JP5808548B2 - Rolling bearing and wind power generator - Google Patents

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Description

この発明は、転がり軸受および風力発電装置に関し、特に、風力発電装置に用いられる転がり軸受の磨耗監視技術に関する。   The present invention relates to a rolling bearing and a wind turbine generator, and more particularly to a wear monitoring technique for a rolling bearing used in a wind turbine generator.

特開2010−159710号公報(特許文献1)は、風力発電装置の主軸軸受の状態を監視する監視装置を開示する。この監視装置は、主軸軸受に作用する負荷荷重を検出する荷重検出手段と、この荷重検出手段の検出信号を判定情報の一つとして用いて上記主軸軸受に関する所定の判定、たとえばメンテナンス必要時期の判定を行なう判定手段とを備える。   Japanese Patent Laying-Open No. 2010-159710 (Patent Document 1) discloses a monitoring device that monitors the state of a main shaft bearing of a wind turbine generator. This monitoring device uses a load detection means for detecting a load applied to the spindle bearing and a detection signal from the load detection means as one piece of determination information, for example, a predetermined determination regarding the spindle bearing, for example, determination of a maintenance necessary time. Determination means for performing

この監視装置によれば、風力発電装置の主軸軸受の特徴である負荷荷重の変動について監視するので、主軸軸受のメンテナンス必要時期の予測等の判定を精度良く行なうことができるとされる(特許文献1参照)。   According to this monitoring device, since fluctuations in load load, which is a characteristic of the main shaft bearing of the wind turbine generator, are monitored, it is possible to accurately determine the prediction of the maintenance required time of the main shaft bearing (Patent Literature). 1).

なお、風力発電装置としては、増速機構を備えずに羽根(ブレード)の回転が発電機に直接伝達される、いわゆる直結式の風力発電装置が知られている(たとえば、特許文献2,3参照)。このような直結式の風力発電装置においては、羽根および発電機の回転子は、共通の軸受によって支持される。回転子は、発電効率を向上させるために、発電機の固定子に近接させる必要がある。   As a wind power generator, a so-called directly connected wind power generator in which rotation of a blade (blade) is directly transmitted to a generator without providing a speed increasing mechanism is known (for example, Patent Documents 2 and 3). reference). In such a directly connected wind power generator, the blades and the rotor of the generator are supported by a common bearing. The rotor needs to be close to the stator of the generator in order to improve power generation efficiency.

特開2010−159710号公報JP 2010-159710 A 特表2003−510492号公報Special table 2003-510492 gazette 特開2010−116925号公報JP 2010-116925 A

潤滑不良等に起因する内輪軌道面、外輪軌道面あるいは転動体の磨耗が転がり軸受に発生した場合、磨耗量が大きくなると、軸受によって支持される回転体の位置が回転軸に直角な方向(径方向、ラジアル方向)に変動する。ここで、風力発電装置においては、特に、発電効率を高めるために発電機において回転子が固定子と近接して配設される。したがって、軸受の内部磨耗により回転子が径方向に変動すると、回転子が固定子と接触して発電機が損傷し、風力発電装置に致命的な故障を与え得る。特に上述のような直結式の風力発電装置においては、発電機の入力側に増速機を備える増速式の風力発電装置と比べて大型の発電機が用いられるので、発電機の損傷による被害額は大きなものとなる。   When wear on the inner ring raceway surface, outer ring raceway surface or rolling element due to poor lubrication occurs on the rolling bearing, if the amount of wear increases, the position of the rotating body supported by the bearing is in a direction perpendicular to the rotation axis (diameter Direction, radial direction). Here, in the wind power generator, in particular, in order to increase the power generation efficiency, the rotor is disposed close to the stator in the generator. Therefore, when the rotor fluctuates in the radial direction due to internal wear of the bearing, the rotor contacts the stator and the generator is damaged, which may cause a fatal failure to the wind power generator. In particular, in a directly connected wind power generator as described above, a large generator is used compared to a speed increasing wind power generator provided with a speed increasing gear on the input side of the power generator. The forehead will be large.

上記の特許文献1に開示される監視装置は、荷重検出手段や判定手段を備えることによって軸受の異常を判定するものであるが、軸受内部の磨耗を検知する機能は備えていない。   The monitoring device disclosed in Patent Document 1 determines a bearing abnormality by including a load detection unit and a determination unit, but does not have a function of detecting wear inside the bearing.

それゆえに、この発明の目的は、軸受の内部磨耗を検知可能な転がり軸受およびそれを備える風力発電装置を提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to provide a rolling bearing capable of detecting internal wear of the bearing and a wind turbine generator having the rolling bearing.

この発明によれば、転がり軸受は、風力発電装置に用いられる転がり軸受であって、内輪および外輪と、複数の転動体と、変位検出装置とを備える。複数の転動体は、内輪と外輪との間に介在する。変位検出装置は、内輪および外輪の一方に対する他方の径方向の変位を検出する。変位検出装置は、複数の検出部を含む。複数の検出部は、円周に沿う方向に位置をずらして配設される。   According to this invention, the rolling bearing is a rolling bearing used for a wind power generator, and includes an inner ring and an outer ring, a plurality of rolling elements, and a displacement detection device. The plurality of rolling elements are interposed between the inner ring and the outer ring. The displacement detection device detects a displacement in the other radial direction with respect to one of the inner ring and the outer ring. The displacement detection device includes a plurality of detection units. The plurality of detection units are arranged with their positions shifted in a direction along the circumference.

好ましくは、複数の検出部は、円周に沿う方向に略90度ずらして配設される2つの変位センサを含む。   Preferably, the plurality of detection units include two displacement sensors arranged with a shift of approximately 90 degrees in a direction along the circumference.

さらに好ましくは、複数の検出部は、2つの変位センサに対して回転軸に沿う方向にそれぞれ配設されるもう2つの変位センサをさらに含む。   More preferably, the plurality of detection units further include two displacement sensors respectively disposed in the direction along the rotation axis with respect to the two displacement sensors.

好ましくは、各変位センサは、渦電流式変位センサである。
好ましくは、複数の検出部の各々は、内輪および外輪の一方に固設され、内輪および外輪の他方の近接を検出する近接スイッチを含む。
Preferably, each displacement sensor is an eddy current displacement sensor.
Preferably, each of the plurality of detection units includes a proximity switch fixed to one of the inner ring and the outer ring and detecting the proximity of the other of the inner ring and the outer ring.

好ましくは、転がり軸受は、制御装置をさらに備える。制御装置は、複数の検出部からの検出信号に基づいて変位を算出し、その算出された変位が所定のしきい値を超えると警報を発生する。   Preferably, the rolling bearing further includes a control device. The control device calculates a displacement based on detection signals from a plurality of detection units, and generates an alarm when the calculated displacement exceeds a predetermined threshold value.

さらに好ましくは、転がり軸受は、無線発信部と、発電部とをさらに備える。無線発信部は、複数の検出部からの検出信号を転がり軸受の外部へ無線送信する。発電部は、無線発信部の動作電力を発生する。   More preferably, the rolling bearing further includes a wireless transmission unit and a power generation unit. The wireless transmission unit wirelessly transmits detection signals from the plurality of detection units to the outside of the rolling bearing. The power generation unit generates operating power for the wireless transmission unit.

