DE102017223386A1 - Slide bearing assembly for a heavy shaft, in particular a wind turbine, and control system and method for lubricating oil supply thereof - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Gleitlageranordnung (1; 1') für eine schwere Welle (2; 2'), insbesondere einer Windkraftanlage, mit einem hydrostatischen Gleitlager (4), dessen zwischen mindestens einer Lagerschale (5) und der Welle (2; 2') gebildeter Lagerspalt (6) mit mindestens einem Zuführkanal (7) zur Druckschmierung des Lagerspalts (6) mit Schmieröl verbunden ist, indem der Zuführkanal (7) in eine gleitlagerseitige Zuführkanalaustrittsöffnung oder Schmieröltasche (8) zur Bevorratung von Schmieröl mündet, wobei in oder am Zuführkanal (7) beziehungsweise in oder an der Schmieröltasche (8) mindestens ein Sensorelement (10; 10'; 10") zur Detektion des Vorhandenseins von Schmieröl angeordnet ist.The invention relates to a sliding bearing arrangement (1, 1 ') for a heavy shaft (2, 2'), in particular a wind power plant, having a hydrostatic sliding bearing (4), between which at least one bearing shell (5) and the shaft (2, 2 '). ) formed bearing gap (6) with at least one feed channel (7) for pressure lubrication of the bearing gap (6) is connected to lubricating oil by the feed channel (7) opens into a slide bearing side Zuführkanalaustrittsöffnung or lubricating oil bag (8) for storing lubricating oil, wherein in or on Supply channel (7) or in or on the lubricating oil bag (8) at least one sensor element (10; 10 ', 10 ") is arranged for detecting the presence of lubricating oil.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gleitlageranordnung für eine schwere Welle, insbesondere bei einem Getriebe oder Antriebsstrang einer Windkraftanalage, mit einem Gleitlager, dessen zwischen mindestens einer Lagerschale und der Welle gebildeter Lagerspalt mit zumindest einem Zuführkanal zur Schmierung des Lagerspalts mit Schmieröl verbunden ist. Weiterhin betrifft die Erfindung auch ein Steuersystem zur Steuerung der Schmierölversorgung einer solchen Gleitlageranordnung sowie ein Verfahren zur Betriebssteuerung einer zumindest eine solche Gleitlageranordnung aufweisenden Maschine oder Anlage, vorzugsweise Windkraftanlage. Ferner ist auch ein das vorgenannte Verfahren verkörperndes Computerprogrammprodukt angegeben.The present invention relates to a plain bearing arrangement for a heavy shaft, in particular in a transmission or drive train of a wind turbine, with a sliding bearing, the bearing gap formed between at least one bearing shell and the shaft is connected to at least one feed channel for lubricating the bearing gap with lubricating oil. Furthermore, the invention also relates to a control system for controlling the lubricating oil supply of such a sliding bearing assembly and a method for operating control of at least one such sliding bearing assembly having machine or system, preferably wind turbine. Furthermore, a computer program product embodying the aforementioned method is also indicated.
Das Einsatzgebiet der Erfindung erstreckt sich auf hydrostatische oder hydrodynamische Gleitlager für schwere Wellen, die vornehmlich im Bereich des Kraftfahrzeugbaus, der Schiffstechnik sowie des Maschinen- und Anlagenbaus zum Einsatz kommen. Als schwere Wellen werden im Rahmen dieser Anwendungen insbesondere Antriebswellen mit einem Wellendurchmesser zwischen 30 und 300 mm verstanden. Es sind jedoch auch kleinere oder größere Wellendurchmesser denkbar, falls diese mit einer Drehlagerung der hier gattungsgemäßen Art ausgestattet werden können, insbesondere einer Schmierölversorgung des Lagerspalts zugänglich sind. Die Wellen der hier interessierenden Art finden sich beispielsweise in Windkraftanlagen zur getriebeinternen Lagerung von Zahnradbauteilen, zur Lagerung des Antriebsstrangs zwischen Rotor und Getriebeeingang oder auch zur Lagerung eines Rotorblatts an einer Nabe, bei welcher der Pitch des Rotorblatts verstellbar ist. Prinzipiell lässt sich die erfindungsgemäße Lösung auf axiale und radiale Gleitlageranordnungen sowie Kombinationen hieraus anwenden.The field of application of the invention extends to hydrostatic or hydrodynamic plain bearings for heavy waves, which are used primarily in the field of motor vehicle construction, marine technology and mechanical and plant engineering. In the context of these applications, heavy shafts are understood in particular to mean drive shafts having a shaft diameter of between 30 and 300 mm. However, there are also smaller or larger shaft diameters conceivable, if they can be equipped with a rotary bearing of the generic type here, in particular a lubricating oil supply of the bearing gap are accessible. The waves of interest here type can be found for example in wind turbines for internal gear storage of gear components, for storage of the drive train between the rotor and transmission input or for mounting a rotor blade on a hub, in which the pitch of the rotor blade is adjustable. In principle, the solution according to the invention can be applied to axial and radial slide bearing arrangements and combinations thereof.
