定,傳感器自由狀態(tài)時);

預裝在外圈端面130上后校正波長:λS0(單位nm,25℃下測定),傳感器安裝在外圈端面130上后傳感器的中心波長發(fā)生了變化,傳感器在安裝完成后,可在現(xiàn)場測量溫度T1和波長λ1后再通過表達式

λS0=λ1-(T1-25)*CS得到,

產生應變后實際測量時讀取波長:λS1(nm)(室溫下測定)

波長變化:Δλ=λs1-λs0

光纖光柵應變傳感器應變靈敏度:FS(με/pm)

光纖光柵應變傳感器的溫度系數(shù):CS(℃/pm)

工作時產生的應變(με)計算公式:

Δε=(Δλ-ΔT*CS)*FS

其中,

ΔT可通過光纖光柵溫度傳感器測量出來,其計算表達式為:

ΔT=(λT1T0)/CT

光纖光柵溫度傳感器實際測量時讀取波長:λT1(nm)

光纖光柵溫度傳感器初始波長:λT0(nm,室溫下測定)

光纖光柵溫度傳感器的靈敏度系數(shù):CT

應力計算方法:

應力σ的計算表達式為:

σ=Δε*E

其中△ε為應變變化量,E為變槳軸承外圈的材料的彈性模量。

同理,其他光纖光柵應變傳感器測得的應力均可以通過以上的方法獲取。通過以上的溫度補償,能夠獲取變槳軸承的外圈端面130的實際的應力狀態(tài)。

如上所述,由于變槳軸承的軸承端面與螺栓孔的應變參數(shù)之間具有一定聯(lián)系,因此可以預先建立變槳軸承的軸承端面的應變參數(shù)和螺栓孔的應變參數(shù)的對應關系。這里,可以預先根據實驗來得到變槳軸承的外圈端面的應變參數(shù)與螺栓孔的應變參數(shù)的對應關系。圖5例示出變槳軸承的外圈端面的應變與螺栓孔的應變的對應關系。其中,X軸表示變槳軸承100的外圈端面130的應變,Y軸為螺栓孔的應變,R2是相關系數(shù),越接近1表示兩者的相關性越高。這里,由于在變槳軸承100的外圈端面130上的0°、90°、180°和270°處各設置了一個測點,與此對應的螺栓孔的序號為1、14、28、41。

接著,具體地說明本發(fā)明涉及的變槳軸承的監(jiān)測方法。圖3是示出本發(fā)明涉及的變槳軸承的監(jiān)測方法之一的流程圖。在步驟101中,預先根據實驗來得到變槳軸承100的外圈端面130的應變與螺栓孔的應變的對應關系。在步驟102中,使用光纖光柵應變和溫度傳感器200采集變槳軸承100的外圈端面130的溫度和應變的光信號,由光解調儀400對由光纖光柵應變和溫度傳感器200采集的光信號進行分析,測得變槳軸承100的外圈端面130的溫度和應變。在步驟103中,利用外圈端面130的溫度對外圈端面130的應變進行校正,以獲得外圈端面130的實際應變。在步驟104中,根據外圈端面130的實際應變以及變槳軸承100的外圈端面130的應變與螺栓孔的應變的對應關系來獲取螺栓孔的應變。在步驟105中,將如上得到的變槳軸承100的外圈端面130的應變和螺栓孔的應變與預設的故障應變閾值進行比較,根據比較結果發(fā)出預警。

在以上的監(jiān)測方法中,使用光纖光柵傳感測量系統(tǒng)500測得變槳軸承的外圈端面130的應變和溫度,根據測得的外圈端面130的應變以及變槳軸承100的外圈端面130的應變與螺栓孔的應變的對應關系來獲取螺栓孔的應變,但是本發(fā)明涉及的監(jiān)測方法不限于此,也可以使用光纖光柵傳感測量系統(tǒng)500測得螺栓孔的應變和溫度,根據測得的螺栓孔的應變以及變槳軸承100的外圈端面130的應變與螺栓孔的應變的對應關系來獲取變槳軸承100的外圈端面130的應變。