さらに好ましくは、転がり軸受は、蓄電装置をさらに備える。蓄電装置は、発電部により発電された電力を蓄える。   More preferably, the rolling bearing further includes a power storage device. The power storage device stores the power generated by the power generation unit.

また、この発明によれば、風力発電装置は、ブレードと、主軸と、発電機と、転がり軸受とを備える。ブレードは、風力を受ける。主軸は、ブレードに接続される。発電機は、主軸から回転力を受けて発電する。転がり軸受は、主軸を支持する。転がり軸受は、内輪および外輪と、複数の転動体と、変位検出装置とを含む。複数の転動体は、内輪と外輪との間に介在する。変位検出装置は、内輪および外輪の一方に対する他方の径方向の変位を検出する。変位検出装置は、円周に沿う方向に位置をずらして配設される。   Moreover, according to this invention, a wind power generator is provided with a braid | blade, a main axis | shaft, a generator, and a rolling bearing. The blade receives wind power. The main shaft is connected to the blade. The generator receives power from the main shaft and generates power. The rolling bearing supports the main shaft. The rolling bearing includes an inner ring and an outer ring, a plurality of rolling elements, and a displacement detection device. The plurality of rolling elements are interposed between the inner ring and the outer ring. The displacement detection device detects a displacement in the other radial direction with respect to one of the inner ring and the outer ring. The displacement detection device is disposed with a position shifted in a direction along the circumference.

好ましくは、発電機は、回転子と固定子とを含む。回転子は、主軸に直結される。   Preferably, the generator includes a rotor and a stator. The rotor is directly connected to the main shaft.

この発明によれば、円周に沿う方向に位置をずらして配設される複数の検出部によって、内輪および外輪の一方に対する他方の径方向の変位が検出されるので、軸受の内部磨耗を検知可能な転がり軸受およびそれを備える風力発電装置を提供することができる。   According to the present invention, since the plurality of detection units arranged with their positions shifted in the direction along the circumference detects the radial displacement of the other of the inner ring and the outer ring, the internal wear of the bearing is detected. A possible rolling bearing and a wind power generator including the same can be provided.

この発明の実施の形態1による風力発電装置の全体構成を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows roughly the whole structure of the wind power generator by Embodiment 1 of this invention. 図1に示す軸受の断面図である。It is sectional drawing of the bearing shown in FIG. 図2に示す軸受の断面IIIの断面図である。It is sectional drawing of the cross section III of the bearing shown in FIG. 図2に示す制御装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the control apparatus shown in FIG. 実施の形態2における軸受の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a bearing in a second embodiment. 図5に示す制御装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the control apparatus shown in FIG. 実施の形態3における軸受の回転軸に垂直な断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view perpendicular to the rotation axis of a bearing in the third embodiment. 実施の形態4における軸受の回転軸に垂直な断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view perpendicular to the rotation axis of a bearing in the fourth embodiment. 実施の形態5における軸受の断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a bearing in a fifth embodiment.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態1による風力発電装置の全体構成を概略的に示す断面図である。図1を参照して、風力発電装置10は、主軸20と、ブレード30と、発電機40と、ナセル50と、軸受60と、タワー90とを備える。発電機40は、回転子70と、固定子80とを含む。
[Embodiment 1]
1 is a cross-sectional view schematically showing an overall configuration of a wind turbine generator according to Embodiment 1 of the present invention. With reference to FIG. 1, the wind turbine generator 10 includes a main shaft 20, a blade 30, a generator 40, a nacelle 50, a bearing 60, and a tower 90. The generator 40 includes a rotor 70 and a stator 80.

主軸20は、発電機40のロータと一体的に構成され、軸受60によって回転自在に支持される。そして、主軸20は、風力を受けたブレード30により発生する回転トルクを発電機40に伝達する。ブレード30は、主軸20の先端に設けられ、風力を回転トルクに変換して主軸20に伝達する。発電機40は、主軸20から受ける回転トルクによって発電する。発電機40は、たとえば、誘導発電機によって構成される。   The main shaft 20 is configured integrally with the rotor of the generator 40 and is rotatably supported by a bearing 60. The main shaft 20 transmits the rotational torque generated by the blade 30 that receives wind force to the generator 40. The blade 30 is provided at the tip of the main shaft 20 and converts wind force into rotational torque and transmits it to the main shaft 20. The generator 40 generates electric power by the rotational torque received from the main shaft 20. The generator 40 is constituted by, for example, an induction generator.

軸受60は、ナセル50に固設され、発電機40のロータ(主軸20)を回転自在に支持する。軸受60は、転がり軸受によって構成され、たとえば、複列円すいころ軸受や複列円筒ころ軸受、自動調心ころ軸受等によって構成される。   The bearing 60 is fixed to the nacelle 50, and rotatably supports the rotor (main shaft 20) of the generator 40. The bearing 60 is constituted by a rolling bearing, for example, a double row tapered roller bearing, a double row cylindrical roller bearing, or a self-aligning roller bearing.

発電機40の回転子70は、主軸20と一体的に回転するロータに固設される。発電機40の固定子80は、ナセル50に固設される。そして、回転子70および固定子80は、発電機40の発電効率を高めるために、互いに近接して配設される。ナセル50は、タワー90によって支持される。   The rotor 70 of the generator 40 is fixed to a rotor that rotates integrally with the main shaft 20. The stator 80 of the generator 40 is fixed to the nacelle 50. The rotor 70 and the stator 80 are disposed close to each other in order to increase the power generation efficiency of the generator 40. The nacelle 50 is supported by the tower 90.

図2は、図1に示した軸受60の断面図である。図2を参照して、軸受60は、内輪110と、外輪120と、転動体130と、変位センサ140Aと、制御装置150とを含む。なお、上述のように、軸受60の形式は特に限定されるものではないが、以下では、外向き複列円すいころ軸受によって軸受60が構成される場合について代表的に説明する。   FIG. 2 is a cross-sectional view of the bearing 60 shown in FIG. Referring to FIG. 2, bearing 60 includes an inner ring 110, an outer ring 120, a rolling element 130, a displacement sensor 140 </ b> A, and a control device 150. As described above, the type of the bearing 60 is not particularly limited. Hereinafter, a case where the bearing 60 is configured by an outward double-row tapered roller bearing will be representatively described.

内輪110には、発電機40(図1)のロータ(または主軸20)が嵌め込まれる。外輪120は、ナセル50(図1)に固設される。内輪110と外輪120との間には、複数の転動体130が介在する。転動体130は、円周に沿った方向に等間隔で配設され、かつ、それらが2セットの列をなして内輪110と外輪120との間に配設される。   The inner ring 110 is fitted with the rotor (or the main shaft 20) of the generator 40 (FIG. 1). The outer ring 120 is fixed to the nacelle 50 (FIG. 1). A plurality of rolling elements 130 are interposed between the inner ring 110 and the outer ring 120. The rolling elements 130 are arranged at equal intervals in the direction along the circumference, and are arranged between the inner ring 110 and the outer ring 120 in two sets of rows.

