CN111356847A - 轴承和运行轴承的方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种轴承，该轴承具有内部部分，该内部部分相对于外部部分可旋转地布置以用于围绕轴线旋转，并且在轴向上延伸。该轴承可以具有多个热传感器，所述热传感器布置在轴向上并且被配置为提供轴向上的热谱。还公开了用于运行轴承的方法以及制造或修改轴承的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种轴承、一种提供轴承的方法以及一种运行轴承的方法。
发明背景
具有各种尺寸的轴承是已知的。轴承可以是现代风力发电机、船舶、发电机等中的大尺寸轴承，在这些地方，力是异乎寻常的，并且寿命、包括寿命预测在内是重要的。就寿命而言，不仅单单对结构而言是重要的，而且对于维护的技术复杂度和停机成本也是重要的。
专利申请WO2007/128877公开了一种轴承装置，并且概述了将薄膜传感器装置用于监视轴承或辊在运行期间的运行状况。
发明目的
一个目的是提供一种经改进的轴承。此外，一个目的是提供经改进的运行轴承的方法以及在运行期间使用轴承的应用。
一个目的是提供一种经改进的轴承，该轴承利用了轴承在运行期间的令人意想不到的热特性。
一个目的是基于现有轴承提供一种新型轴承。
最后，一个目的是提供一种使用经改进轴承的经改进的风力发电机，并且一个目的是改进风力发电机的运行。
发明内容
一个目的通过一种轴承来实现，该轴承具有内部部分，该内部部分相对于外部部分可旋转地布置用于围绕轴线旋转，并且在轴向上延伸。该轴承可以具有多个热传感器，所述热传感器布置在轴向上并且被配置为提供轴向上的热谱(heat profile)。
内部部分可以是内部环或内部面。外部部分可以是外部环或外部面。内部部分可以根据情况被形成为一种形状。同样，外部部分可以根据情况被形成为一种形状。外部部分可以具有朝向内部的面，该面具有圆形横截面。内部部分可以具有朝向外部的面，该面具有圆形横截面。
内部部分和外部部分中一个可以相对于参照系静止。内部和外部部分也可以是相对于参照系可旋转或可移动的。
轴承在原则上可以是任何类型或尺寸的轴承。
因此，热谱将提供热信息或温度信息，这些信息可以容易地产生热梯度、即温度梯度，所述梯度为此提供不可用和被忽视的信息以改进轴承。
因此，还改进了寿命预期或者至少改进了轴承的寿命预测。
外部部分和内部部分例如可以通过机械接触而彼此直接相互作用(communicate)。在那种情况下，外部部分具有朝向内部的面，该面与内部部分的朝向外部的面互补。
在内部部分与外部部分之间可以存在中间结构。一种中间结构可以包括保持器，所述保持器可以通过滚珠、滚子或类似的滑动装置悬挂在外部部分与内部部分之间。在一实施例中，外部部分的相应的向内面和内部部分的向外面具有被成形以支承滚珠、滚子或类似的滑动装置的面。
在一实施例中，内部部分和外部部分可以借助于固体悬挂元件而相对于彼此悬挂。
在一实施例中，内部部分和外部部分可以借助于磁性悬挂元件而相对于彼此悬挂。
在一实施例中，可以存在形成与外部部分的相互作用的一种类型的悬挂装置、以及形成与内部部分的相互作用的另一种类型的悬挂装置。例如，可以在外部部分与中间结构的向外面之间存在磁性悬挂装置，并且在内部部分与中间结构的向内面之间存在机械悬挂装置、比如滚珠或滚子装置。
内部部分、外部部分或内部部分和外部部分二者可以连接到相应内部和外部轴。
在一方面，热传感器被布置在在径向上延伸的相应空腔中以用于提供热谱。
热传感器可以是更多个个别化的传感器，或者可替代地是能够测量热谱的单个单元。
热谱可以被用作对谱进行外插的基础。热谱可以在一个方向上、两个方向上、或者在更多方向、例如径向上被延长。外插可以在考虑到材料的热属性的情况下执行。外插可以通过求解热扩散问题来执行。外插可以通过求解边界值问题来执行。
因此，表示轴向上的热谱的轴向热谱可以在径向上从轴向热谱的测量温度所沿路径来进行外插。同样，表示径向上的热谱的所获得的径向热谱可以在径向上从径向热谱的测量温度所沿路径来进行外插。
