CN113565709A - 用于风力涡轮机的主轴承 - Google Patents

Abstract

一种用于风力涡轮机（1）的主轴承，包括固定环（14）和待耦接到转子（2）的旋转环（13），其中，所述主轴承（11）是流体膜轴承（12）所述流体膜轴承（12）包括在所述旋转环（13）的两侧上围绕周界布置在所述固定环（14）处的多个轴承单元（15、16），以用于径向和轴向地支承所述旋转环（13），并且所述流体膜轴承（12）还包括用于确定测量数据的载荷测量布置结构（31），所述测量数据是对施加于轴向或径向轴承单元（15、16、17）中的至少一个或者置于其上的载荷的量度。

Description

用于风力涡轮机的主轴承

技术领域

本发明涉及一种用于风力涡轮机的主轴承，该主轴承包括固定环和待耦接到转子的旋转环。

背景技术

如众所周知的，风力涡轮机包括转子，该转子包括轮毂，该轮毂具有附接到其的一个或多个转子叶片，通常为三个转子叶片，该轮毂被连接到布置在机舱处的主轴承，该主轴承包括固定环和耦接到该转子的旋转环。该轮毂还被耦接到发电机。风与转子叶片相互作用，使得转子旋转并驱动发电机。如所提到的，例如相应地相对于两轴承系统可为单轴承或双轴承的主轴承负责提供转子相对于固定部分的旋转布置结构，所述固定部分例如为主梁或轴以及布置在机舱中的相关的底板支撑件。因此，转子的载荷由主轴承承受，并且最终，经由主轴承传递到该布置结构的固定部分。

考虑到待承受的载荷，主轴承通常是滚子轴承，例如双列圆锥滚子轴承，该滚子轴承例如用在直接驱动式风力涡轮机中，但是也可用在具有转子与发电机的齿轮连接的涡轮机中。在转子轴承中，滚子元件在内环和外环的相应运行表面上滚动。该滚子轴承的尺寸或相应的设置被选择成尤其是满足机械需求，以便承受转子载荷，该转子载荷在操作期间也可能由于操作条件而变化。由于在这种状况下该滚子轴承的布局非常坚固，因此该轴承非常重且昂贵，并且可扩展性差。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种用于风力涡轮机的改进的主轴承。

为了解决该问题，本发明提出了一种用于风力涡轮机的主轴承，该主轴承包括固定环和待耦接到转子的旋转环。该主轴承是包括多个轴承单元的流体膜轴承。这些轴承单元特别地可以是径向轴承单元、轴向轴承单元和/或锥形轴承单元。这些轴承单元在旋转环的两侧上围绕周界布置在固定环处，以用于径向和轴向地支承旋转环。该主轴承还包括用于确定测量数据的载荷测量布置结构，该测量数据是对施加于至少一个轴承单元或置于至少一个轴承单元上的载荷的量度。

该主轴承是流体膜轴承，其不像滚子轴承那样包括任何滚子元件。取而代之的是，薄的流体膜被用作流体动力或流体静力的滑动装置。该流体膜存在于旋转环的相应滑动表面与布置在固定环处的轴承单元的相应滑动表面之间。这些轴承单元可包括：用于径向地引导旋转环的径向轴承单元；以及轴向轴承单元，其布置在固定环的两侧上，并且面向旋转环的轴向滑动表面。此外，这些轴承单元还可包括锥形轴承单元。通常，锥形轴承是可支撑轴向力以及径向力的轴承。在锥形轴承中，内环滚道和外环滚道通常是锥形段。相应的锥形轴承单元还可附加地形成锥形。围绕旋转环的周界设置多个轴承单元。这种类型的主轴承优于滚子轴承是有利的，这是因为它们通常不那么重并且不那么昂贵，同时显示出增强的轴承特性和改进的可扩展性。