変位センサ140Aは、静止輪である外輪120に対する内輪110の径方向(ラジアル方向)の変位を検出するためのセンサである。変位センサ140Aは、外輪120に固設され、たとえば、外輪間座に設けられた油穴部に設置される。そして、変位センサ140Aは、内輪110との距離に従って変化する信号を出力する。変位センサ140Aには、潤滑油や潤滑グリース等が充填された環境に強いものが好ましく、たとえば、耐環境性の高い渦電流式のものが用いられる。なお、渦電流式の変位センサには、公知の種々のものを用いることができる。   The displacement sensor 140A is a sensor for detecting a displacement in the radial direction (radial direction) of the inner ring 110 with respect to the outer ring 120 which is a stationary wheel. The displacement sensor 140A is fixed to the outer ring 120, and is installed, for example, in an oil hole provided in the outer ring spacer. The displacement sensor 140A outputs a signal that changes according to the distance from the inner ring 110. The displacement sensor 140A is preferably resistant to an environment filled with lubricating oil, lubricating grease, or the like. For example, an eddy current type having high environmental resistance is used. Various known eddy current type displacement sensors can be used.

制御装置150は、予め記憶されたプログラムをCPU(Central Processing Unit)で実行することによるソフトウェア処理および/または専用の電子回路によるハードウェア処理により、変位センサ140Aの検出信号に基づいて、外輪120に対する内輪110の径方向の相対変位を算出する。そして、制御装置150は、算出された相対変位が予め設定されたしきい値を超えると、軸受60の磨耗量の増大を報知するための警報を出力する。なお、制御装置150は、たとえば、ナセル50(図1)内に配設される。   Based on the detection signal of the displacement sensor 140A, the control device 150 performs software processing by executing a program stored in advance by a CPU (Central Processing Unit) and / or hardware processing by a dedicated electronic circuit. The relative displacement in the radial direction of the inner ring 110 is calculated. And the control apparatus 150 will output the warning for alert | reporting the increase in the amount of wear of the bearing 60, if the calculated relative displacement exceeds the preset threshold value. In addition, the control apparatus 150 is arrange | positioned in the nacelle 50 (FIG. 1), for example.

なお、変位センサ140Aのみでは、変位センサ140Aに対して水平方向の回転子の変動を検知できないところ、この実施の形態1では、変位センサ140Aから円周に沿った方向に90°ずれた位置にさらに変位センサが設けられる。   Note that the displacement of the rotor in the horizontal direction relative to the displacement sensor 140A cannot be detected by the displacement sensor 140A alone. In the first embodiment, the displacement sensor 140A is at a position shifted by 90 ° in the direction along the circumference. Furthermore, a displacement sensor is provided.

図3は、図2に示した軸受60の断面IIIの断面図である。図3を参照して、変位センサ140Bは、変位センサ140Aから円周に沿った方向に90°ずらした位置に配設される。変位センサ140Bも、外輪120に固設され、たとえば、外輪間座に設けられた油穴部に設置される。そして、変位センサ140Bも、内輪110との距離に従って変化する信号を制御装置150(図2)へ出力する。なお、変位センサ140Bにも、たとえば、渦電流式のものが用いられる。   3 is a cross-sectional view of section III of bearing 60 shown in FIG. Referring to FIG. 3, displacement sensor 140B is disposed at a position shifted from displacement sensor 140A by 90 ° in the direction along the circumference. The displacement sensor 140B is also fixed to the outer ring 120, for example, in an oil hole provided in the outer ring spacer. Displacement sensor 140B also outputs a signal that changes according to the distance from inner ring 110 to control device 150 (FIG. 2). For example, an eddy current type is also used for the displacement sensor 140B.

図4は、図2に示した制御装置150の機能ブロック図である。図4を参照して、制御装置150は、相対変位算出部210と、警報出力部220とを含む。相対変位算出部210は、変位センサ140Aの検出信号S1および変位センサ140Bの検出信号S2を受ける。相対変位算出部210は、検出信号S1に基づいて、変位センサ140Aと内輪110との間の変位を算出する。また、相対変位算出部210は、検出信号S2に基づいて、変位センサ140Bと内輪110との間の変位を算出する。そして、相対変位算出部210は、算出された変位センサ140Aと内輪110との間の変位および変位センサ140Bと内輪110との間の変位に基づいて、外輪120に対する内輪110の径方向の相対変位を算出する。   FIG. 4 is a functional block diagram of the control device 150 shown in FIG. Referring to FIG. 4, control device 150 includes a relative displacement calculation unit 210 and an alarm output unit 220. The relative displacement calculator 210 receives the detection signal S1 from the displacement sensor 140A and the detection signal S2 from the displacement sensor 140B. The relative displacement calculator 210 calculates the displacement between the displacement sensor 140A and the inner ring 110 based on the detection signal S1. Further, the relative displacement calculation unit 210 calculates the displacement between the displacement sensor 140B and the inner ring 110 based on the detection signal S2. Then, the relative displacement calculation unit 210 calculates the relative displacement in the radial direction of the inner ring 110 with respect to the outer ring 120 based on the calculated displacement between the displacement sensor 140A and the inner ring 110 and the displacement between the displacement sensor 140B and the inner ring 110. Is calculated.

警報出力部220は、外輪120に対する内輪110の径方向の相対変位の算出値を相対変位算出部210から受ける。そして、警報出力部220は、その受けた相対変位の算出値を予め設定されたしきい値と比較し、相対変位がしきい値を超えると、軸受60の磨耗量が増大しているものとして警報を出力する。   The alarm output unit 220 receives the calculated value of the relative displacement in the radial direction of the inner ring 110 with respect to the outer ring 120 from the relative displacement calculation unit 210. Then, the alarm output unit 220 compares the calculated value of the received relative displacement with a preset threshold value, and when the relative displacement exceeds the threshold value, the amount of wear of the bearing 60 is increased. Output an alarm.

以上のように、この実施の形態1においては、円周に沿う方向に位置をずらして配設される変位センサ140A,140Bによって、外輪120に対する内輪110の径方向の変位が検出される。これにより、軸受60の内部磨耗が検知される。そして、外輪120に対する内輪110の径方向の変位がしきい値を超えると、軸受60の磨耗量が増大しているものとして警報が出力される。したがって、この実施の形態1によれば、発電機40の回転子70と固定子80との接触という風力発電装置10の致命的な損傷が発生するのを防止することができる。   As described above, in the first embodiment, the displacement in the radial direction of the inner ring 110 with respect to the outer ring 120 is detected by the displacement sensors 140A and 140B that are arranged with their positions shifted in the direction along the circumference. Thereby, the internal wear of the bearing 60 is detected. When the radial displacement of the inner ring 110 with respect to the outer ring 120 exceeds a threshold value, an alarm is output on the assumption that the amount of wear of the bearing 60 has increased. Therefore, according to this Embodiment 1, it can prevent that the fatal damage of the wind power generator 10 called the contact of the rotor 70 and the stator 80 of the generator 40 generate | occur | produces.