在具有两个或更多个谱的情况下，可以在两个谱之间执行内插。轴向上的两个谱之间的内插将提供介乎它们之间的、即在轴承的径向上的热谱。同样，径向上的两个谱之间的内插将提供介乎它们之间的、即在轴承的轴向上的热谱。
如上面概述的那样，每个谱都可以提供两个边界、即从中获得谱的相应路径处的边界条件。然后，通过内插或者通过使用解析模型或计算机实现的解算器(solver)求解热类型边界值问题，热谱可以在它们之间被估计，其中所述模型或解算器为可容易获得的包、比如CAD程序、COMSOL Multiphysics或者通用FEM实现包中。
本领域技术人员根据手边的轴承将能够按照要测量的温度范围来选择合适的热传感器。
热传感器可以被布置为接触外部部分、内部部分或者外部部分和内部部分二者。
热传感器可以被布置为不接触外部部分、内部部分或者外部部分和内部部分二者。热传感器也可以红外类型传感器，该传感器被布置为探测和提取温度谱。
在一方面，热传感器被布置在外部部分、内部部分或者外部部分和内部部分二者中。
热传感器可以被插入到外部部分、内部部分或者外部部分和内部部分二者中。
热传感器可以在空间上为分布式的。该分布可以是均匀的，即每个传感器之间为相等距离。该分布可以是不均匀的，即传感器之间为不均匀距离。由此，某些区域或路径可以与其它区域或路径想不被更密集地探测。
热传感器可以被设置在内部部分或外部部分中的空腔或孔洞中。在一个实施例中，空腔可以建立在轴向上。热传感器可以被插入到孔洞中。
在一方面，热传感器布置在一个或多个纵向杆中，所述纵向杆被配置为被插入到相应互补的一个或多个杆空腔中，所述杆空腔在轴向上在外部部分中、在内部部分中或者在外部部分和内部部分二者中延伸。
在内部部分、外部部分或内部部分和外部部分二者中存在孔洞、空腔或凹陷。孔洞、空腔或凹陷可以在轴向上延伸。杆可以具有与用于插入杆的孔洞、空腔或凹陷基本上互补的横截面。
在一个具体的实施例中，孔洞、空腔或凹陷可以是具有弯曲区段的通道。于是，杆可以由柔性材料制成以便被插入到通道中。
在一方面，纵向杆包括多个传感器孔洞，所述传感器孔洞基本上在纵向杆的横向上延伸，并且分布在每个纵向杆的纵向上。每个传感器空腔都被配置为容纳热传感器，并且纵向杆具有杆凹陷，所述杆凹陷在纵向上从纵向杆的一端延伸。
在一方面，该轴承还包括温度调整装置，该温度调整装置被布置为调整轴向上的温度。
温度调整装置可以是布置在轴承上或轴承中的冷却系统。该冷却系统可以与轴承的外部热接触，或者冷却系统可以是外部部分、内部部分或外部和内部部分二者的不可分割部分。可以存在用于传导冷却剂的通道。
温度调整装置可以建立在区域中，其中每个区域可以个别化地被冷却。
温度调整装置可以是布置在轴承上或轴承中的加热系统。该加热系统可以与轴承的外部热接触，或者加热系统可以是外部部分、内部部分或外部和内部部分二者的不可分割部分。可以存在用于将热传导到所述部分的通道。也可以提供用于焦耳加热(即欧姆或电阻加热)的装置。
在一方面，该轴承还可以包括或被配置为与控制器交互，所述控制器被配置为与热谱相关地控制温度调整装置。
由此，提供了装置来据此运行轴承以便减轻或避免例如由于由热状况或热梯度造成的膨胀或材料属性改变所引起的力。
控制器可以收集数据并提供存储数据的动作。控制器可以被配置为组织数据并选择数据。控制器可以被配置为具有处理装置，所述处理装置用于诸如故障检测、数据分析、数据平均或平滑化之类的计算动作。控制器可以被配置为分析数据、生成提醒以及控制指令。控制器还可以被配置为或与专用计算系统通信，所述专用计算系统被配置为进一步分析所述一个或多个热谱以基于一个或多个热谱生成模拟或计算。
外部部分和内部部分可以由于热状况而稍微偏移或未对准。该影响可以通过使用温度调整装置来减轻。
在一方面，该控制器还可以被配置为与预先确定的热谱相关地控制温度调整装置。
轴承可以被设计或尺寸确定为在假定预先确定的热状况的情况下运行。该设计可以考虑到在某些热状况下的膨胀或材料属性改变。
因此，轴承可以已经被设计为在某些运行状况、包括热状况下减轻力或材料属性。所假定的热状况于是可以在实际运行期间被实现或至少被针对，由此使得轴承能够在接近设计或尺寸确定的情况下运行。