该主轴承还包括载荷测量布置结构，其适于确定测量数据，该测量数据是对施加于轴向或径向轴承单元中的至少一个或者置于其上的载荷的量度。因此，本发明的主轴承的特征在于整合的载荷测量布置结构，其允许在停止期间以及在其操作期间不断地测量施加在风力涡轮机转子的一个或多个主轴承上的载荷。连接到载荷管理布置结构或作为载荷管理布置结构的一部分的控制装置不断地接收测量数据并处理它们，这些数据或相应的载荷信息对于各种目的而言是相关的。首先，这样的载荷与涡轮机叶片上的空气动力学载荷直接相关。因此，载荷测量结果可被用作风力涡轮机控制器的附加输入，该控制器确定桨距和偏航角致动，并且可相应地控制叶片致动。此外，它还可控制功率输出或影响涡轮机载荷的其他参数。其次，该测量数据可提供与轴承单元之间的载荷剪切（load shearing）有关的信息，该轴承单元可包括可能倾斜的滑动垫。该载荷信息可用于不断地监测轴承单元或相应的滑动垫以及轴承单元与旋转环之间的轴承空隙的状况。因此，它允许磨损或相应的维护控制。

如上面提到的，该载荷测量布置结构可适于测量施加于径向或轴向轴承单元中的至少一个或者置于其上的载荷数据。因此，例如与仅一个轴向轴承单元或仅一个径向轴承单元有关的载荷信息可能已经提供了待由控制器处理的良好信息基础。但是，手边的测量数据越多，关于载荷分布等的总体信息就越好。因此，该测量布置结构优选地适于确定针对至少一个轴向轴承单元和至少一个径向轴承单元以及优选地针对所有轴向、径向和/或锥形轴承单元的测量数据。优选地，提供至少一个轴向轴承单元和至少一个径向轴承单元的测量数据，使得轴向和径向载荷数据在手边并且可被处理。但是，由于围绕周界设置了多个轴向和径向轴承单元，因此在本发明的最复杂的实施例中，获取并提供所有轴向和/或径向轴承单元的测量数据，优选为所有轴向和径向轴承单元的测量数据，使得在控制涡轮机的任何与载荷相关的装置时，总体载荷分布被不断地监测，并且可被处理或相应地纳入考虑。

该测量布置结构可以是直接测量布置结构，其用于直接在该至少一个轴承单元处或相应地在多个或所有轴承单元处测量数据。在该实施例中，该测量布置结构或相应的作为该布置结构的一部分并且测量载荷的一个或多个传感器直接在载荷的单元处测量信息数据。在替代方案中，该测量布置结构可适于间接测量远离该至少一个轴承单元的数据。在该实施例中，所述传感器或每个传感器不直接布置在载荷的轴承单元处，而是远离它布置，使得该传感器测量数据，该数据是间接测量数据或相应的值，但是该数据也是对置于轴承单元上的实际载荷的非常精确的量度。

如果该测量布置结构是直接测量布置结构，则它可包括至少一个测量装置，该至少一个测量装置被直接附接到该至少一个轴承单元。在该直接测量实施例中，至少一个测量装置，即相应的传感器或传感器装置，被直接附接到载荷的轴承单元，该轴承单元的载荷应被测量。如果仅一个轴承单元处于监控之下，则仅该单个轴承单元设有测量装置或相应的传感器。如果多于一个轴承单元处于监控之下，则每个轴承单元设有单独的测量装置或相应的传感器。

在该替代方案的另一实施例中，测量装置是或包括布置在该至少一个轴承单元的支撑结构处的至少一个应变仪或至少一个载荷传感器。该测量装置或相应的传感器或传感器装置是单独的应变仪或载荷传感器，其例如可包括若干个应变仪或应变仪的阵列等。无论其如何设置，该测量装置被布置或附接到待测量的至少一个或每个轴承单元的支撑结构。轴承单元通常包括滑动垫（slide pad），其被附接到支撑结构，通过该支撑结构，该轴承单元被固定到主轴承的固定部分或相应的固定环。该滑动垫与支撑结构的连接可以是球窝接头，使得该垫可相对于支撑结构并且因此相对于固定环略微倾斜，以便跟随转子载荷置于其上的可旋转环的任何微小移动或倾斜。置于该滑动垫上的载荷被直接传递到支撑结构，在那里可利用测量装置来测量相应的载荷。

如果使用球窝接头，其仅作为用于将轴承垫耦接到支撑结构从而允许一定移动的示例而被提到，则该球窝接头包括设置在轴承垫处的球头和设置在支撑结构处的球窝，由此，应变仪或载荷传感器与该球窝相邻安装到支撑结构的底侧。由于接合在球窝中的球窝接头或相应的球头是轴承或滑动垫与支撑结构之间的机械接口，因此载荷在该接口上传递，并且因此，可在该接口的区域中精确地测量。