Aus der
Die
Wechselnde Betriebszustände der eine solche Gleitlagerung umfassenden Maschine oder Anlage sowie Störungen in der Druckschmierung können zu einer Funktionsunterbrechung der Gleitlagerung führen und einen Verschleiß, Schädigung oder sogar Ausfall der Lagerstelle herbeiführen.Changing operating conditions of such a slide bearing comprehensive machine or system as well as disturbances in the pressure lubrication can lead to a malfunction of the sliding bearing and cause wear, damage or even failure of the bearing.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gleitlageranordnung der gattungsgemäßen Art dahingehend weiter zu verbessern, dass mit einfachen technischen Mitteln ein störungsfreier Betrieb ermöglicht wird und überwachbar ist.It is therefore an object of the present invention to further improve a sliding bearing assembly of the generic type to the effect that with simple technical means a trouble-free operation is possible and can be monitored.
Die Aufgabe wird hinsichtlich einer Gleitlageranordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Hinsichtlich eines Steuersystems zur Steuerung der Druckschmierung der Gleitlageranordnung wird auf Anspruch 9 verwiesen. Anspruch 13 gibt ein Verfahren zur Betriebssteuerung einer die Gleitlageranordnung aufweisenden Maschine oder Anlage an, die gemäß Anspruch 12 vorzugsweise eine Windkraftanlage ist, und gemäß Anspruch 16 als Computerprogrammprodukt ausgebildet sein kann. Die jeweils rückbezogenen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung an.The object is achieved in terms of a sliding bearing assembly according to the preamble of
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass in oder an einem Zuführkanal des Schmieröls zum Lagerspalt eines hydrostatischen Gleitlagers bzw. in oder an einer optional vorhandenen Schmieröltasche mindestens ein Sensorelement zur Detektion des Vorhandenseins von Schmieröl angeordnet ist.The invention includes the technical teaching that at least one sensor element for detecting the presence of lubricating oil is arranged in or on a feed channel of the lubricating oil to the bearing gap of a hydrostatic slide bearing or in or on an optional existing lubricating oil bag.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung resultiert aus der Überlegung, dass lediglich das Vorhandensein von Schmieröl, nicht dessen Druckwert, Schmierfilmdicke oder andere physikalische Parameter bereits hinreichend sind, um eine Aussage über den Betriebszustand der Gleitlagerung zu treffen. Das bloße Vorhandensein von Schmieröl lässt sich durch eine einfach aufgebaute Sensorik zuverlässig feststellen. Mit anderen Worten basiert die erfindungsgemäße Lösung auf einer sensortechnischen Ermittlung, ob Schmieröl am Gleitlager anliegt. The advantage of the solution according to the invention results from the consideration that only the presence of lubricating oil, not its pressure value, lubricating film thickness or other physical parameters are already sufficient to make a statement about the operating state of the sliding bearing. The mere presence of lubricating oil can be reliably detected by a simply constructed sensor. In other words, the solution according to the invention is based on a sensor-technical determination as to whether lubricating oil rests on the sliding bearing.