在一方面，控制器还被配置为与热谱相关地确定中间结构中的温度谱。
在一方面，轴承还可以包括制动装置，该致动装置被配置为与热谱相关地咬合。
由此，该系统被允许根据运行状况执行校正性措施或者动作。
一个具体目的可以由一种风力发电机来实现，该风力发电机包括塔架、可旋转地连接到塔架的机舱以及可旋转地支承在在此公开的轴承中的支承转子。
尽管所公开的轴承不限于用在风力发电机中，但是所述力以及在力和改变的风状况性质的情况下尽可能长时间地运行风力发电机的期望使得对所公开的轴承的应用适于结合风力发电机来使用。
于是，无论所公开的轴承的普遍适用性如何，与风力发电机相关联的运行成本和技术方面、包括维护情况可以证明所概述的改动是合理的。然而，轴承领域的技术人员能够理解所述原理和优点，并且能够构造所公开的或用于任何其它用途的轴承。
一个目的可以通过一种用于运行轴承的方法来实现，该轴承具有内部部分，该内部部分相对于外部部分可旋转地布置以用于围绕轴线旋转，所述轴承具有布置在轴向上的多个热传感器。该方法可以包括如下动作：从热传感器获得在轴向上的热谱。另一动作可以是：与热谱相关地运行轴承。
在一方面，运行轴承的动作包括如下动作：调整轴向上的温度。
在一方面，运行轴承的方法还可以包括如下动作：从热传感器选择径向上的热谱。
在一方面，运行轴承的方法还可以包括如下动作：获得预先确定的热谱；以及与预先确定的热谱和所获得的热谱相关地调整轴向上的温度。
在一方面，运行轴承的方法还可以包括下列动作：
-借助于计算机实现的算法与轴向上的至少一个温度谱相关地估计径向温度谱；以及
-其中运行轴承的动作是与所估计的径向温度谱相关地来执行的。
一个目的可以通过一种轴承来实现，该轴承是通过提供轴承的第一版本的方法来获得的，所述轴承具有内部部分，该内部部分相对于外部部分可旋转地布置以用于围绕轴旋转，并且在轴向上延伸。然后，在运行期间获得轴承的第一版本的温度谱，然后通过与所获得的热谱相关地修改轴承的第一版本来提供轴承的第二版本。
轴承可以通过设计来提供。该设计可以基于几何原理。该设计可以包括结构和机械负载或应力考虑或分析。该设计可以包括动态方面。该设计可以包括热属性。该设计可以包括运行场景。该设计可以包括实证经验。
为了进一步促进耐久性并且减轻不期望的力和磨损，该轴承还可以通过轴承的第一版本来获得，所述轴承然后按所概述的方式在运行期间被监视，由此热谱被获得并且用在所打算的轴承的第二版本的设计中。
该热谱可以是轴向热谱、径向热谱或者两种热谱的组合。
热谱可以按本来的样子使用。热谱可以用作边界条件来估计不同空间位置处的热状况或温度发展。本领域技术人员能够理解，一大批工具可容易地用于在设计中包括热谱。示例是CAD工具、FEM程序、以及COMSOL
等程序。还作为示例，所获得的热谱可以用在基于经验原则的设计过程中。
一个目的可以通过一种轴承来实现，该轴承是通过提供轴承的方法来获得的，所述轴承具有内部部分，该内部部分相对于外部部分可旋转地布置以围绕轴旋转，并且在轴向上延伸。轴承可以通过在内部部分、外部部分或内部部分和外部部分二者中在轴向上安装多个热传感器来更新。
热传感器可以连接到处理器，该处理器能够提供来自热传感器的轴向上的热谱。
由此，通过添加材料或除去材料执行修改将减轻不期望的力或磨损。轴承可以按这样设计和提供，并且然后被修改。在示例中，力或结构(例如本体)可以被设计并且准备被修改。可以存在过剩材料以充当热缓冲器并且准备被扩充或减少。
一个目的可以通过一种轴承来实现，该轴承是通过提供轴承的方法来获得的，所述轴承具有内部部分，该内部部分相对于外部部分可旋转地布置以用于围绕轴旋转，并且在轴向上延伸；内部部分、外部部分或内部部分和外部部分二者具有轴向布置的多个螺栓。
该轴承可以通过如下方式来更新：除去多个螺栓，从而留下相应空腔，然后将热传感器插入到相应空腔中。
热传感器可以连接到处理器，该处理器能够提供来自热传感器的轴向上的热谱。
螺栓或销钉可以是之前概述的那样并且具有所陈述的优点。