为了布置测量装置或相应的如应变仪或载荷传感器的传感器，该底侧优选地设有凹部，测量装置被布置在该凹部中。

如已经提到的，包括测量装置的测量布置结构适于在至少一个轴承单元处测量与载荷相关的数据。为了处理测量数据，测量装置与适于处理数据的控制器通信，该控制器例如包括具有相应的处理算法等的相应的CPU。在利用对载荷数据或载荷相关数据的直接测量的实施例中，如上面所解释的，该测量装置优选地被布置在该至少一个轴承单元处，或者如果若干个或所有轴承单元受到检查，则布置在每个单独的轴承单元处。因此，在整个测量布置结构中整合一定数量的单独的测量装置，或相应的传感器，如应变仪或载荷传感器的。这些测量装置中的每一个与测量布置结构的中央控制器通信，该中央控制器适于基于其相应的处理软件来处理所有进入的测量数据。该控制器还适于输出任何相关的控制信息，该控制信息是直接控制相应装置所必需的，或者其被传送到负责装置控制的另一个控制器。

如上面提到的，一替代实施例公开了一种具有间接测量布置结构的主轴承。如果设置这样的间接测量布置结构，则该测量布置结构包括附接到旋转环的至少一个测量装置。在该实施例中，该测量装置未布置在轴承单元处或固定环处，而是布置在旋转环处，并且因此与旋转环一起旋转。因此，无论要测量哪个载荷，该测量装置都沿相应数量的轴向或径向轴承单元移动。在该移动期间，它沿轴向或径向布置的每个轴承单元经过，使得单个测量装置可测量置于它所经过的每个轴向或径向轴承单元上的载荷。这允许仅利用一个测量装置在一侧上精确地监测所有轴向轴承单元的载荷或相应的载荷分布，或者精确地监测所有径向轴承单元的载荷或相应的载荷分布。

如所提到的，该测量装置适于间接测量置于相应的轴承单元上的载荷。外环经由润滑流体耦接到内环或相应的布置在内环处的轴向和径向轴承单元，该润滑流体在外环与径向和轴向轴承单元或相应的其轴承或滑动垫中的每一个之间的间隙中提供了薄的流体动力流体膜。如先前提到的，每个轴承单元包括优选地经由球窝连接布置在支撑结构处的滑动垫，该球窝连接具有处于滑动垫处的球头和处于支撑结构处的球窝。因此，该测量装置需要适于通过测量在外环与相应的轴承单元或相应的其滑动垫之间的间隙中的流体的任何相关数据，来间接地测量所述测量数据。为了允许这样的测量，该测量装置是或包括至少一个压力传感器，其布置成用于并且适于测量存在于旋转环与径向或轴向轴承单元之间的间隙中的润滑流体的流体压力。这里，所述测量数据是压力数据，该压力数据是在外环与相应的轴承单元之间的间隙中的润滑流体的高压的值。该间隙中的润滑流体的压力取决于置于相应的轴承单元上的总体载荷。因此，该流体压力的测量结果是置于相应的轴承单元上的压力的精确测量值。

为了将压力传感器布置在旋转环处，取决于要测量径向轴承单元上的载荷还是轴向轴承单元上的载荷，径向孔或轴向孔被设置在旋转环中，该孔朝向相邻的径向或轴向轴承单元敞开，该至少一个压力传感器被布置在该孔中。压力传感器布置在相应的孔中是简单的，因为仅需要在旋转环的滑动表面中钻出径向或轴向孔并插入压力传感器。由于孔朝向相邻的径向或轴向轴承单元敞开，所以压力传感器直接受到润滑流体压力的冲击，并且因此，可非常精确地测量与载荷直接相关的流体压力。