Vorzugsweise kann ein erfindungsgegenständliches Sensorelement als ein kapazitiver oder Ultraschall-Ölstandssensor ausgebildet sein. Ein vorzugsweise nach diesem Messprinzip arbeitendes Sensorelement wird gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform zumindest teilweise in einem vertikalen Kanalabschnitt des Zuführkanals der Druckschmierung angeordnet und misst entweder in analoger Weise die Höhe der Ölstandssäule oder in diskreter Weise zumindest einen Minimalstand sowie einen Maximalstand des im vertikalen Kanalabschnitt vorhandenen Schmieröls. Vorzugsweise eignet sich diese Ausführungsform der Messanordnung für ortsfest angeordnete Wellen, da der Ölstand unter diesen Bedingungen zuverlässig messbar ist. Beispielsweise kann der vertikale Kanalabschnitt des Zuführkanals in einer stehenden Welle eines Planetenträgers einer Planetenstufe angeordnet sein.Preferably, a sensor element according to the invention may be designed as a capacitive or ultrasonic oil level sensor. A preferably operating according to this measuring principle sensor element is arranged according to a first preferred embodiment, at least partially in a vertical channel portion of the feed channel of the pressure lubrication and measures either analogously the height of the oil column or in a discrete manner at least a minimum level and a maximum level of existing in the vertical channel section lubricating oil , This embodiment of the measuring arrangement is preferably suitable for fixedly arranged waves, since the oil level can be reliably measured under these conditions. For example, the vertical channel portion of the feed channel may be arranged in a standing wave of a planetary carrier of a planetary stage.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass ein als Durchflussmesselement ausgebildetes Sensorelement irgendwo am Zuführkanal der Druckschmierung angeordnet ist, um den zur Gleitlagerversorgung fließenden Volumenstrom an Schmieröl zu messen. Ein derartiges Sensorelement ist hinsichtlich seiner Positionierung gegenüber der vorstehend erörterten Ausführungsform unempfindlich und kann daher auch in horizontalen Kanalabschnitten des Zuführkanals der Druckschmierung und auch in beweglichen Bauteilen angeordnet werden. Das Durchflussmesselement kann als ein an sich bekannter Durchfluss-Schalter ausgebildet sein, dessen Sensorblatt mit dem distalen Ende in den Zuführkanal hineinragt. Eine durch die Strömung des Schmieröls bewirkte Beaufschlagung des Sensorblatts ist ein Maß für den durchfließenden Volumenstrom. Anstelle eines solchen Durchfluss-Schalters können auch andere Durchflussmesselemente, beispielsweise Schrauben- oder Turbinenvolumeter, im Zuführkanal der Druckschmierung angeordnet sein, um den dem Gleitlager zufließenden Volumenstrom an Schmieröl zu messen.According to an alternative embodiment, it is proposed that a sensor element designed as a flow measuring element is arranged somewhere on the supply channel of the pressure lubrication in order to measure the volume flow of lubricating oil flowing to the plain bearing supply. Such a sensor element is insensitive to its positioning relative to the embodiment discussed above and can therefore also be arranged in horizontal channel sections of the feed channel of the pressure lubrication and also in movable components. The flow measuring element can be designed as a per se known flow switch whose sensor blade protrudes with the distal end into the feed channel. A pressurization of the sensor blade caused by the flow of the lubricating oil is a measure of the volume flow flowing through it. Instead of such a flow switch, other flow measuring elements, such as screw or Turbinenvolumeter, may be arranged in the feed channel of the pressure lubrication in order to measure the flow of lubricating oil flowing to the sliding bearing.