具體地說,在變槳軸承100的0°、90°、180°和270°處的螺栓孔1、14、28、41中各設置一個測點安裝光纖光柵應變和溫度傳感器200,并在螺栓孔1、14、28、41的內壁沿軸向或徑向安裝光纖光柵應變和溫度傳感器200。圖4是示出本發(fā)明涉及的變槳軸承的監(jiān)測方法之二的流程圖。在步驟201中,預先根據實驗來得到變槳軸承100的外圈端面130的應變與螺栓孔的應變的對應關系。在步驟202中,使用光纖光柵應變和溫度傳感器200采集變槳軸承130的螺栓孔的應變和溫度的光信號,由光解調儀400對由光纖光柵應變和溫度傳感器200采集的光信號進行分析,測得變槳軸承的螺栓孔的應變和溫度。在步驟203中,利用螺栓孔的溫度對螺栓孔的應變進行校正,以獲得螺栓孔的實際應變。在步驟204中,根據螺栓孔的實際應變以及變槳軸承100的外圈端面130的應變與螺栓孔的應變的對應關系來獲取變槳軸承100的外圈端面130的應變。在步驟205中,將如上得到的變槳軸承100的螺栓孔的應變和外圈端面130的應變與預設的故障應變閾值進行比較,根據比較結果發(fā)出預警。

在本實施例涉及的變槳軸承100的監(jiān)測方法中,使用光纖光柵傳感測量系統(tǒng)500代替了以往的電阻應變片。由于變槳軸承有時會處于高濕、煙霧、或雷電的工作環(huán)境中,光纖光柵傳感器由光纖制得,光纖的絕緣性能好、耐腐蝕、化學性能穩(wěn)定,無需電源驅動,且光纖光柵傳感器中傳遞的光信號不受電磁干擾的影響,在高濕、煙霧、雷電或電磁干擾的工作環(huán)境中,均可穩(wěn)定使用。因此,能夠避免電磁干擾,延長了使用壽命,安裝和布線都很簡單。另外,光纖光柵傳感器能夠通過裸光柵覆蓋、微型傳感器熔接等方式,組成與變槳軸承外圈端面、內圈端面以及外圈圓周面或螺栓孔等選定部位相應的形狀,因此安裝難度和安裝成本均較低。

另外,若要監(jiān)測螺栓孔的應變,需要在螺栓孔內安裝傳感器。為了保證傳感器不被損壞,安裝傳感器的螺栓孔內不能夠放置螺栓,但不放置螺栓的螺栓孔在變槳軸承運行過程中,會比較容易因為載荷較大而發(fā)生損壞,從而降低變槳軸承的使用壽命。若想得到較準確的螺栓孔的應變,則需要在多個螺栓孔中安裝傳感器,但由于安裝傳感器的螺栓孔中不能放置螺栓,因此會帶來風機運行安全隱患。若想要保證機組運行安全,就無法得到較準確的螺栓孔的應變。鑒于上述情況,在本實施例涉及的變槳軸承100的監(jiān)測方法中,使用光纖光柵傳感測量系統(tǒng)500對軸承外圈端面130的應變和溫度進行監(jiān)測,根據外圈端面130的應變以及預先建立的外圈端面130的應變與螺栓孔的應變的對應關系來獲取螺栓孔的應變。即,只需要在變槳軸承100的軸承外圈端面130上安裝光纖光柵應變和溫度傳感器200,根據預定的變槳軸承的軸承外圈端面130的應變與變槳軸承的螺栓孔的應變的對應關系,就可得到變槳軸承100的螺栓孔的應變,而不需要在變槳軸承100的軸承外圈端面130和螺栓孔中都安裝光纖光柵應變和溫度傳感器200,從而降低變槳軸承100的軸承外圈端面130和螺栓孔的監(jiān)測成本。另外,根據測得的變槳軸承100的軸承外圈端面130的應變以及預定的變槳軸承100的軸承外圈端面130的應變與變槳軸承100的螺栓孔的應變的對應關系,能夠得到較準確的螺栓孔的應變,由此不需要在螺栓孔中安裝傳感器,螺栓孔中可以放置螺栓,保證了變槳軸承100的使用壽命。因此,能夠在確保變槳軸承100的使用壽命的同時,得到較準確的螺栓孔內的應變的監(jiān)測結果。

