專利名稱：對風力渦輪機的至少一個葉片變漿軸承進行潤滑的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及對風力渦輪機(特別是變漿風力渦輪機)的至少一個葉片變漿軸承進行潤滑的方法，所述風力渦輪機包括具有多個轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn)子輪轂，其中至少一個轉(zhuǎn)子葉片由至少一個葉片變漿軸承支撐在轉(zhuǎn)子輪轂上，至少一個轉(zhuǎn)子葉片能夠圍繞轉(zhuǎn)子葉片的中心軸線變漿；以及適于控制所述至少一個轉(zhuǎn)子葉片變漿的轉(zhuǎn)子葉片槳距控制裝置。
背景技術：
現(xiàn)代風力渦輪機采用變槳距控制，也就是說，轉(zhuǎn)子葉片能夠圍繞轉(zhuǎn)子葉片的中心軸線旋轉(zhuǎn)。因此，轉(zhuǎn)子葉片通過各自的葉片變漿軸承支撐在轉(zhuǎn)子輪轂上。轉(zhuǎn)子葉片的旋轉(zhuǎn)，或者說轉(zhuǎn)子葉片槳距角的變化是由適于控制各個轉(zhuǎn)子葉片變漿的轉(zhuǎn)子葉片槳距控制裝置控制的，也就是說，轉(zhuǎn)子葉片槳距控制裝置調(diào)節(jié)各個轉(zhuǎn)子葉片的槳距角。轉(zhuǎn)子葉片的變槳基 本上取決于當前的氣候條件，例如當前的風速，同時也取決于控制信號或控制參數(shù)，例如轉(zhuǎn)子速度參考值以及力或力矩參考值。眾所周知，軸承的適當潤滑對于維持軸承的使用壽命至關重要，這需要對轉(zhuǎn)子葉片一定的變漿。軸承的潤滑對于整個風力渦輪機的運行都是重要的。因此，人們提出了潤滑各個軸承的多種方法。US2010/0068055A1公開了一種對風力渦輪機葉片變漿軸承進行動態(tài)潤滑的方法。該方法包括確定與變槳活動有關的至少一個風力渦輪機運行狀態(tài)或參數(shù)；根據(jù)所述運行狀態(tài)或變槳活動參數(shù)確定是否需要潤滑；如果確定操作是肯定的，則對變槳葉片軸承進行潤滑。潤滑各個軸承的另一策略是定期注入潤滑劑，在既定的時間間隔后注入一定量的潤滑劑，和/或?qū)D(zhuǎn)子葉片定期變槳。但是，已知的軸承潤滑方法沒有考慮各個軸承當前的潤滑程度。事實上，已知的方法經(jīng)常導致軸承潤滑劑的過度添加，這可能會引起過度滲漏。另一方面，也會出現(xiàn)軸承潤滑不充分的情況。因此，已知的潤滑風力渦輪機軸承(特別是將轉(zhuǎn)子葉片支撐在轉(zhuǎn)子輪轂上的轉(zhuǎn)子葉片軸承)的策略并不令人滿意。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是要提供一種改進的操作風力渦輪機的方法，尤其是保證轉(zhuǎn)子葉片的各個軸承都能得到良好潤滑的方法。上述目的由上面所述的方法實現(xiàn)，該方法的特征在于通過測量至少一個葉片變漿軸承的電容和/或電阻，由潤滑檢測裝置產(chǎn)生至少一個指示所述至少一個葉片變漿軸承潤滑程度的潤滑信息信號，來確定述至少一個葉片變漿軸承的潤滑狀況；如果所述潤滑信息信號指示所述至少一個葉片變漿軸承潤滑不充分，則啟動轉(zhuǎn)子葉片潤滑裝置以執(zhí)行至少一個動作，潤滑所述至少一個葉片變漿軸承。
通過診斷系統(tǒng)監(jiān)視各個軸承的潤滑狀況，所述潤滑檢測裝置產(chǎn)生所述潤滑信息信號，該創(chuàng)造性的方法考慮了一個或多個轉(zhuǎn)子葉片軸承的當前潤滑狀況。也就是說，與現(xiàn)有技術相反，該創(chuàng)造性的方法能夠確定每個或者各個或者各組軸承的當前潤滑狀況，在所述潤滑信息信號指示需要潤滑時，對各軸承進行潤滑。也就是說，啟動所述轉(zhuǎn)子葉片潤滑裝置，執(zhí)行至少一個動作，潤滑各個軸承。因此，所述轉(zhuǎn)子葉片潤滑裝置可以向所述至少一個軸承注入潤滑劑和/或啟動所述轉(zhuǎn)子葉片槳距控制裝置以改變所述至少一個轉(zhuǎn)子葉片的槳距角。指示潤滑程度的潤滑信息信號是基于各個軸承的電容和/或電阻的測量結(jié)果產(chǎn)生的。各個軸承的電容和/或電阻的測量結(jié)果允許得到關于各個軸承當前潤滑狀態(tài)的適當信息，也就是說，可以在最大程度上估計各個軸承的潤滑狀態(tài)。所述至少一個葉片變漿軸承的潤滑狀況優(yōu)選通過確定潤滑劑的量而確定，尤其是位于至少一個葉片變漿軸承的相對彼此運動的至少兩個部件之間潤滑劑的涂覆厚度h。這 一原理的基礎是，將被潤滑軸承的電容C假定為平行板電容器的電容C。因此，所述軸承的結(jié)構(gòu)接觸點的彼此相對移動的兩個部件之間，或者例如，外齒圈或內(nèi)齒圈與滾動部件例如滾珠等之間的潤滑劑厚度h由公式(i)表示