Gemäß einer dritten Ausführungsform kann das Sensorelement beispielsweise auch als ein Ultraschall-Sensor zur Messung von Lufteinschlüssen im Schmieröl ausgebildet sein. Die Positionierung eines solchen Sensorelements erfolgt vorzugsweise an einer Schmieröltasche der Gleitlageranordnung. Voraussetzung hierfür ist, dass eine solche Schmieröltasche mit hinreichend großen geometrischen Abmessungen existiert. Da sich das Vorhandensein von Schmieröl über das Nicht-Vorhandensein von Lufteinschlüssen, beispielsweise Luftblasen, im Schmieröl detektieren lässt, stellt ein derart positionierter Ultraschall-Sensor ebenfalls eine geeignete Alternative für das erfindungsgegenständliche Sensorelement dar. Auch das hiermit durchgeführte Messen von Lufteinschlüssen ist unabhängig vom Bewegungszustand des Bauteils, in dem das Sensorelement angeordnet ist. Im Übrigen ist ein Ultraschall-Sensor auch zur Messung des Ölstands in einem vertikalen Kanalabschnitt des Zuführkanals geeignet.According to a third embodiment, the sensor element may for example also be designed as an ultrasonic sensor for measuring air inclusions in the lubricating oil. The positioning of such a sensor element is preferably carried out on a lubricating oil bag of the sliding bearing assembly. The prerequisite for this is that such a lubricating oil bag exists with sufficiently large geometric dimensions. Since the presence of lubricating oil can be detected in the lubricating oil by the absence of air inclusions, for example air bubbles, an ultrasound sensor positioned in this way likewise represents a suitable alternative for the sensor element according to the invention. The air inclusions thus measured are also independent of the state of movement of the component in which the sensor element is arranged. Incidentally, an ultrasonic sensor is also suitable for measuring the oil level in a vertical channel section of the feed channel.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können auch mehrere Sensorelemente im Bereich des Zuführkanals und der optionalen Schmieröltasche zum Einsatz kommen, um ein zuverlässiges Messergebnis über das Vorhandensein von Schmieröl sicherzustellen. Dabei können diese mehreren Sensorelemente auch unterschiedlichen Typs sein und insoweit in Kombination miteinander zum Einsatz kommen. Auch andere Sensoren, wie beispielsweise ein Temperatursensor oder Abstandssensor zur Messung der Lagerspaltbreite, sind kombinierbar.In the context of the present invention, a plurality of sensor elements in the region of the feed channel and the optional lubricating oil bag can be used to ensure a reliable measurement result on the presence of lubricating oil. In this case, these multiple sensor elements may also be of different types and, to that extent, be used in combination with one another. Other sensors, such as a temperature sensor or distance sensor for measuring the bearing gap width, can be combined.
Vorzugsweise erstreckt sich der seitens der Welle oder seitens der Lagerschale ausgebildete vertikale Kanalabschnitt des Zuführkanals quer zum Lagerspalt und/oder der Längserstreckung der Schmieröltasche. Darunter fällt nicht allein eine genau senkrechte Positionierung. Auch Winkelabweichungen hiervon gelten als „quer“. In analoger Weise muss der vertikale Kanalabschnitt des Zuführkanals nicht genau senkrecht zur Längsachse der Gleitlageranordnung liegen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform geht dem vertikalen Kanalabschnitt ein horizontaler Kanalabschnitt voraus, der quer zum vertikalen Kanalabschnitt () angeordnet ist und hierin einmündet. Hierdurch wird auf kurzem Weg eine Schmierölzufuhr von außen entlang des Welleninneren bewirkt.The vertical channel section of the feed channel, which is formed by the shaft or by the bearing shell, preferably extends transversely to the bearing gap and / or the longitudinal extension of the lubricating oil pocket. This does not just mean exactly vertical positioning. Angular deviations are also considered "transversal". In an analogous manner, the vertical channel portion of the feed channel does not have to be exactly perpendicular to the longitudinal axis of the slide bearing assembly. According to a preferred embodiment, the vertical channel section is preceded by a horizontal channel section arranged transversely to the vertical channel section (16) and terminating therein. As a result, a lubricating oil supply is effected externally along the inside of the shaft by a short path.