如果同样要测量轴向轴承单元的载荷以及径向轴承单元的载荷，则旋转环设有至少两个孔，一个向径向轴承单元敞开，并且另一个向布置在一个环侧（ringside）处的轴向轴承单元敞开，其中在每个孔中布置单独的压力传感器。如果仅设置一个轴向孔，则仅载荷测量一个轴承侧处的轴向轴承单元。如果将载荷测量两个轴向轴承侧上的轴承单元，则设置第三孔，该第三孔向相对的环侧敞开，在内部具有第三压力传感器。该三传感器的布置结构仅利用三个传感器提供了对每个单一轴承单元的总体载荷监测，该轴承单元为径向轴承单元或轴向轴承单元。在该实施例中，压力传感器或相应的所有压力传感器也被耦接到控制器，如上面已经提到的，该控制器适于处理递送的测量数据或相应的测量值，并且提供任何相关的控制信息，以用于进一步控制任何相关的涡轮机装置。此外，在该实施例中，该控制器也包括具有处理软件的相应的CPU。

此外，本发明涉及一种风力涡轮机，其包括至少一个如上面提到的主轴承。如众所周知的那样，该风力涡轮机包括转子，该转子具有轮毂和附接到该轮毂的转子叶片，该轮毂被耦接到发电机的转子。如上面提到的，该转子被耦接到本发明的主轴承的旋转环。

最后，本发明涉及一种方法，其用于状况监测（condition monitor）如上所述的主轴承，以及用于基于所确定的测量数据来控制风力涡轮机。

附图说明

通过结合附图考虑的以下详细描述，本发明的其他目的和特征将变得显而易见。然而，附图仅是仅出于说明的目的而设计的原理图，并且不限制本发明。附图示出了：

图1示出了风力涡轮机的原理图，

图2示出了轮毂、发电机转子和主轴承的布置结构，

图3示出了主轴承的放大局部剖视图，

图4示出了具有呈应变仪形式的测量装置的第一实施例的轴承单元，

图5示出了具有呈载荷传感器（load cell）形式的测量装置的第二实施例的轴承单元，

图6示出了主轴承的剖面，其具有呈布置在旋转环中的压力传感器形式的测量装置，以及

图7示出了具有另一压力传感器的图6的布置结构。

具体实施方式

图1示出了本发明的风力涡轮机1，其包括可旋转地布置在机舱3中的转子2，该机舱3被布置在塔架4的顶部上。转子2包括附接到轮毂6的三个转子叶片5，如众所周知的一样。转子叶片5与风相互作用，从而使得转子旋转。该转子驱动发电机，所述发电机优选为直接驱动式发电机。

图2示出了具有风力涡轮机1的中央元件的布置结构。其示出了轮毂6，该轮毂6被连接到直接驱动式发电机7，该直接驱动式发电机7包括转子8，该转子8在这里被直接耦接到轮毂6，并且该直接驱动式发电机7还包括定子9。该定子9被固定地固定到主轴10。

轮毂6和转子8的布置结构可相对于固定的主轴10或相应的定子9旋转。为了支承该轮毂-转子-布置结构，设置主轴承11，在所示实施例中，该主轴承11为滑动轴承12，该滑动轴承12包括旋转环，该旋转环在这里为外环13，具有轮毂6和转子8的该轮毂-转子-布置结构被连接到该外环13，使得当轮毂6旋转时，该外环13和转子8也旋转。主轴承11还包括固定环，该固定环在这里为固定到主轴10的内环14。

当主轴承11是滑动轴承12时，旋转的外环13通过轴向和径向的引导或滑动垫相对于固定的内环14滑动地引导。可替代地，旋转的外环可通过锥形滑动轴承（未示出）中的锥形的引导或滑动垫来引导。图2示出了用于轴向引导外环13的前轴向轴承单元15和后轴向轴承单元16以及用于径向引导外环13的径向轴承单元17。该轴承单元15、16和17被固定地固定到固定的内环14。

转子2的旋转轴线以及因此主轴承11的旋转轴线相对于水平面或水平轴线略微倾斜。图2示出了倾斜角α，主轴承11的旋转轴线18相对于水平面或水平轴线19示出了该倾斜角α。因此，主轴承11略微倾斜。

如所提到的，主轴承11是滑动轴承。该滑动轴承需要通过润滑流体来润滑，该润滑流体在旋转的外环的滑动表面与轴向和径向的轴承单元15、16和17之间提供极薄的流体动力流体膜。因此，有必要在该区域中不断地提供足够的润滑流体，该润滑流体可被充满或者直接引入或相应地润滑至相应的轴承点或排空的轴承腔等。润滑系统需要在该区域中维持持久和恒定的润滑量。