[実施の形態2]
上述のように、特に直結式の風力発電装置においては、増速機構を備える風力発電装置と比べて大型の発電機が用いられることが多く、回転子および固定子も回転軸に沿った方向に長いものとなる。この場合、外輪の回転軸に対する内輪の回転軸の相対角度が生じると、回転子が固定子と接触して発電機が損傷し、風力発電装置に致命的な故障を与え得る。そこで、実施の形態2では、変位センサ140A,140B(図3)に対して回転軸に沿う方向に間隔をおいてそれぞれもう2つの変位センサが設けられる。これにより、外輪の回転軸に対する内輪の回転軸の相対角度も計測可能となり、相対角度が予め定められた設定値を超えた場合には、警報が出力される。
[Embodiment 2]
As described above, particularly in a direct-coupled wind power generator, a large generator is often used as compared with a wind power generator equipped with a speed increasing mechanism, and the rotor and the stator are also in a direction along the rotation axis. It will be long. In this case, if a relative angle of the rotation axis of the inner ring with respect to the rotation axis of the outer ring occurs, the rotor contacts the stator and the generator is damaged, which may cause a fatal failure of the wind power generator. Therefore, in the second embodiment, two displacement sensors are provided at intervals in the direction along the rotation axis with respect to the displacement sensors 140A and 140B (FIG. 3). As a result, the relative angle of the rotation axis of the inner ring with respect to the rotation axis of the outer ring can also be measured, and an alarm is output when the relative angle exceeds a predetermined set value.

図5は、実施の形態2における軸受60Aの断面図である。図5を参照して、軸受60Aは、内輪310と、外輪320と、転動体330と、変位センサ340A,342Aと、制御装置150Aとを含む。なお、この実施の形態2においても、軸受60Aの形式は特に限定されるものではないが、以下では、実施の形態1と同様に、外向き複列円すいころ軸受によって軸受60Aが構成される場合について代表的に説明する。   FIG. 5 is a cross-sectional view of bearing 60A in the second embodiment. Referring to FIG. 5, bearing 60A includes an inner ring 310, an outer ring 320, rolling elements 330, displacement sensors 340A and 342A, and a control device 150A. In the second embodiment, the type of the bearing 60A is not particularly limited. However, in the following, as in the first embodiment, the bearing 60A is configured by an outward double-row tapered roller bearing. Will be described representatively.

内輪310には、発電機40(図1)のロータ(または主軸20)が嵌め込まれる。外輪320は、ナセル50(図1)に固設される。複数の転動体330は、内輪310と外輪320との間に介在する。   The rotor (or main shaft 20) of the generator 40 (FIG. 1) is fitted into the inner ring 310. The outer ring 320 is fixed to the nacelle 50 (FIG. 1). The plurality of rolling elements 330 are interposed between the inner ring 310 and the outer ring 320.

変位センサ340Aは、静止輪である外輪320に対する内輪310の径方向(ラジアル方向)の変位を検出するためのセンサである。変位センサ340Aは、外輪320に固設される。そして、変位センサ340Aは、内輪310との距離に従って変化する信号を出力する。   The displacement sensor 340A is a sensor for detecting a displacement in the radial direction (radial direction) of the inner ring 310 with respect to the outer ring 320 which is a stationary wheel. The displacement sensor 340A is fixed to the outer ring 320. Displacement sensor 340A outputs a signal that changes according to the distance from inner ring 310.

変位センサ342Aも、外輪320に対する内輪310の径方向(ラジアル方向)の変位を検出するためのセンサである。変位センサ342Aは、変位センサ340Aに対して回転軸に沿った方向に間隔を置いて外輪320に固設される。そして、変位センサ342Aも、内輪310との距離に従って変化する信号を出力する。   The displacement sensor 342A is also a sensor for detecting displacement in the radial direction (radial direction) of the inner ring 310 with respect to the outer ring 320. The displacement sensor 342A is fixed to the outer ring 320 at an interval in the direction along the rotation axis with respect to the displacement sensor 340A. The displacement sensor 342A also outputs a signal that changes according to the distance from the inner ring 310.

なお、特に図示しないが、実施の形態1と同様に、変位センサ340Aから円周に沿った方向に90°ずらした位置にさらに変位センサが設けられる。さらに、変位センサ342Aから円周に沿った方向に90°ずらした位置にもさらに変位センサが設けられる。   Although not particularly illustrated, a displacement sensor is further provided at a position shifted by 90 ° from the displacement sensor 340A in the direction along the circumference, as in the first embodiment. Furthermore, a displacement sensor is further provided at a position shifted by 90 ° from the displacement sensor 342A in the direction along the circumference.

制御装置150Aは、各変位センサの検出信号に基づいて、外輪320に対する内輪310の径方向の相対変位を算出する。また、制御装置150Aは、各変位センサの検出信号に基づいて、外輪320の回転軸に対する内輪310の回転軸の相対角度を算出する。そして、制御装置150Aは、算出された相対変位が予め設定されたしきい値を超えるか、または、算出された相対角度が予め設定されたしきい値を超えると、軸受60Aの磨耗量の増大を報知するための警報を出力する。なお、制御装置150Aも、たとえば、ナセル50(図1)内に配設される。   The control device 150A calculates the relative displacement in the radial direction of the inner ring 310 with respect to the outer ring 320 based on the detection signal of each displacement sensor. Further, control device 150A calculates the relative angle of the rotation axis of inner ring 310 with respect to the rotation axis of outer ring 320 based on the detection signal of each displacement sensor. When the calculated relative displacement exceeds a preset threshold value or the calculated relative angle exceeds a preset threshold value, the control device 150A increases the wear amount of the bearing 60A. An alarm for notifying is output. The control device 150A is also disposed in the nacelle 50 (FIG. 1), for example.

図6は、図5に示した制御装置150Aの機能ブロック図である。図6を参照して、制御装置150Aは、相対変位算出部210Aと、警報出力部220Aと、相対角度算出部230とを含む。   FIG. 6 is a functional block diagram of control device 150A shown in FIG. Referring to FIG. 6, control device 150 </ b> A includes a relative displacement calculation unit 210 </ b> A, an alarm output unit 220 </ b> A, and a relative angle calculation unit 230.

相対変位算出部210Aは、変位センサ340Aの検出信号S1に基づいて、変位センサ340Aと内輪310との間の変位を算出する。また、相対変位算出部210Aは、変位センサ340Aから円周に沿った方向に90°ずらした位置に配設される変位センサ340B(図示せず)の検出信号S3に基づいて、変位センサ340Bと内輪310との間の変位を算出する。そして、相対変位算出部210Aは、算出された変位センサ340Aと内輪310との間の変位および変位センサ340Bと内輪310との間の変位に基づいて、外輪320に対する内輪310の径方向の相対変位を算出する。   The relative displacement calculation unit 210A calculates the displacement between the displacement sensor 340A and the inner ring 310 based on the detection signal S1 of the displacement sensor 340A. The relative displacement calculation unit 210A is based on a detection signal S3 of a displacement sensor 340B (not shown) disposed at a position shifted by 90 ° from the displacement sensor 340A in the direction along the circumference. The displacement between the inner ring 310 and the inner ring 310 is calculated. Then, the relative displacement calculation unit 210A is configured so that the radial displacement of the inner ring 310 relative to the outer ring 320 is based on the calculated displacement between the displacement sensor 340A and the inner ring 310 and the displacement between the displacement sensor 340B and the inner ring 310. Is calculated.