一个目的可以通过一种轴承来实现，该轴承是通过提供轴承的方法来获得的，所述轴承具有内部部分，该内部部分相对于外部部分可旋转地布置以围绕轴旋转，并且在轴向上延伸；内部部分、外部部分或内部部分和外部部分二者具有轴向布置的多个螺栓。该轴承可以通过如下方式来更新：在内部部分、外部部分或内部部分和外部部分二者中制作多个空腔，然后将热传感器插入到相应空腔中。
螺栓或销钉可以是之前概述的那样并且具有所陈述的优点。
一个目的可以通过一种轴承来实现，该轴承是通过提供轴承的方法来获得的，所述轴承具有内部部分，该内部部分相对于外部部分可旋转地布置以围绕轴旋转，并且在轴向上延伸；内部部分、外部部分或内部部分和外部部分二者具有在轴向上被插入的多个螺栓。该轴承可以通过如下方式来修改：除去一个或多个螺栓，从而留下相应杆空腔，然后插入纵向杆，所述纵向杆具有在纵向上分布的多个热传感器。
热传感器可以连接到处理器，该处理器能够提供来自热传感器的轴向上的热谱。
螺栓或销钉可以是之前概述的那样并且具有所陈述的优点。
附图说明
本发明的实施例将在附图中予以描述，其中：
图1示出了具有所公开的轴承的风力发电机；
图2示出了轴承，其具有外部部分和内部部分，外部部分和内部部分通过具有滚子的中间装置相互作用、以及布置在轴向上的多个热传感器。
图3示出了轴承，其具有外部部分和内部部分以及布置在轴向上的多个热传感器。
图4示出了支承风力发电机的转子轴的示例性轴承；
图5示出了杆，其具有用于热传感器的孔洞的分布并用于插入到轴承中。
图6示出了杆，其具有用于热传感器的孔洞或空腔的分布，所述热传感器用于获得热谱。
图7示出了用于热传感器的杆的细节；
图8示出了具有凹陷的杆的横截面图；
图9示出了热传感器的来自所选空间位置的温度的热发展的示例；
图10继续来自图9的示例；
图11示出了轴承的外部部分和内部部分的热谱；
图12示出了安装在杆中的热传感器；以及
图13示出了具有温度调整装置的轴承。
具体实施方式
图1示出了将详细描述的轴承100的示例性实施方式或使用。示出了风力发电机1000，其包括塔架1010、可旋转地连接到塔架1010并且支承转子1030的机舱1020，所述转子1030通过定义轴线200的轴230(未示出)可旋转地支承在轴承100中。
图2示出了一般性的轴承100，其具有：外部部分150和内部部分110，所述外部部分150和内部部分110通过以滚珠161作为滑动装置的中间装置或中间相互作用结构160相互作用；以及多个传感器300，其布置在与旋转轴线200平行的轴向210上。径向220是在轴线200的径向上。
轴承100连接到定义轴向210的轴230。轴230连接到内部部分110，所述内部部分110在此是内部环112，所述内部环112被形成为具有支承滚珠161的向外面。外部部分150在此被示为包括延长结构，所述延长结构与内部环112热接触，所述外部部分150具有支承滚珠161的向内面。因此，内部部分110可旋转地连接到外部部分150。外部部分150可以容易地被形成为与外部环152成一体。
一组热传感器300分布在轴向210上，并且被配置为提供热谱400，所述热谱将在后面的附图中予以举例说明。
在本实施例中，热传感器300布置在纵向杆330中，所述纵向杆330被插入到杆空腔335中，所述杆空腔335在外部部分150的轴向210上延伸。
在本实施例中，存在第一组热传感器300，其布置在径向位置上，从而产生第一热谱401。在不同的径向位置处(例如与第一组热传感器300成180度)布置有第二组传感器300，其被布置为提供第二热谱402。
在此未示出热传感器300布置在内部部分110中的实施例。在此也未示出如下实施例：在该实施例中，在外部部分150中存在提供第一热谱401的第一组热传感器300，并且在内部部分110中存在提供第二热谱402的第二组热传感器300。
图3示出了轴承100的实施例，该轴承100具有外部部分150和内部部分150以及布置在轴向210上的多个热传感器300。
外部部分150可以是外部环152，并且内部部分110可以是内部环112。