为了提供恒定的润滑，设置自动润滑布置结构20，其依原理在图2中示出。该润滑布置结构包括具有润滑流体22的储存器21，该储存器21被整合在润滑回路23中。该润滑流体22利用整合在回路23中的泵24而在回路23中循环。该回路23包括一个或多个流体管，该流体管或该流体管中的至少一些被引导到主轴承11，并且在一个或多个点处将润滑流体22排放至主轴承11或完全充满该主轴承11。

图3示出了主轴承11或相应的滑动轴承12的放大视图。围绕内环14的周界，多个轴向轴承单元15与外部旋转环13的左侧或外侧相邻布置，而轴向轴承单元16与旋转环13的内侧或右侧相邻布置。在轴承单元15、16与旋转环13的表面之间提供一定的间隙，流体膜存在于该间隙中。还如所示，径向轴承单元17被布置在内环14处，该径向轴承单元17径向地引导旋转环13。这里，还在旋转环13的内表面与该径向轴承单元或相应的它们的滑动或轴承垫之间提供间隙，在该间隙中流体膜引导旋转环13。

本发明的主轴承11配备有载荷测量布置结构，其适于确定测量数据，该测量数据是对施加于轴向或径向轴承单元15、16、17中的至少一个或置于其上的载荷的量度（measure）。该载荷测量布置结构可以是用于直接在至少一个或多个轴承单元处测量数据的直接测量布置结构。在第二实施例中，该测量布置结构可以是间接测量布置结构，其用于将数据作为远离该至少一个或多个轴承单元的间接数据来测量。

如果该测量布置结构是直接测量布置结构，则其至少以其测量装置直接布置在一个或多个轴向轴承单元15、16或至少一个或多个径向轴承单元17处。如果该测量布置结构是间接测量布置结构，则其被布置在旋转环13处。该测量布置结构的不同设置将在下面详细地解释。

图4示出了轴承单元，其可以是轴向轴承单元15、16或径向轴承单元，这是因为这些不同的轴承单元的设置可比较地是相同的。每个轴承单元15、16、17包括轴承垫25，该轴承垫25具有滑动表面26，该滑动表面26面向旋转环13的滑动表面并且接触流体膜。轴承单元15、16、17还包括支撑结构27，轴承垫25利用球窝接头18来固定到该支撑结构27，该球窝接头18包括布置在轴承垫25处的球头29和布置在支撑结构27处的球窝30，该球头29接合在该球窝30中。该球窝接头28允许轴承垫25相对于固定且不可移动的支撑结构27的倾斜移动，该支撑结构27相对于内环14固定或固定到内环14。

设置测量布置结构31，其为直接测量布置结构32。它适于将置于轴承单元15、16、17上的载荷直接测量为载荷测量值。该直接测量布置结构32包括这里呈应变仪34的形式的测量装置33，该应变仪34被布置在凹部35中，该凹部35靠近球窝接头28设置在支撑结构27的底侧处。测量装置33被连接到控制器36，该控制器36是测量布置结构31的一部分，并且该控制器36适于处理由测量装置33确定的测量数据，并输出控制数据等，以用于控制其他涡轮机装置。

如所提到的，多个轴向轴承单元15、16或径向轴承单元17沿内环14的周界分布。仅一个轴向和/或径向轴承单元可配备有直接测量布置结构32或相应的测量装置33，或者优选地，若干个或所有轴向和径向轴承单元15、16、17各自配备有这样的测量装置33，其中所有测量装置33都被连接到共同的控制器36，使得控制器36从所有的测量装置33或相应的应变仪34接收测量载荷数据。这允许控制器36完全监测所有轴向和径向轴承单元15、16、17上的置于主轴承11上的转子载荷的整体载荷分布，并且随时间监测载荷分布，基于该监测，可处理和提供相应的控制数据，或者可进行相应的磨损和维护检查（surveyance）等。

图5示出了呈直接测量布置结构32的形式的测量布置结构31的另一实施例，该直接测量布置结构32用于直接测量置于轴向或径向轴承单元15、16、17上的载荷。轴承单元15、16、17的设置与针对图4所解释的相同，参考上面的描述。在图5中所示的实施例中，测量装置33是载荷传感器37，其附接到支撑结构27的底表面，该支撑结构27经由球窝接头28支撑轴承垫25。该载荷传感器包括一个或多个负荷传感器（load sensor），如布置成阵列的应变仪或任何其他的载荷或压力传感器，并且再次将相应的测量数据输出到处理该数据的控制器36。