なお、相対変位算出部210Aは、変位センサ342Aの検出信号S2と、変位センサ342Aから円周に沿った方向に90°ずらした位置に配設される変位センサ342B(図示せず)の検出信号S4とに基づいて、外輪320に対する内輪310の径方向の相対変位を算出する。   The relative displacement calculator 210A detects the detection signal S2 of the displacement sensor 342A and the detection signal of a displacement sensor 342B (not shown) disposed at a position shifted by 90 ° from the displacement sensor 342A in the direction along the circumference. Based on S4, the radial relative displacement of the inner ring 310 with respect to the outer ring 320 is calculated.

相対角度算出部230は、変位センサ340Aの検出信号S1に基づいて、変位センサ340Aと内輪310との間の変位を算出する。また、相対角度算出部230は、変位センサ342Aの検出信号S2に基づいて、変位センサ342Aと内輪310との間の変位を算出する。さらに、相対角度算出部230は、変位センサ340Bの検出信号S3に基づいて、変位センサ340Bと内輪310との間の変位を算出する。また、さらに、相対角度算出部230は、変位センサ342Bの検出信号S4に基づいて、変位センサ342Bと内輪310との間の変位を算出する。   The relative angle calculation unit 230 calculates the displacement between the displacement sensor 340A and the inner ring 310 based on the detection signal S1 of the displacement sensor 340A. Further, the relative angle calculation unit 230 calculates the displacement between the displacement sensor 342A and the inner ring 310 based on the detection signal S2 of the displacement sensor 342A. Furthermore, the relative angle calculation unit 230 calculates the displacement between the displacement sensor 340B and the inner ring 310 based on the detection signal S3 of the displacement sensor 340B. Furthermore, the relative angle calculation unit 230 calculates the displacement between the displacement sensor 342B and the inner ring 310 based on the detection signal S4 of the displacement sensor 342B.

そして、相対角度算出部230は、算出された変位センサ340Aと内輪310との間の変位、変位センサ342Aと内輪310との間の変位、変位センサ340Bと内輪310との間の変位、および変位センサ342Bと内輪310との間の変位に基づいて、外輪320の回転軸に対する内輪310の回転軸の相対角度を算出する。   The relative angle calculation unit 230 calculates the displacement between the displacement sensor 340A and the inner ring 310, the displacement between the displacement sensor 342A and the inner ring 310, the displacement between the displacement sensor 340B and the inner ring 310, and the displacement. Based on the displacement between the sensor 342B and the inner ring 310, the relative angle of the rotation axis of the inner ring 310 with respect to the rotation axis of the outer ring 320 is calculated.

警報出力部220Aは、外輪320に対する内輪310の径方向の相対変位の算出値を相対変位算出部210Aから受ける。また、警報出力部220Aは、外輪320の回転軸に対する内輪310の回転軸の相対角度の算出値を相対角度算出部230から受ける。そして、警報出力部220Aは、受けた相対変位の算出値を予め設定されたしきい値と比較し、相対変位がしきい値を超えると、軸受60Aの磨耗量が増大しているものとして警報を出力する。また、警報出力部220Aは、受けた相対角度の算出値を予め設定されたしきい値と比較し、相対角度がしきい値を超えると、軸受60Aの磨耗量が増大しているものとして警報を出力する。   The alarm output unit 220A receives the calculated value of the relative displacement in the radial direction of the inner ring 310 with respect to the outer ring 320 from the relative displacement calculation unit 210A. The alarm output unit 220 </ b> A receives a calculated value of the relative angle of the rotation axis of the inner ring 310 with respect to the rotation axis of the outer ring 320 from the relative angle calculation unit 230. Then, the alarm output unit 220A compares the calculated value of the received relative displacement with a preset threshold value, and if the relative displacement exceeds the threshold value, it is assumed that the wear amount of the bearing 60A has increased. Is output. Also, the alarm output unit 220A compares the calculated value of the received relative angle with a preset threshold value, and if the relative angle exceeds the threshold value, the alarm is given that the amount of wear of the bearing 60A has increased. Is output.

以上のように、この実施の形態2においては、外輪320の回転軸に対する内輪310の回転軸の相対角度が算出される。これにより、軸受60Aの内部磨耗が検知される。そして、相対角度がしきい値を超えると、軸受60Aの磨耗量が増大しているものとして警報が出力される。したがって、この実施の形態2によれば、発電機40の回転子70と固定子80との接触という風力発電装置10の致命的な損傷が発生するのをより確実に防止することができる。   As described above, in the second embodiment, the relative angle of the rotation axis of the inner ring 310 with respect to the rotation axis of the outer ring 320 is calculated. Thereby, internal wear of bearing 60A is detected. When the relative angle exceeds the threshold value, an alarm is output on the assumption that the amount of wear of the bearing 60A has increased. Therefore, according to this Embodiment 2, it can prevent more reliably that the fatal damage of the wind power generator 10 called the contact of the rotor 70 and the stator 80 of the generator 40 generate | occur | produces.

[実施の形態3]
この実施の形態3では、軸受内に無線発信部が設けられ、変位センサの検出信号が無線発信部から制御装置へ無線送信される。これにより、変位センサと制御装置との間の配線を不要にすることができる。
[Embodiment 3]
In the third embodiment, a wireless transmitter is provided in the bearing, and a detection signal of the displacement sensor is wirelessly transmitted from the wireless transmitter to the control device. Thereby, the wiring between a displacement sensor and a control apparatus can be made unnecessary.

図7は、実施の形態3における軸受の回転軸に垂直な断面図である。図7を参照して、軸受60Bは、実施の形態1における軸受60の構成において、発電部160と、蓄電装置170と、無線発信部180とをさらに含む。   FIG. 7 is a cross-sectional view perpendicular to the rotation axis of the bearing in the third embodiment. Referring to FIG. 7, bearing 60 </ b> B further includes power generation unit 160, power storage device 170, and wireless transmission unit 180 in the configuration of bearing 60 in the first embodiment.

発電部160、蓄電装置170および無線発信部180は、たとえば、軸受60Bの外輪間座に設けられる。発電部160は、内輪110の回転によって電力を発生する。たとえば、内輪110とともに回転し、かつ、円周に沿った方向に交互に異なる磁気特性を有するパルサーリングを設け、発電部160をコイルで構成することによって、内輪110の回転により電磁誘導電流を生成することができる。   Power generation unit 160, power storage device 170, and wireless transmission unit 180 are provided, for example, in the outer ring spacer of bearing 60B. The power generation unit 160 generates power by the rotation of the inner ring 110. For example, by providing a pulsar ring that rotates with the inner ring 110 and alternately has different magnetic characteristics in the direction along the circumference, and the power generation unit 160 is configured by a coil, an electromagnetic induction current is generated by the rotation of the inner ring 110 can do.