權(quán)利要求
1.一種對風力渦輪機特別是變漿風力渦輪機的至少一個葉片變漿軸承進行潤滑的方法，所述風力渦輪機包括具有多個轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn)子輪轂，其中每個轉(zhuǎn)子葉片由至少一個葉片變漿軸承支撐在所述轉(zhuǎn)子輪轂上，由此所述至少一個轉(zhuǎn)子葉片能夠變槳；適于控制所述至少一個轉(zhuǎn)子葉片的變槳的轉(zhuǎn)子葉片槳距控制裝置；其特征在于 -通過測量所述至少一個葉片變漿軸承的電容和/或電阻，由潤滑檢測裝置產(chǎn)生至少一個指示所述至少一個葉片變漿軸承的潤滑程度的潤滑信息信號，來確定所述至少一個葉片變漿軸承的潤滑狀況； -如果所述潤滑信息信號指示所述至少一個葉片變漿軸承潤滑不充分，則啟動轉(zhuǎn)子葉片潤滑裝置，以執(zhí)行至少一個動作以潤滑所述至少一個葉片變漿軸承。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述至少一個葉片變漿軸承的潤滑狀況是通過確定所述至少一個葉片變漿軸承的至少兩個相對彼此運動的部件之間的潤滑劑的量特別是潤滑劑的涂覆厚度來確定的。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其中所述潤滑信息信號經(jīng)過處理以指示所述至少 一個葉片變漿軸承的磨損程度。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述轉(zhuǎn)子葉片潤滑裝置向所述至少一個葉片變漿軸承注入額外的潤滑劑和/或啟動所述轉(zhuǎn)子葉片槳距控制裝置以改變所述至少一個轉(zhuǎn)子葉片的槳距角，以便潤滑所述至少一個葉片變漿軸承。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述轉(zhuǎn)子葉片潤滑裝置為執(zhí)行至少一個動作以潤滑所述至少一個葉片變漿軸承考慮了至少一個內(nèi)部參數(shù)和/或至少一個外部參數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中液壓油的溫度和/或壓力、和/或轉(zhuǎn)子輪轂的速度、和/或發(fā)電單元的轉(zhuǎn)子的速度、和/或槳距角、和/或風力渦輪機發(fā)電單元產(chǎn)生的電力被認為是內(nèi)部參數(shù)；風速、和/或環(huán)境溫度、和/或環(huán)境壓力、和/或空氣密度被認為是外部參數(shù)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述潤滑信息信號和/或與所述轉(zhuǎn)子葉片潤滑裝置的至少一次先前操作有關的潤滑參數(shù)被存儲于存儲單元中，由此所述轉(zhuǎn)子葉片潤滑裝置在執(zhí)行所述至少一個動作以潤滑所述至少一個葉片變漿軸承時至少部分地考慮了所述存儲單元中存儲的數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中如果所述至少一個潤滑信息信號指示所述至少一個葉片變漿軸承潤滑不充分，尤其在所述轉(zhuǎn)子葉片潤滑裝置已經(jīng)執(zhí)行了至少一個動作以潤滑所述至少一個軸承后，所述潤滑檢測裝置產(chǎn)生至少一個警告信號。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中如果所述至少一個潤滑信息信號指示所述至少一個葉片變漿軸承潤滑不充分，尤其在所述轉(zhuǎn)子葉片潤滑裝置已經(jīng)執(zhí)行了至少一個動作以潤滑所述至少一個軸承后，所述潤滑檢測裝置產(chǎn)生一個終止信號以終止所述風力渦輪機的操作。