此外，在该实施例中，应进行载荷测量的每个轴承单元15、16、17也配备有载荷传感器37，而所有的载荷传感器37再次被连接到共同的控制器36，在该实施例中，该控制器36也适于监测整合在载荷测量布置结构中的所有轴承单元15、16、17上的载荷分布。

虽然图4和图5示出了直接载荷测量布置结构32，但是主轴承也可配备有间接测量布置结构。图6和图7示出了两个实施例。

图6示出了具有内环14、外环13和两个径向轴承单元15、16的主轴承11的剖视图。在该实施例中，旋转环13配备有在这里呈间接测量布置结构38的形式的测量布置结构31。该间接载荷测量布置结构38包括呈压力传感器39的形式的测量装置33，该压力传感器39在该实施例中被布置在轴向孔40中，该轴向孔40向轴承单元16敞开，该轴承单元16与旋转环13的右侧相邻布置并且固定到内环14。压力传感器39被连接到控制器36，该控制器36适于处理由压力传感器39提供的测量数据。

虽然图6仅示出了面向轴承单元16的压力传感器39，但是其当然也可设置第二压力传感器41，该第二压力传感器41布置在轴向孔42中，该轴向孔42面向布置在旋转环13的另一侧上的轴承单元15。压力传感器41和孔42仅用虚线示出，这是因为它们也可像第一压力传感器39一样布置在另一周界位置处，而它们也可与第一压力传感器39布置成直线。

压力传感器39以及压力传感器41（如果给出的话）是与旋转环13一起移动的流体压力传感器或压力转换器（transducer）。因此，它们在一次旋转期间沿它们的路径经过每个轴承单元16或15。压力传感器39、41或相应的流体压力转换器适于测量在旋转环13与轴承垫15的相邻表面之间的间隙43中或相应地在旋转环13与轴承单元15的相邻表面之间的间隙44中存在的流体膜的流体压力。这些表面由于在流体膜中形成的压力而分离，并且由每个轴承单元15、16或相应地其相应的滑动垫25承载的载荷与压力大小直接相关。由于压力传感器39、41沿所有轴向轴承单元15、16的旋转，流体膜压力可沿周界针对每个轴承单元15、16或相应地针对每个滑动垫25映射（map），其中控制器36适于基于压力值来确定置于每个轴承单元15、16或相应的滑动垫25上的载荷。因此，单个压力传感器39可提供关于所有周向分布的轴承单元16的载荷的信息，而单个压力传感器41可提供所有周向分布的轴承单元15的载荷信息。

图7示出了与图6类似的主轴承11的实施例，其具有外部旋转环13和内部固定环14，尽管未在该剖面中示出，但是径向轴承单元17被附接到该内部固定环14，其中这些径向轴承单元17的滑动垫25在径向方向上引导旋转环13。此外，这里也在旋转环13的内周界与径向轴承单元17的相邻的滑动垫25的相邻表面之间提供了间隙。同样在这里，由于在该间隙中的流体膜中形成的压力，流体膜也使旋转环13与滑动表面26分离，而由倾斜的滑动表面26承载的载荷与压力大小直接相关。

为了将流体压力作为关于置于径向轴承单元17或相应的径向垫25上的实际载荷的测量数据进行测量，压力传感器45被布置在径向孔46中，该径向孔46朝向径向轴承单元17或相应的径向滑动垫25敞开。该压力传感器45再次与控制器36通信，该控制器36适于处理给出的载荷测量数据。

当然可能并且有利的是，测量所有轴向和径向轴承单元15、16、17的载荷测量数据，使得在一个优选实施例中，所有三个压力传感器39、41和45与控制器36一起设置在旋转环13处。在该实施例中，所有压力传感器39、41和45与共同的控制器36一起是呈间接测量布置结构38的形式的测量布置结构31的一部分。

尽管参考优选实施例详细地描述了本发明，但本发明并不受所公开的示例限制，在不脱离本发明的范围的情况下，本领域技术人员能够从所公开的示例得到其他变型。

Claims (15)