在本实施例中，热传感器300布置在纵向杆330中，所述纵向杆330被插入到外部部分150中的杆空腔335中。
内部部分110支承轴230。内部部分110向外可旋转地与外部部分150的向内面相互作用。
如图2实施例中所描述的那样，存在热传感器300的第一和第二布置，它们提供相应的第一和第二热谱400。
图4示出了轴承100的示例性实施例，该轴承100支承转子轴230，该转子轴230被示为风力发电机1000(未完整示出)的一部分。
轴承1000具有外部部分150和内部部分110，所述内部部分被配置用于轴230(所标出)。在外部部分150与内部部分110之间，存在基于滚子162构造的中间相互作用结构160。
在外部部分150中，存在杆空腔335，所述杆空腔335具有被容纳的纵向杆330，其中孔洞在径向上穿透杆并且形成空腔310，所述空腔310在此径向地延伸并且被准备用于容纳热热传感器300(未示出)，然后或同时杆被插入到外部部分150中。纵向杆300如将描述的那样替代了螺栓。
在所打算的对纵向杆330的替代期间，形成空腔310的孔洞允许热传感器300(未示出)与外部部分150在此在向外的径向上热接触。该配置是将孔洞分布在杆330中，这导致空腔分布312用于在热传感器就位时提供第一热谱401。
在内部部分110中，存在杆空腔335，所述杆空腔335具有被容纳的纵向杆330，其中孔洞在径向上穿透杆并且形成空腔310，所述空腔310在此径向地延伸并且被准备用于容纳热传感器300(未示出)。
在所打算的对纵向杆330的替代期间，来自空腔310的孔洞允许热传感器300(未示出)与内部部分150在此在向内的径向上、即朝着轴线热接触。
该配置是：孔洞处于杆330中，这导致空腔分布312用于在热传感器就位时提供第二热谱402。
在本实施例中，由于形成空腔310的孔洞的空间分布，第一热谱401和第二热谱402将在相应外部部分150和内部部分110上具有不同的空间测量点。
图5示出了纵向杆330，其具有用于热传感器330以及用于插入到轴承100中的孔洞337的分布。杆330显然具有纵向并且被形成为具有杆凹陷340，所述杆凹陷340提供用于电缆和工作的间隙。杆330被形成为具有头部的螺栓或销钉。
图6、7和8举例说明了图5中公开的杆330的细节。传感器孔洞分布在杆的纵向331上。传感器孔洞337从杆凹陷340在横向(径向)332上延伸到杆330的外部，使得热传感器301在被用于所打算的用途时可以被插入并且与内部或外部部分热接触。可以看出，杆凹陷340提供了间隙，该间隙将在被用于所打算的用途时形成通道，从而允许电缆在被用于所打算的用途时从各热传感器到达外部或内部部分的外部。从图6以及图7中的横截面图中可以看出，凹陷穿透杆的头部。
图6举例说明了传感器孔洞337的非均匀分布，所述分布将导致空腔分布312，所述空腔分布312可以根据诸如内部和外部部分之间的中间结构的具体构造之类的具体细节来探测内部或外部部分。
图8示出了杆330的尖端以及关于孔洞的细节，所述孔洞形成空腔311和到杆凹陷340的过渡。具体而言，存在两个相对接近的空洞，它们在轴向210上在打算探测端部或者内部或外部部分的区段处形成两个接近的空腔，由此使得能够探测热谱的温度梯度。
为了举例说明这样的具体细节，参考图4，其中可看出，图5、6和7中所示类型的杆330被插入到内部部分110中并且被放置用于所打算的用途，但是与图5、6和7中从右向左延伸相比，在图4中杆从左向右延伸。可以看出，在中心具有密集放置的空腔的空腔分布312所针对的是滚子162相遇处的区域的热状况。在每个区域处存在针对每个滚子162的单个空腔301。在杆330的尖端处，存在两个相对接近的空腔311以便检测热梯度。在杆的头部端部，空腔310被分布以检测热梯度。
仍然参考图4，杆330用在外部部分150中，可以看出，杆330具有孔洞的不同空间分布，从而产生空腔分布312，所述空腔分布312打算针对从外部来看的中间结构的具体细节。在杆330的尖端处，间隙是密集的，以便捕捉热梯度。可以看出，两个相对接近的空腔211针对每个滚子162的每个朝向外部的端部。仅仅一个空腔311用在中心区域中以针对外部部分150或中间结构160的复杂度更低的区域。