Ein Steuersystem zur Steuerung der Druckschmierung einer Gleitlageranordnung der vorstehend beschriebenen Art umfasst vorzugsweise außerdem eine jedem Sensorelement lokal zugeordnete oder für eine Gruppe von Sensorelementen zentral zu diesen Bauteilen angeordnete Sensorsignalaufbereitungseinheit, welche ein normiertes Messsignal ausgibt. Das Messsignal wird über eine Signalübertragungseinrichtung mit einer sensorfernen Steuereinrichtung zur Betriebssteuerung einer die Gleitlageranordnung umfassenden Maschine oder Anlage nach Maßgabe der von dem mindestens einen Sensorelement detektierten Information verbunden. Dabei kann die Signalübertragungseinrichtung zumindest teilweise als drahtlose Übertragungseinrichtung ausgebildet sein, beispielsweise als Datenfunkeinrichtung. Hierüber lässt sich das Sensorsignal insbesondere von drehenden Bauteilen der Gleitlageranordnung auf die Steuereinrichtung übertragen, falls der Sensor in einem solchen drehenden Bauteil platziert ist. Hierdurch werden verschleißanfällige Schleifkontaktübertragungen und dergleichen vermieden. Die Signalübertragung kann dabei als analoge oder digitale Datenübertragung, beispielsweise per BUS-Protokoll, ausgeführt werden und teilweise auch drahtgebunden erfolgen. Die ein kontinuierliches Messsignal über das Vorhandensein von Schmieröl im Gleitlager empfangende Steuereinrichtung kann Bestandteil einer elektronischen Steuereinheit zur Betriebssteuerung der Maschine oder Anlage sein oder auch dieser, vorzugsweise in Form einer vorgelagerten sogenannten Electronic Control Unit (ECU), zugeordnet sein.A control system for controlling the pressure lubrication of a slide bearing arrangement of the type described above preferably also comprises a sensor signal conditioning unit which is assigned locally to each sensor element or arranged centrally for a group of sensor elements, which outputs a standardized measurement signal. The measurement signal is connected via a signal transmission device to a control device remote from the sensor for operation control of a machine or system comprising the slide bearing arrangement in accordance with the information detected by the at least one sensor element. In this case, the signal transmission device can at least partially as a wireless transmission device be formed, for example as a data radio device. By means of this, the sensor signal, in particular of rotating components of the slide bearing arrangement, can be transmitted to the control device if the sensor is placed in such a rotating component. As a result, wear-prone sliding contact transfers and the like are avoided. The signal transmission can be carried out as an analog or digital data transmission, for example by a BUS protocol, and in some cases also be wired. The control device receiving a continuous measuring signal via the presence of lubricating oil in the plain bearing can be part of an electronic control unit for controlling the operation of the machine or system or else, preferably in the form of an upstream electronic control unit (ECU).
Durch die Steuereinrichtung bzw. die vorgelagerte ECU wird gemäß einer die Erfindung verbessernden Maßnahme in Abhängigkeit des Schmierölzustands der Betrieb der Maschine oder Anlage beeinflusst. Zu diesem Zweck kann die Steuereinrichtung auch andere physikalische Messwerte weiterer Sensoren berücksichtigen, beispielsweise die Temperatur T im Ölsumpf des Druckschmierungskreises, das Drehmoment M, die Drehzahl n und/oder die Antriebsleistung P der gleitgelagerten Welle oder die Viskosität, den Wassergehalt und/oder die Partikelkonzentration von Fremdstoffen im Schmieröl der Druckschmierung. Im Rahmen der Betriebssteuerung werden vorzugsweise folgende Steuermaßnahmen zur Verlängerung der Lebensdauer der Gleitlageranordnung oder deren Funktionsoptimierung ausgeführt:
- - Optimierung der Druckschmierung durch Erhöhung des Ölfördervolumens der Schmiermittelpumpe bei Ölmangel oder durch schmierungsoptimale Ansteuerung des Antriebs der Welle hinsichtlich Drehzahl, Drehmoment und/oder Leistung. Hierdurch erfolgt eine Belastungsanpassung der Schmierstrategie.
- - Bedarfsgesteuertes Erhöhen der Schmiermittelzufuhr im Stillstand und/oder Leerlauf der Welle. Hierdurch wird eine Verlängerung der Lebensdauer der Gleitlagerung erzielt.
- - Verschleißoptimierte Anfahrstrategie nach längerem Stillstand der Welle und/oder tiefen Temperaturen unter Beachtung einer hinreichenden Schmierung der Gleitlageranordnung. In diesem Zusammenhang ist es denkbar, dass die Anlage erst hochgefahren oder die Last erhöht wird, wenn ausreichend Schmierung vorhanden ist oder das Schmieröl warm genug ist. Die Steuereinrichtung oder vorgeschaltete ECU steht zu diesem Zweck signaltechnisch mit der Steuerung der Schmieröleinrichtung bzw. Ölheizung in Verbindung und schaltet die Maschine oder Anlage ein und wartet auf Rückmeldung der in der Gleitlagerung integrierten Ölanwesenheitssensorik, die auf Basis einer Füllstandsmessung, Lufteinschlussdetektion und/oder Durchflussmessung basiert.