1.一种用于风力涡轮机（1）的主轴承，包括固定环（14）和待耦接到转子（2）的旋转环（13），其中，所述主轴承（11）是流体膜轴承（12），所述流体膜轴承（12）包括多个轴承单元，特别是径向轴承单元（17）、轴向轴承单元（15、16）和/或锥形轴承单元，所述轴承单元在所述旋转环（13）的两侧上围绕周界布置在所述固定环（14）处，以用于支承所述旋转环（13），并且所述流体膜轴承（12）还包括用于确定测量数据的载荷测量布置结构（31），所述测量数据是对施加于所述轴承单元（15、16、17）中的至少一个轴承单元或者置于所述轴承单元（15、16、17）中的至少一个轴承单元上的载荷的量度。

2.根据权利要求1所述的主轴承，其特征在于，所述测量布置结构（31）适于确定针对至少一个轴承单元（15、16、17）并且优选地针对所有轴承单元（15、16、17）的测量数据。

3.根据权利要求1或2所述的主轴承，其特征在于，所述测量布置结构（31）是用于直接在所述至少一个轴承单元（15、16、17）处测量所述数据的直接测量布置结构（32），或者所述测量布置结构（31）是用于将所述数据测量为远离至少轴承单元（15、16、17）的间接数据的间接测量布置结构（38）。

4.根据权利要求3所述的主轴承，其特征在于，所述直接测量布置结构（32）包括至少一个测量装置（33），所述至少一个测量装置（33）被直接附接到所述至少一个轴承单元（15、16、17）。

5.根据权利要求4所述的主轴承，其特征在于，所述测量装置（33）是或包括至少一个应变仪（34）或至少一个载荷传感器（37），所述应变仪（34）或所述载荷传感器（37）优选地布置在所述至少一个轴承单元（15、16、17）的支撑结构（27）处。

6.根据权利要求5所述的主轴承，其特征在于，所述轴承单元（15、16、17）或每个轴承单元（15、16、17）包括布置在支撑结构（27）处的轴承垫（25），通过所述支撑结构（27），所述轴承单元（15、16、17）被安装到所述固定环（14）。

7.根据权利要求6所述的主轴承，其特征在于，所述轴承垫（25）通过球窝接头（28）耦接到所述支撑结构（27），所述球窝接头（28）具有设置在所述轴承垫（25）处的球头（29）和设置在所述支撑结构（27）处的球窝（30），由此，所述应变仪（34）或所述载荷传感器（37）与所述球窝（30）相邻安装到所述支撑结构（27）的底侧。

8.根据权利要求7所述的主轴承，其特征在于，凹部（35）被设置在所述底侧中，所述应变仪（34）或所述载荷传感器（37）被布置在所述凹部（35）中。

9.根据权利要求3所述的主轴承，其特征在于，所述间接测量布置结构（38）包括附接到所述旋转环（13）的至少一个测量装置（33）。

10.根据权利要求9所述的主轴承，其特征在于，所述测量装置（33）是或包括至少一个压力传感器（39、41、45），所述压力传感器（39、41、45）布置成用于并且适于测量存在于所述旋转环（13）与所述轴承单元（15、16、17）之间的间隙（43、44）中的润滑流体的流体压力。

11.根据权利要求10所述的主轴承，其特征在于，径向、轴向或锥形的孔（40、42、46）被设置在所述旋转环（13）中，所述孔（40、42、46）朝向相邻的轴承单元（15、16、17）敞开，所述至少一个压力传感器（39、41、45）被布置在所述孔（40、42、46）中。

12.根据权利要求11所述的主轴承，其特征在于，设置一个或两个孔（40、42、46）；对于两个孔，其中，一个孔向所述径向轴承单元（17）敞开，并且另一个孔向所述轴向轴承单元（15、16）敞开；对于一个孔，其中，所述孔向所述锥形轴承单元敞开；所述孔布置在一个环侧处，其中在每个孔（40、42、46）中布置单独的压力传感器（39、41、45）。

13.根据权利要求12所述的主轴承，其特征在于，设置向另一环侧敞开的第三孔（40、42、46），所述第三孔（40、42、46）在内部具有第三压力传感器（39、41、45）。

14.一种风力涡轮机，其包括至少一个根据前述权利要求中任一项所述的主轴承（11）。

15.一种方法，其用于状况监测根据权利要求1至13中任一项所述的主轴承（11）以及用于基于所确定的测量数据来控制风力涡轮机。

Images