因此，轴向210上的热谱400可以要么从仅仅一侧、例如从外部部分150、要么从内部部分110获得。可替代地，第一热谱401可以从所谓的外部部分150获得，并且第二热谱402可以从所谓的内部部分110获得。在任何情况下，提供边界热谱都。
显然，所示杆330的变型可以根据所打算的用途被制作或改变。具体而言，本领域技术人员将能够改变孔洞337在杆中的分布以便针对内部部分、外部部分以及中间结构160的具体细节。
图9举例说明了来自风力发电机中的轴承100的外部部分150、具体而言外部环150的温度，并且图10举例说明了来自内部部分110、具体而言内部环112的相应温度。
每个轨迹都示出了温度450的温度发展，其被示为热传感器300从根据空腔分布312的所选空间位置获得的温度450的温度发展的示例。
每个热传感器311都被采样以生成温度时间序列，所述序列产生针对特定点或位置的温度谱455。时间序列可以是在特定时间切分出的，并且因此在热传感器轴向分布时产生轴向热谱410。
个别化的热传感器的工作可以被验证，并且在将数据用于促进空间谱时，个别化的数据可以与数据有效性度量460相关联。可以看出，每个时间序列都具有相关联的功率谱作为数据有效性的度量。个别传感器的工作或运转的不规则性于是可以在(频率)功率谱中被标识出。在任何热传感器的不规则性或故障的情况下，不规则或发生故障的传感器可以在形成空间热谱400时被忽略。
图11示出了轴承100的外部部分150和内部部分110的热谱400。图A-E中的每个都示出了轴向210上的热谱400。上面的谱来自外部部分150，并且下面的谱来自内部部分110。相应内部和外部部分的热谱400之间的温度差被表示为At。
热谱400表示用于在图1中概述并在图4中详述的风力发电机的轴承100的示例。转子处于左侧，并且X轴线在轴向210上进入机舱。
图11A示出了根据现有技术例如通过FEM分析模拟或计算的假定(计算)的热谱401和402。
图11B-E概述了在轴承100运行期间随时间从最初阶段从启动(B)、在启动期间(C-D)到“稳定状态”(E)所观察的趋势。
首先，令人意想不到地并且吃惊地观察到，热谱400B-E不同于一般性公知常识，即使考虑到计算/模拟。谱B-E清楚地不同于谱400A。
不管与所假定的谱401A、402A的差异如何，每个所测量的热谱400都允许轴承100根据实际谱被构造或修改。此外，所测量的热谱400可以在轴承100的运行期间使用。轴承100的运行或者运行轴承100的构造可以与热谱400相关。运行可以包括与热谱400相关地进行致动、冷却、加热等等。
例如，热谱400可以由处理器或控制器通过简单数据处理来提供。处理器可以明显地被适配以适于连接相应热传感器301，并且能够从相应热传感器301中提供轴向210上的热谱400。
显然，图11A中所示的所假定的谱具有△t1>△t2。所假定的谱也是基本线性的。与此不同，图11E表明：通过令△t1大致等于△t2,运行期间的实际热谱令人吃惊地不同。可以看出，热谱也是弯曲的。实际温度梯度因此不同于所假定的。考虑到实际温度和温度梯度将允许滚子与相应内部和外部面之间的力或负载被减轻、降低或甚至消除。
图12示出了热传感器301，所述热传感器301安装在杆330中的传感器孔洞337中，所述孔洞311用于在被安装时形成空腔311。传感器孔洞337和传感器301在形状上互补以便传感器301被滑动到传感器孔洞337中。存在传感器弹簧325以用于提供压力，以便在杆330按所打算的方式被安装时保证传感器301与内部或外部部分之间的热接触。传感器301具有传感器电缆322，其用于传输传感输出。传感器电缆322在杆凹陷340中被良好地放置并且受到保护，并且朝着杆的头部(未示出)引导。
在杆和热传感器的该具体示例中，杆是基于聚合物的。杆可以容易地被构造成GIC(玻璃离子粘固剂)并且传感器是PT1000型温度计、即基于铂的电阻温度传感器。