10.風力渦輪機(1)，特別是變漿風力渦輪機，其尤其適于執(zhí)行前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，所述風力渦輪機(I)包括具有多個轉(zhuǎn)子葉片(4)的轉(zhuǎn)子輪轂(2)，其中每個轉(zhuǎn)子葉片(4)由至少一個葉片變漿軸承(5)支撐在所述轉(zhuǎn)子輪轂(2)上，至少一個轉(zhuǎn)子葉片(4)能夠圍繞轉(zhuǎn)子葉片中心軸線變槳；適于控制所述至少一個轉(zhuǎn)子葉片(4)各自槳距角的轉(zhuǎn)子葉片槳距控制裝置(6);以及潤滑檢測裝置(7)，其適于通過測量所述至少一個葉片變漿軸承(5)的電容和/或電阻，產(chǎn)生至少一個指示所述至少一個葉片變漿軸承(5)的潤滑程度的潤滑信息信號，由此，當所述潤滑信息信號指示所述至少一個葉片變漿軸承(5)未被充分潤滑時，所述潤滑檢測裝置(7)適于啟動轉(zhuǎn)子葉片潤滑裝置(8)，所述轉(zhuǎn)子葉片潤滑裝置(8)執(zhí)行至少一個動作以潤滑所述至少一個葉片變漿軸承(5)，其中所述轉(zhuǎn)子葉片潤滑裝置(8)和所述轉(zhuǎn)子葉片槳距控制裝置(6)適于互相通信。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的風力渦輪機，其中所述轉(zhuǎn)子葉片潤滑裝置(8)適于向所述至少一個葉片變漿軸承(5)注入額外的潤滑劑和/或啟動所述轉(zhuǎn)子葉片槳距控制裝置(6)以改變所述至少一個轉(zhuǎn)子葉片(4)的槳距角，以便潤滑所述至少一個葉片變漿軸承(5)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的風力渦輪機，包括適于存儲潤滑信息和/或與所述轉(zhuǎn)子葉片潤滑裝置(8)的至少一次先前操作有關的操作數(shù)據(jù)的存儲單元(10)，其中所述轉(zhuǎn)子葉片潤滑裝置(8)以及所述存儲單元(10)適于互相通信。
13.根據(jù)權(quán)利要求10-12中任一項所述的風力渦輪機，其中如果所述至少一個潤滑信息信號指示所述至少一個葉片變漿軸承(5)潤滑不充分，尤其在所述轉(zhuǎn)子葉片潤滑裝置(8)已經(jīng)執(zhí)行至少一個動作以潤滑所述至少一個葉片變漿軸承(5)后，所述潤滑檢測裝置(7)適于產(chǎn)生至少一個警告信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求10-13中任一項所述的風力渦輪機，其中如果所述至少一個潤滑信息信號指示所述至少一個葉片變漿軸承(5)潤滑不充分，尤其在所述轉(zhuǎn)子葉片潤滑裝置(8)已經(jīng)執(zhí)行了至少一個動作以潤滑所述至少一個葉片變漿軸承(5)后，所述潤滑檢測裝置(7 )適于產(chǎn)生一個終止信號以終止所述風力渦輪機(I)的操作。
全文摘要
一種對風力渦輪機特別是變槳風力渦輪機的至少一個葉片變槳軸承進行潤滑的方法，所述風力渦輪機包括具有多個轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn)子輪轂，其中每個轉(zhuǎn)子葉片由至少一個葉片變槳軸承支撐在所述轉(zhuǎn)子輪轂上，所述至少一個轉(zhuǎn)子葉片能夠變槳；適于控制所述至少一個轉(zhuǎn)子葉片變槳的轉(zhuǎn)子葉片槳距控制裝置。通過測量所述至少一個葉片變槳軸承的電容和/或電阻，由潤滑檢測裝置產(chǎn)生至少一個指示所述至少一個葉片變槳軸承的潤滑程度的潤滑信息信號，來確定所述至少一個葉片變槳軸承的潤滑狀況；如果所述潤滑信息信號指示所述至少一個葉片變槳軸承潤滑不充分，啟動轉(zhuǎn)子葉片潤滑裝置，執(zhí)行至少一個動作以潤滑所述至少一個葉片變槳軸承。
文檔編號F16N29/00GK102635513SQ20121002714
公開日2012年8月15日 申請日期2012年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月8日
發(fā)明者O.鮑爾, T.埃斯本森 申請人:西門子公司