- - Erkennen einer Leckage oder Störung in der Schmiermittelzufuhr durch Abgleich von deren Betriebsparametern mit den Messwerten der Schmieröldetektion im Gleitlager. Kommt beispielsweise kein Schmieröl trotz angeforderter Förderleistung im Gleitlager an, kann auf eine Leckage oder Störung in der Druckschmierung geschlossen werden. Auch aus dem zeitlichen Ansprechverhalten und Abgleich mit dem Verhalten zu vorherigen, vergleichbaren Betriebszuständen, insbesondere Temperatur, kann auf eine Änderung der Schmieröleigenschaft, in diesem Falle Viskosität, oder Leistungsabfall in der Druckschmierung geschlossen werden. Ein Leistungsabfall kann beispielsweise durch eine defekte Pumpe oder einen zugesetzten Ölfilter verursacht werden.
- - Notabschaltung der Maschine oder Anlage im Falle einer Mangelschmierung oder bei Eintreten eines der vorstehend beispielhaft angegebenen Störungsfälle.
- - Optimization of the pressure lubrication by increasing the oil delivery volume of the lubricant pump in case of lack of oil or by lubrication-optimal control of the drive of the shaft in terms of speed, torque and / or power. This results in a load adjustment of the lubrication strategy.
- - Demand-controlled increase of the lubricant supply at standstill and / or idle of the shaft. As a result, an extension of the life of the sliding bearing is achieved.
- - Wear-optimized starting strategy after a long standstill of the shaft and / or low temperatures, taking into account a sufficient lubrication of the slide bearing arrangement. In this context, it is conceivable that the system only starts up or the load is increased, if there is sufficient lubrication or if the lubricating oil is warm enough. For this purpose, the control device or upstream ECU communicates with the control of the lubricating oil device or oil heater and switches on the machine or system and waits for feedback of the oil presence sensor integrated in the plain bearing, which is based on level measurement, air entrapment detection and / or flow measurement ,
- - Detecting a leakage or malfunction in the lubricant supply by comparing their operating parameters with the measured values of the lubricating oil detection in the plain bearing. If, for example, no lubricating oil arrives in the plain bearing despite the requested delivery rate, it can be concluded that there is a leak or malfunction in the pressure lubrication. Also from the temporal response and comparison with the behavior of previous, comparable operating conditions, in particular temperature, can be concluded on a change in the lubricating oil property, in this case viscosity, or power loss in the pressure lubrication. A power loss can be caused for example by a defective pump or an added oil filter.
- - Emergency shutdown of the machine or system in the event of a lack of lubrication or on the occurrence of one of the above exemplified incidents.
Es sei darauf hingewiesen, dass das vorgenannte Verfahren zur Betriebssteuerung sich in Form eines Computerprogrammprodukts mit Programmcodemitteln zu dessen Durchführung umsetzen lässt und vorzugsweise auf einer dafür vorgesehenen softwaregesteuerten elektronischen Steuereinheit, insbesondere ECU, des Steuersystems oder auch auf einer Cloud-Plattform abläuft.It should be noted that the aforementioned method for operation control can be implemented in the form of a computer program product with program code means for its implementation and preferably runs on a dedicated software-controlled electronic control unit, in particular ECU, the control system or on a cloud platform.
Weiter die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.Next improvement of the invention measures will be described in more detail below together with the description of preferred embodiments of the invention with reference to FIGS.
Es zeigt:
-
1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Gleitlageranordnung mit einem Ölstandssensor zur Detektion des Vorhandenseins von Schmieröl, -
2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Gleitlageranordnung mit einer kombinierten Sensorik aus Durchflussmesselement und Ultraschall-Sensor, und -
3 eine Blockschaltbilddarstellung eines Steuersystems zur Steuerung der Druckschmierung für eine Gleitlageranordnung gemäß1 oder 2 .