图13示出了具有温度调整装置500的轴承100。温度调整装置500与外部部分150热接触。温度调整装置500由控制器550来控制，所述控制器550被布置为与一个或多个热谱400相关地控制一个或多个调整区域510中的温度，所述热谱400在此是从来自杆330的外部部分150的第一热谱401中获得的，所述杆330插入到杆空腔335中，热传感器分布在轴向210上。第二热谱402来自同一空洞中的外部谱150的另一区域。
温度调整装置500可以是每个区域510中径向地循环的冷却通道。
Claims (21)
1.一种轴承(100)，其具有内部部分(110)，所述内部部分(110)相对于外部部分(150)可旋转地布置以用于围绕轴线(200)旋转，并且在轴向(210)上延伸，所述轴承(100)具有多个热传感器(300)，所述热传感器(300)布置在轴向(210)上并且被配置为提供轴向(210)上的热谱(400)。
2.根据权利要求1所述的轴承(100)，其中热传感器(300)布置在相应空腔(310)中，所述空腔(300)在径向(220)上延伸。
3.根据前述权利要求中的一个或多个所述的轴承(100)，其中热传感器(300)被布置在外部部分(150)中、内部部分(110)中或者外部部分(150)和内部部分(110)二者中。
4.根据前述权利要求中的一个或多个所述的轴承(100)，其中热传感器(300)布置在一个或多个纵向杆(330)中，所述纵向杆(330)被配置为被插入到相应互补的一个或多个杆空腔(335)中，所述杆空腔(335)在轴向(210)上在外部部分(150)中、在内部部分(110)中或者在外部部分(150)和内部部分(110)二者中延伸。
5.根据权利要求4所述的轴承(100)，其中所述一个或多个纵向杆(335)包括多个传感器孔洞(337)，所述传感器孔洞(337)基本上在纵向杆(330)的横向上延伸，并且分布在每个纵向杆(330)的纵向(331)上；每个传感器空腔(311)都被配置为容纳热传感器(301)；以及其中纵向杆(330)具有杆凹陷(340)，所述杆凹陷(340)从纵向杆(330)的一端在纵向上延伸。
6.根据前述权利要求中的任意一个或多个所述的轴承(100)，还包括处于内部部分(110)与外部部分(150)之间的中间相互作用结构(160)，所述中间相互作用结构(160)包括多个滚子(162)，所述滚子(162)被布置为与内部部分(110)和外部部分(150)滚动接触。
7.根据前述权利要求中的任意一个或多个所述的轴承(100)，还包括温度调整装置(500)，所述温度调整装置(500)被布置为调整轴向(210)上的温度。
8.根据权利要求7所述的轴承(100)，还包括控制器(550)，所述控制器(500)被配置为与热谱(400)相关地控制温度调整装置(500)。
9.根据权利要求8所述的轴承(100)，其中控制器(500)还被配置为与预先确定的热谱(400A)相关地控制温度调整装置(500)。
10.根据权利要求8或9所述的轴承(100)，其中控制器(550)还被配置为与热谱(400)相关地确定中间结构(160)中的温度谱。
11.根据前述权利要求中的任意一个或多个所述的轴承(100)，所述轴承(100)还包括制动装置(600)，所述制动装置(600)被配置为与热谱(400)相关地咬合。
12.一种风力发电机(1000)，其包括塔架(1010)、可旋转地连接到塔架(1010)并且支承转子(1030)的机舱(1020)，所述转子(1030)可旋转地支承在根据前述权利要求任一所述的轴承(100)中。
13.一种用于运行轴承(100)的方法，所述轴承(100)具有内部部分(110)，所述内部部分(110)相对于外部部分(150)可旋转地布置以用于围绕轴线(200)旋转，所述轴承(100)具有布置在轴向(210)上的多个热传感器(300)；该方法包括以下动作：
-从热传感器(300)获得轴向(210)上的热谱(400)；
-与热谱(400)相关地运行轴承(100)。
14.根据权利要求13所述的运行轴承(100)的方法，其中运行轴承(100)的动作包括以下动作：