蓄電装置170は、二次電池やキャパシタ等によって構成される。発電部160によって発生された電力は、図示されない整流器によって整流され、蓄電装置170に蓄えられる。そして、蓄電装置170は、蓄えられた電力を変位センサ140A,140Bおよび無線発信部180へ供給する。無線発信部180は、変位センサ140A,140Bの検出信号を受け、その受けた検出信号を制御装置150(図2)へ無線により送信する。   The power storage device 170 is configured by a secondary battery, a capacitor, or the like. The electric power generated by the power generation unit 160 is rectified by a rectifier (not shown) and stored in the power storage device 170. Then, power storage device 170 supplies the stored power to displacement sensors 140A and 140B and wireless transmission unit 180. Radio transmitter 180 receives the detection signals of displacement sensors 140A and 140B and transmits the received detection signals to control device 150 (FIG. 2) by radio.

なお、上記においては、実施の形態1における軸受60の構成において、発電部160と、蓄電装置170と、無線発信部180とをさらに含む場合について説明したが、実施の形態2における軸受60Aの構成において、発電部160と、蓄電装置170と、無線発信部180とをさらに含むものであってもよい。   In the above description, the case where the configuration of the bearing 60 in the first embodiment further includes the power generation unit 160, the power storage device 170, and the wireless transmission unit 180 has been described. However, the configuration of the bearing 60A in the second embodiment. The power generation unit 160, the power storage device 170, and the wireless transmission unit 180 may be further included.

以上のように、この実施の形態3によれば、変位センサ140A,140Bと制御装置150との間の配線を不要にすることができる。   As described above, according to the third embodiment, wiring between the displacement sensors 140A and 140B and the control device 150 can be made unnecessary.

[実施の形態4]
上記の変位センサ140A,140B(実施の形態2においては変位センサ340A,340B,342A,342B)に代えて、近接スイッチを用いてもよい。
[Embodiment 4]
Instead of the displacement sensors 140A and 140B (displacement sensors 340A, 340B, 342A, and 342B in the second embodiment), proximity switches may be used.

図8は、実施の形態4における軸受の回転軸に垂直な断面図である。図8を参照して、軸受60Cは、実施の形態1における軸受60の構成において、変位センサ140A,140Bに代えて近接スイッチ410A〜410Dを含む。   FIG. 8 is a cross-sectional view perpendicular to the rotation axis of the bearing in the fourth embodiment. Referring to FIG. 8, bearing 60C includes proximity switches 410A to 410D in place of displacement sensors 140A and 140B in the configuration of bearing 60 in the first embodiment.

近接スイッチ410A〜410Dは、たとえば外輪間座に設けられ、静止輪である外輪120において、円周に沿った方向に等間隔に固設される。近接スイッチ410A〜410Dの各々は、内輪110の近接を検知する。   Proximity switches 410A to 410D are provided, for example, in outer ring spacers, and are fixed at equal intervals in a direction along the circumference of outer ring 120 that is a stationary ring. Each of the proximity switches 410A to 410D detects the proximity of the inner ring 110.

近接スイッチ410A〜410Dには、たとえば、接触式タッチスイッチや、反射型光電センサ、近接センサ、超音波式センサ等を用いることができる。接触式タッチスイッチは、棒状のセンサの先端に突起が付いており、物体が近接すると突起が押し込まれて感知するタイプのものである。反射型光電センサは、センサの先端からレーザー光が出力され、検出距離内に物体が入るとセンサ先端部の受光部にてレーザー光が受光されて接近を検知するタイプのものである。近接センサは、センサヘッド内に設けられる検出コイルに高周波電流を流して高周波磁界を生成し、計測対象物(金属)の表面に渦電流を発生させる。対象物との距離によって渦電流が変化するので、検出コイルのインピーダンスが変化して高周波電流の発振が変化することで近接を検知することができる。超音波式センサは、センサヘッドから超音波を発信し、計測対象物で反射してセンサヘッドにより受信されるまでの時間から接近を検知する。   As the proximity switches 410A to 410D, for example, a contact type touch switch, a reflective photoelectric sensor, a proximity sensor, an ultrasonic sensor, or the like can be used. The contact-type touch switch is of a type in which a protrusion is attached to the tip of a rod-shaped sensor, and the protrusion is pushed in and sensed when an object approaches. The reflective photoelectric sensor is of a type in which laser light is output from the tip of the sensor, and when an object enters within a detection distance, the laser light is received by the light receiving portion at the tip of the sensor to detect approach. The proximity sensor generates a high-frequency magnetic field by flowing a high-frequency current through a detection coil provided in the sensor head, and generates an eddy current on the surface of the measurement object (metal). Since the eddy current changes depending on the distance to the object, proximity can be detected by changing the impedance of the detection coil and changing the oscillation of the high-frequency current. The ultrasonic sensor detects ultrasonic waves from a sensor head, detects an approach from a time until it is reflected by a measurement object and received by the sensor head.

なお、近接スイッチ410A〜410Dは、内輪110の近接を検出するものであって内輪110との間の距離自体を計測するものではないので、変位センサ140A,140Bの場合と異なり、円周に沿った方向に多数(図8では等間隔に4つ)設ける必要がある。   Note that the proximity switches 410A to 410D are for detecting the proximity of the inner ring 110 and not for measuring the distance to the inner ring 110. Therefore, unlike the displacement sensors 140A and 140B, the proximity switches 410A to 410D are arranged along the circumference. It is necessary to provide a large number (four at regular intervals in FIG. 8) in the other direction.

なお、特に図示しないが、実施の形態2における軸受60Aの構成において、円周に沿った方向に90°ずらして配設される変位センサ340A,340Bに代えて近接スイッチ410A〜410Dを含み、変位センサ342A,342Bに代えて、近接スイッチ410A〜410Dに対して回転軸に沿った方向にそれぞれ配設される近接スイッチ410E〜410Hを含むものであってもよい。   Although not particularly illustrated, the configuration of the bearing 60A according to the second embodiment includes proximity switches 410A to 410D instead of the displacement sensors 340A and 340B disposed by being shifted by 90 ° in the direction along the circumference. Instead of the sensors 342A and 342B, proximity switches 410E to 410H disposed in directions along the rotation axis with respect to the proximity switches 410A to 410D may be included.

また、特に図示しないが、実施の形態3と同様に、各変位センサの検出信号を制御装置へ送信するための無線発信部ならびに発電部および蓄電装置をさらに設けてもよい。   Further, although not particularly illustrated, similarly to the third embodiment, a wireless transmission unit, a power generation unit, and a power storage device for transmitting detection signals of the respective displacement sensors to the control device may be further provided.