-
1 a schematic representation of a first embodiment of a sliding bearing assembly with an oil level sensor for detecting the presence of lubricating oil, -
2 a schematic representation of a second embodiment of a sliding bearing assembly with a combined sensor of flow measuring element and ultrasonic sensor, and -
3 a block diagram representation of a control system for controlling the pressure lubrication for a sliding bearing assembly according to1 or2 ,
Gemäß
Die Gleitlageranordnung
Bei diesem Ausführungsbeispiel mündet die gleitlagerseitige Austrittsöffnung des Zuführkanals
Der Zuführkanal
Entlang des vertikalen Kanalabschnitts
Das Sensorelement
Die in
Kombiniert ist das Sensorelement
Da die Welle
Beide Sensorelemente
Nach
All die durch die Sensorelemente
Unter Verwendung des Steueralgorithmus
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hierfür denkbar, welche vom Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche mit umfasst sind. So ist es beispielsweise auch möglich, andere Maßnahmen zur Betriebssteuerung einer Maschine oder Anlage bei einem durch die erfindungsgemäße Lösung erkannten Ölmangel vorzunehmen, beispielsweise einer Erhöhung der Schmiermittelzufuhr, insbesondere im Stillstand, eine verschleißoptimierte Anfahrstrategie nach längerem Stillstand oder extrem tiefen Temperaturen, eine Leckagedetektion, eine Optimierung der Druckschmierung durch bedarfsgerechte Schmierölzufuhr und dergleichen.The invention is not limited to the preferred embodiments described above. On the contrary, modifications are conceivable which are included in the scope of protection of the following claims. Thus, it is also possible, for example, to carry out other measures for controlling the operation of a machine or system with an oil deficiency recognized by the solution according to the invention, for example an increase in lubricant supply, in particular at standstill, a wear-optimized starting strategy after a long standstill or extremely low temperatures, leakage detection, a Optimization of the pressure lubrication by demand lubricating oil supply and the like.
Ferner ist das erfindungsgemäße Steuersystem nicht darauf beschränkt, dass das Verfahren zur Betriebssteuerung lokal in der Maschine oder Anlage durchgeführt wird. Dieses kann beispielsweise auch auf einer Client-Server-Architektur durchgeführt werden, worin die sensorische Messwertermittlung clientseitig und die Signalauswertung serverseitig erfolgt. Auch die Nutzung einer Cloud-Plattform zu diesem Zweck ist denkbar. Dies bietet den Vorteil, dass die ermittelten Sensordaten auch für andere Einsatzzwecke als eine Betriebssteuerung der Maschine oder Anlage nutzbar gemacht werden können.Furthermore, the control system according to the invention is not limited to the fact that the method of operation control is carried out locally in the machine or plant. This can also be carried out, for example, on a client-server architecture, in which the sensory measured value determination takes place on the client side and the signal evaluation on the server side. The use of a cloud platform for this purpose is also conceivable. This offers the advantage that the determined sensor data can also be used for other purposes as an operation control of the machine or system.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Gleitlageranordnungplain bearing arrangement
- 22
- Wellewave
- 33
- Planetenradplanet
- 44
- Gleitlagerbearings
- 55
- Lagerschalebearing shell
- 66
- Lagerspaltbearing gap
- 77
- Zuführkanalfeed
- 88th
- SchmieröltascheOil bag
- 9a9a
- horizontaler Kanalabschnitthorizontal channel section
- 9b9b
- vertikaler Kanalabschnittvertical channel section
- 1010
- Sensorelementsensor element
- 1111
- SensorsignalaufbereitungseinheitSensor signal conditioning unit
- 1212
- SignalübertragungseinrichtungSignal transmission means
- 1313
- Temperatursensortemperature sensor
- 1414
- SignalempfangseinrichtungSignal-receiving device
- 1515
- Steuereinrichtungcontrol device
- 1616
- Steuereinheitcontrol unit
- 1717
- Steueralgorithmus control algorithm
- TT
- Temperaturtemperature
- MM
- Drehmomenttorque
- nn
- Drehzahlnumber of revolutions
- PP
- Antriebsleistungdrive power
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- US 2012/0068460 A1 [0004]US 2012/0068460 A1 [0004]
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