-调整轴向(210)上的温度。
15.根据权利要求14所述的运行轴承(100)的方法，还包括以下动作：
-获得预先确定的热谱(400A)；
-借助于温度调整装置(500)与预先确定的热谱(400A)和所获得的热谱(400)相关地调整轴向(210)上的温度。
16.根据权利要求15所述的运行轴承(100)的方法，还包括以下动作：
-借助于计算机实现的算法与轴向(210)上的至少一个轴向温度谱(410)相关地估计径向温度谱(420)；以及
-其中运行轴承(100)的动作是与所估计的径向温度谱(420)相关地来执行的。
17.一种轴承(100)，其通过如下方式获得：
-提供轴承(100)，其具有内部部分(110)，所述内部部分(110)相对于外部部分(150)可旋转地布置以用于围绕轴线(200)旋转，并且在轴向(210)上延伸；
-将多个热传感器(300)在轴向(210)上安装在内部部分(110)、外部部分(150)或内部部分(110)和外部部分(150)二者中；
-将热传感器(300)连接到处理器，所述处理器能够提供来自热传感器(300)的轴向(210)上的热谱(400)。
18.一种轴承(100)，其通过如下方式获得：
-提供轴承(100)，其具有内部部分(110)，所述内部部分(110)相对于外部部分(150)可旋转地布置以用于围绕轴线(200)旋转，并且在轴向(210)上延伸；内部部分(110)、外部部分(150)或者内部部分(110)和外部部分(150)二者具有布置在轴向上的多个螺栓(350)；
-除去至少一个螺栓(350)，留下相应杆空腔(335)，
-将具有多个热传感器(300)的纵向杆(330)插入到相应杆空腔(335)中；
-将热传感器(300)连接到处理器，所述处理器能够提供来自热传感器(300)的轴向(210)上的热谱(400)。
19.一种轴承(100)，其通过如下方式获得：
-提供轴承(100)，其具有内部部分(110)，所述内部部分(110)相对于外部部分(150)可旋转地布置以用于围绕轴线(200)旋转，并且在轴向(210)上延伸；在内部部分(110)、外部部分(150)或者内部部分(110)和外部部分(150)二者中制作多个空腔(310)，
-将热传感器(301)插入到相应空腔(310)中；
-将相应热传感器(301)连接到处理器，所述处理器能够提供来自相应热传感器(301)的轴向(210)上的热谱(400)。
20.一种轴承(100)，其通过如下方式获得：
-提供轴承(100)，其具有内部部分(110)，所述内部部分(110)相对于外部部分(150)可旋转地布置以用于围绕轴线(200)旋转，并且在轴向(210)上延伸；内部部分(110)和外部部分(150)具有在轴向上插入的多个螺栓(210)；
-除去内部部分(110)中的一个或多个螺栓(350)，留下相应的杆空腔(335)；
-除去外部部分(150)中的一个或多个螺栓(35)，留下相应的杆空腔(335)；
-将具有多个热传感器(300)的纵向杆(330)插入到相应杆空腔(335)中，所述杆空腔(335)具有针对第一温度谱(401)的空腔分布(312A)；
-将具有多个热传感器(300)的纵向杆(330)插入到相应杆空腔(335)中，所述杆空腔(335)具有针对第二温度谱(402)的空腔分布(312B)；
-将热传感器(300)连接到处理器，所述处理器能够提供来自相应热传感器(301)的轴向(210)上的第一和热谱(401，402)。
21.一种运行风力发电机(1000)的方法，所述风力发电机(1000)包括塔架(1010)和可旋转地连接到塔架(1010)并且支承转子(1030)的机舱(1020)，该方法包括以下动作：使用支承转子(10)的轴承(100)，所述轴承(100)是根据权利要求1至11或权利要求17至20中的一个或多个。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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