以上のように、この実施の形態4によっても、上記の実施の形態1〜3と同様の効果を得ることができる。   As described above, according to the fourth embodiment, the same effects as in the first to third embodiments can be obtained.

[実施の形態5]
上記の各実施の形態においては、複列円すいころ軸受によって軸受が構成される場合について代表的に説明したが、この実施の形態5では、軸受が単列式のもので構成される場合についての一例が示される。
[Embodiment 5]
In each of the above embodiments, the case where the bearing is constituted by a double row tapered roller bearing has been representatively described. However, in Embodiment 5, the case where the bearing is constituted by a single row type is described. An example is shown.

図9は、実施の形態5における軸受の断面図である。図9を参照して、軸受60Dは、内輪510と、外輪520と、転動体530と、変位センサ540A,540Bとを含む。軸受の形式は、特に限定されるものではないが、この実施の形態5では、深溝玉軸受によって軸受60Dが構成される場合について代表的に説明する。   FIG. 9 is a cross-sectional view of the bearing in the fifth embodiment. Referring to FIG. 9, bearing 60D includes an inner ring 510, an outer ring 520, a rolling element 530, and displacement sensors 540A and 540B. The type of the bearing is not particularly limited, but in the fifth embodiment, a case where the bearing 60D is constituted by a deep groove ball bearing will be described as a representative example.

変位センサ540A,540Bは、静止輪である外輪520に固設される。変位センサ540Bは、変位センサ540Aに対して転動体530を挟んで回転軸に沿う方向に配設される。   The displacement sensors 540A and 540B are fixed to the outer ring 520 that is a stationary ring. The displacement sensor 540B is disposed in a direction along the rotation axis with the rolling element 530 interposed therebetween with respect to the displacement sensor 540A.

なお、特に図示しないが、変位センサ540Aから円周に沿った方向に90°ずれた位置にさらに変位センサが設けられる。さらに、変位センサ540Bから円周に沿った方向に90°ずれた位置にもさらに変位センサが設けられる。   Although not particularly illustrated, a displacement sensor is further provided at a position shifted by 90 ° from the displacement sensor 540A in the direction along the circumference. Further, a displacement sensor is further provided at a position shifted by 90 ° in the direction along the circumference from the displacement sensor 540B.

なお、特に図示しないが、実施の形態3で説明したように、各変位センサの検出信号を制御装置へ送信するための無線発信部ならびに発電部および蓄電装置をさらに設けてもよい。また、実施の形態4で説明したように、変位センサに代えて近接スイッチを用いてもよい。   Although not particularly illustrated, as described in the third embodiment, a wireless transmission unit, a power generation unit, and a power storage device for transmitting detection signals of the respective displacement sensors to the control device may be further provided. Further, as described in the fourth embodiment, a proximity switch may be used instead of the displacement sensor.

以上のように、この実施の形態5によっても、上記の実施の形態1〜4と同様の効果を得ることができる。   As described above, according to the fifth embodiment, the same effects as in the first to fourth embodiments can be obtained.

なお、上記の各実施の形態においては、外輪を静止輪とし、内輪を回転輪としたが、内輪を静止輪とし、外輪を回転輪とする構成であってもよい。   In each of the above embodiments, the outer ring is a stationary wheel and the inner ring is a rotating wheel, but the inner ring may be a stationary wheel and the outer ring may be a rotating wheel.

また、上記において説明した変位センサおよび近接スイッチの数は、一例であって、上記の各実施の形態に示した数に限定されるものではない。   Further, the numbers of displacement sensors and proximity switches described above are merely examples, and are not limited to the numbers shown in the above embodiments.

また、上記の実施の形態1〜4においては、軸受は、外向き複列円すいころ軸受とし、上記の実施の形態5においては、軸受は、深溝玉軸受として代表的に説明したが、軸受の形式はこれらのものに何ら限定されるものではない。   In the first to fourth embodiments, the bearing is an outward double-row tapered roller bearing. In the fifth embodiment, the bearing is typically described as a deep groove ball bearing. The format is not limited to these.

また、上記においては、風力発電装置10は、増速機構を備えずにブレードの回転が発電機に直接伝達される直結式のものとしたが、この発明の適用範囲は、直結式の風力発電装置に限定されるものではなく、増速機構を備える風力発電装置も含むものである。   In the above description, the wind power generation apparatus 10 is a direct connection type in which the rotation of the blade is directly transmitted to the generator without including the speed increasing mechanism. However, the scope of application of the present invention is the direct connection type wind power generation. It is not limited to a device, and includes a wind power generator having a speed increasing mechanism.

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.

10 風力発電装置、20 主軸、30 ブレード、40 発電機、50 ナセル、60,60A〜60D 軸受、70 回転子、80 固定子、90 タワー、110,310,510 内輪、120,320,520 外輪、130,330,530 転動体、140A,140B,340A,342A,410A〜410D,540A,540B 変位センサ、150,150A 制御装置、160 発電部、170 蓄電装置、180 無線発信部、210,210A 相対変位算出部、220,220A 警報出力部、230 相対角度算出部。   10 wind power generator, 20 main shaft, 30 blade, 40 generator, 50 nacelle, 60, 60A-60D bearing, 70 rotor, 80 stator, 90 tower, 110, 310, 510 inner ring, 120, 320, 520 outer ring, 130, 330, 530 Rolling elements, 140A, 140B, 340A, 342A, 410A-410D, 540A, 540B Displacement sensor, 150, 150A Control device, 160 Power generation unit, 170 Power storage device, 180 Wireless transmission unit, 210, 210A Relative displacement Calculation unit, 220, 220A Alarm output unit, 230 Relative angle calculation unit.

Claims (11)