或者,在本實施例涉及的變槳軸承的監(jiān)測方法中,使用光纖光柵傳感測量系統(tǒng)500對螺栓孔的應變和溫度進行監(jiān)測,根據螺栓孔的應變以及預先建立的軸承外圈端面130的應變與螺栓孔的應變的對應關系來獲取軸承外圈端面130的應變。即,同樣地,只需要在變槳軸承100的螺栓孔中安裝光纖光柵應變和溫度傳感器200,根據預定的變槳軸承100的軸承外圈端面130的應變與變槳軸承100的螺栓孔的應變的對應關系,就可得到變槳軸承100的外圈端面130的應變,而不需要在變槳軸承100的軸承外圈端面130和螺栓孔中都安裝光纖光柵應變和溫度傳感器200,從而降低變槳軸承100的軸承外圈端面130和螺栓孔的監(jiān)測成本。

另外,在本實施例涉及的變槳軸承100的監(jiān)測方法中,在軸承外圈端面130圓周的0°、90°、180°和270°處安裝光纖光柵應變和溫度傳感器200,即采用環(huán)形布置方式來布置光纖光柵應變和溫度傳感器200。通過上述光纖光柵應變和溫度傳感器200的布置,能夠準確評估變槳軸承100的線或面應力以及溫度場,優(yōu)化了設計參數(shù),降低了故障概率。此外,光纖光柵應變和溫度傳感器200的布置點不限于此,也可以在軸承外圈端面130圓周的0°、45°、90°、135°、180°、225°和270°處安裝光纖光柵應變和溫度傳感器200,由此能夠更準確地評估變槳軸承100的線或面應力以及溫度場。

另外,在本實施例涉及的變槳軸承100的監(jiān)測方法中,在軸承外圈端面130圓周的0°和180°處設置多個測點安裝光纖光柵應變和溫度傳感器200。由于在變槳軸承100的軸承外圈端面130上的0°和180°處承載的載荷較大,在此處集中多點測量,從而能夠更加準確測得此處的應力狀態(tài)。

另外,在本實施例涉及的變槳軸承100的監(jiān)測方法中,在所述螺栓孔的內壁沿軸向或徑向安裝光纖光柵應變和溫度傳感器200。由于變槳軸承100的螺栓孔的內壁裂紋更容易沿軸向或徑向發(fā)生損壞,因此沿著軸向或徑向布置光纖光柵應變和溫度傳感器200,從而能夠更加準確測得螺栓孔的應力狀態(tài)。

另外,在本實施例涉及的變槳軸承100的監(jiān)測方法中,光纖光柵應變和溫度傳感器200通過光纖鏈路300與光解調儀400連接,光纖鏈路300的兩端分別與光解調儀400連接。由此能夠同步地采集數(shù)據,可做到通訊故障冗余設計,即使光路中間某處故障,也不會影響整個光路的通訊測試。

以上,通過變槳軸承的監(jiān)測方法實現(xiàn)了本發(fā)明的技術方案,但是也可以通過變槳軸承的監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)本發(fā)明的技術方案。圖6是示出本發(fā)明涉及的變槳軸承的監(jiān)測系統(tǒng)的構成圖。如圖6所示,本發(fā)明涉及的變槳軸承的監(jiān)測系統(tǒng)800包括:光纖光柵傳感測量系統(tǒng)500,所述光纖光柵傳感測量系統(tǒng)500對所述軸承端面或所述螺栓孔的溫度參數(shù)和應變參數(shù)進行監(jiān)測;校正單元500a,利用所述溫度參數(shù)對所述軸承端面或所述螺栓孔的應變參數(shù)進行校正,以獲得實際應變參數(shù);獲取單元600,所述獲取單元600預先建立所述軸承端面的應變參數(shù)與所述螺栓孔的應變參數(shù)的對應關系,并根據所述軸承端面的實際應變參數(shù)或者所述螺栓孔的實際應變參數(shù)以及預先建立的所述軸承端面的應變參數(shù)與所述螺栓孔的應變參數(shù)的對應關系來獲取所述螺栓孔的應變參數(shù)或者所述軸承端面的應變參數(shù);預警單元700,所述預警單元700將所述應變參數(shù)與預定的故障應變參數(shù)閾值進行比較,根據比較結果發(fā)出預警。由此,采用上述變槳軸承的監(jiān)測系統(tǒng)800同樣能夠得到上述的技術效果。

雖然已經參考優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了描述,但在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下,可以對其進行各種改進并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是,只要不存在結構沖突,各個實施例中所提到的各項技術特征均可以任意方式組合起來。本發(fā)明并不局限于文中公開的特定實施例,而是包括落入權利要求的范圍內的所有技術方案。

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