風力発電装置に用いられる転がり軸受であって、
内輪および外輪と、
前記内輪と前記外輪との間に介在する複数の転動体と、
前記内輪および前記外輪の一方に対する他方の径方向の変位を検出するための変位検出装置とを備え、
前記変位検出装置は、
円周に沿う方向に位置をずらして配設される第1および第2の変位センサと、
前記第1および第2の変位センサに対して回転軸に沿う方向にそれぞれ配設される第3および第4の変位センサとを含み、
前記転がり軸受は、前記複数の転動体が単列に形成される単列式の軸受であり、
前記第3および第4の変位センサは、前記第1および第2の変位センサに対して前記複数の転動体を挟んで回転軸に沿う方向にそれぞれ配設される、転がり軸受。
A rolling bearing used in a wind power generator,
An inner ring and an outer ring,
A plurality of rolling elements interposed between the inner ring and the outer ring;
A displacement detection device for detecting a displacement in the other radial direction with respect to one of the inner ring and the outer ring,
The displacement detector is
First and second displacement sensors disposed at different positions in a direction along the circumference;
Look including a third and a fourth displacement sensor being respectively arranged in a direction along the rotation axis relative to said first and second displacement sensors,
The rolling bearing is a single-row bearing in which the plurality of rolling elements are formed in a single row,
The third and fourth displacement sensors are rolling bearings respectively disposed in a direction along a rotation axis with the plurality of rolling elements interposed therebetween with respect to the first and second displacement sensors .
風力発電装置に用いられる転がり軸受であって、A rolling bearing used in a wind power generator,
内輪および外輪と、An inner ring and an outer ring,
前記内輪と前記外輪との間に介在する複数の転動体と、A plurality of rolling elements interposed between the inner ring and the outer ring;
前記内輪および前記外輪の一方に対する他方の径方向の変位を検出するための変位検出装置とを備え、A displacement detection device for detecting a displacement in the other radial direction with respect to one of the inner ring and the outer ring,
前記変位検出装置は、The displacement detector is
円周に沿う方向に位置をずらして配設される第1および第2の変位センサと、First and second displacement sensors disposed at different positions in a direction along the circumference;
前記第1および第2の変位センサに対して回転軸に沿う方向にそれぞれ配設される第3および第4の変位センサとを含み、A third and a fourth displacement sensor respectively disposed in a direction along the rotation axis with respect to the first and second displacement sensors;
前記転がり軸受は、前記複数の転動体が複列に形成される複列式の軸受であり、The rolling bearing is a double row type bearing in which the plurality of rolling elements are formed in a double row,
前記第1から第4の変位センサは、複列式の前記転がり軸受の間座に配設される、転がり軸受。The first to fourth displacement sensors are rolling bearings disposed in a spacer of the double row type rolling bearing.
前記第2および第4の変位センサは、それぞれ前記第1および第3の変位センサから円周に沿う方向に略90度ずらして配設される、請求項1または請求項2に記載の転がり軸受。 3. The rolling bearing according to claim 1, wherein the second and fourth displacement sensors are disposed so as to be shifted from the first and third displacement sensors by approximately 90 degrees in a direction along a circumference. 4. . 前記第1から第4の変位センサの各々は、渦電流式変位センサである、請求項1から請求項3のいずれかに記載の転がり軸受。   4. The rolling bearing according to claim 1, wherein each of the first to fourth displacement sensors is an eddy current displacement sensor. 5. 前記第1から第4の変位センサの各々は、前記内輪および前記外輪の一方に固設され、前記内輪および前記外輪の他方の近接を検出する近接スイッチを含む、請求項1から請求項3のいずれかに記載の転がり軸受。   Each of the first to fourth displacement sensors includes a proximity switch that is fixed to one of the inner ring and the outer ring and detects the proximity of the other of the inner ring and the outer ring. A rolling bearing according to any one of the above. 前記第1から第4の変位センサからの検出信号に基づいて前記変位を算出し、その算出された変位が所定のしきい値を超えると警報を発生する制御装置をさらに備える、請求項1から請求項5のいずれかに記載の転がり軸受。   The apparatus further comprises a control device that calculates the displacement based on detection signals from the first to fourth displacement sensors and generates an alarm when the calculated displacement exceeds a predetermined threshold value. The rolling bearing according to claim 5. 前記第1から第4の変位センサからの検出信号を前記転がり軸受の外部へ無線送信するための無線発信部と、
前記無線発信部の動作電力を発生する発電部とをさらに備える、請求項6に記載の転がり軸受。
A wireless transmission unit for wirelessly transmitting detection signals from the first to fourth displacement sensors to the outside of the rolling bearing;
The rolling bearing according to claim 6, further comprising a power generation unit that generates operating power of the wireless transmission unit.
前記発電部により発電された電力を蓄えるための蓄電装置をさらに備える、請求項7に記載の転がり軸受。   The rolling bearing according to claim 7, further comprising a power storage device for storing electric power generated by the power generation unit. 風力を受けるブレードと、
前記ブレードに接続される主軸と、
前記主軸から回転力を受けて発電する発電機と、
前記主軸を支持する転がり軸受とを備え、
前記転がり軸受は、
内輪および外輪と、
前記内輪と前記外輪との間に介在する複数の転動体と、
前記内輪および前記外輪の一方に対する他方の径方向の変位を検出するための変位検出装置とを含み、
前記変位検出装置は、
円周に沿う方向に位置をずらして配設される第1および第2の変位センサと、
前記第1および第2の変位センサに対して回転軸に沿う方向にそれぞれ配設される第3および第4の変位センサとを含み、
前記転がり軸受は、前記複数の転動体が単列に形成される単列式の軸受であり、
前記第3および第4の変位センサは、前記第1および第2の変位センサに対して前記複数の転動体を挟んで回転軸に沿う方向にそれぞれ配設される、風力発電装置。
A blade that receives wind,
A main shaft connected to the blade;
A generator that generates power by receiving rotational force from the main shaft;
A rolling bearing for supporting the main shaft;
The rolling bearing is
An inner ring and an outer ring,
A plurality of rolling elements interposed between the inner ring and the outer ring;
A displacement detection device for detecting a displacement in the other radial direction with respect to one of the inner ring and the outer ring,
The displacement detector is
First and second displacement sensors disposed at different positions in a direction along the circumference;
Look including a third and a fourth displacement sensor being respectively arranged in a direction along the rotation axis relative to said first and second displacement sensors,
The rolling bearing is a single-row bearing in which the plurality of rolling elements are formed in a single row,
The third and fourth displacement sensors are wind power generators respectively disposed in a direction along a rotation axis with the plurality of rolling elements interposed therebetween with respect to the first and second displacement sensors .
風力を受けるブレードと、A blade that receives wind,
前記ブレードに接続される主軸と、A main shaft connected to the blade;
前記主軸から回転力を受けて発電する発電機と、A generator that generates power by receiving rotational force from the main shaft;
前記主軸を支持する転がり軸受とを備え、A rolling bearing for supporting the main shaft;
前記転がり軸受は、The rolling bearing is
内輪および外輪と、An inner ring and an outer ring,
前記内輪と前記外輪との間に介在する複数の転動体と、A plurality of rolling elements interposed between the inner ring and the outer ring;
前記内輪および前記外輪の一方に対する他方の径方向の変位を検出するための変位検出装置とを含み、A displacement detection device for detecting a displacement in the other radial direction with respect to one of the inner ring and the outer ring,
前記変位検出装置は、The displacement detector is
円周に沿う方向に位置をずらして配設される第1および第2の変位センサと、First and second displacement sensors disposed at different positions in a direction along the circumference;
前記第1および第2の変位センサに対して回転軸に沿う方向にそれぞれ配設される第3および第4の変位センサとを含み、A third and a fourth displacement sensor respectively disposed in a direction along the rotation axis with respect to the first and second displacement sensors;
前記転がり軸受は、前記複数の転動体が複列に形成される複列式の軸受であり、The rolling bearing is a double row type bearing in which the plurality of rolling elements are formed in a double row,
前記第1から第4の変位センサは、複列式の前記転がり軸受の間座に配設される、風力発電装置。The first to fourth displacement sensors are wind power generators arranged in a spacer of the double row type rolling bearing.
前記発電機は、回転子と固定子とを含み、
前記回転子は、前記主軸に直結される、請求項9または請求項10に記載の風力発電装置。
The generator includes a rotor and a stator,
The wind power generator according to claim 9 or 10 , wherein the rotor is directly connected to the main shaft.
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