本發(fā)明描述了軸承量規(guī)裝置、發(fā)電機(jī)以及檢測軸承變形的方法。

背景技術(shù)：

用于大型機(jī)器的大軸承要持續(xù)使用許多年，因為該軸承是昂貴的部件并且還難以接近，所以通常需要將該機(jī)器拆卸以便更換該軸承。風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的主軸承例如可以預(yù)期具有20到25年的使用壽命。對于這樣的大軸承而言，因此非常重要的是知道在軸承的使用壽命期間軸承的幾何形狀會如何變化。大型機(jī)器（諸如，風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)）的主軸承通常被實現(xiàn)為具有大體上圓柱形的滾子的滾子軸承，這些滾子將載荷從轉(zhuǎn)子傳遞至定子（反之亦然，取決于發(fā)電機(jī)類型），同時允許轉(zhuǎn)子圍繞定子平穩(wěn)地旋轉(zhuǎn)。為了高效率地操作，重要的是確保滾子沿它們的長度被均勻地支撐。滾子滾圈（race）（或“滾道”）也必須盡可能地平滑使得載荷均勻地分布在滾子之上。

用于大型機(jī)器（諸如，風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)）的軸承規(guī)格必須確保在預(yù)期的軸承使用壽命中滿足這些條件，并且規(guī)定了諸如硬化鋼或回火鋼的材料的使用以及高度精確的機(jī)械加工步驟。因此，這樣的軸承能夠是非常昂貴的。然而，即使是在被制造至非常嚴(yán)苛的規(guī)格時，一旦軸承操作則作用在軸承上的外部影響可能降低其承載能力。例如，螺栓可以用于將軸承套圈（bearingring）緊固至另一結(jié)構(gòu)，并且將這些螺栓緊固的行為可能使軸承略微地變形。軸承的這樣的輕微變形不能在視覺上識別，并且軸承將繼續(xù)起作用。然而，即使只是輕微的變形也能夠改變滾動元件的支撐長度，并且降低的承載能力能夠顯著地縮短軸承的使用壽命。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提供在操作期間評定軸承的狀況的方法。

該目標(biāo)由權(quán)利要求1所述的軸承量規(guī)裝置，權(quán)利要求11所述的發(fā)電機(jī)組件，以及權(quán)利要求14所述的檢測軸承的變形的方法而實現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明，該軸承量規(guī)裝置包括：設(shè)置在軸承的內(nèi)滾圈和外滾圈之間以便代替軸承的滾動元件的保持框架（holdingframe）；設(shè)置在保持框架中的至少一個測距規(guī)，以便在軸承的操作期間測量內(nèi)滾圈和外滾圈之間的距離；以及被實現(xiàn)為相對于軸承參考尺寸而評估來自測距規(guī)的距離測量值的評估單元，從而檢測軸承的變形。

在本發(fā)明的上下文中，該表述“在軸承的操作期間”要被理解成意指“在包括軸承的機(jī)器的操作期間”，因為軸承的目的是減小機(jī)器（諸如，發(fā)電機(jī)）的運(yùn)動部件（例如，轉(zhuǎn)子）和靜止部件（例如，定子）之間的摩擦。根據(jù)本發(fā)明的軸承量規(guī)裝置的優(yōu)點(diǎn)在于通過在軸承內(nèi)監(jiān)測相對的滾圈之間的距離而能夠識別軸承內(nèi)套圈和軸承外套圈之間的任意相對變形。本發(fā)明實現(xiàn)該優(yōu)點(diǎn)是通過在滾圈之間的空腔中設(shè)置（多個）測距規(guī)而使得在軸承的操作期間能夠直接地識別與參考距離或規(guī)范距離的任意偏離，從而允許識別軸承形狀的任意變化。根據(jù)本發(fā)明的軸承量規(guī)裝置能夠識別軸承的內(nèi)套圈和外套圈之間的任意相對變化。

根據(jù)本發(fā)明，發(fā)電機(jī)組件包括：在轉(zhuǎn)子和定子之間的主軸承以及根據(jù)本發(fā)明的軸承量規(guī)裝置，其中，軸承量規(guī)裝置的保持框架代替了主軸承的滾動元件。

本發(fā)明的發(fā)電機(jī)組件的優(yōu)點(diǎn)是在操作期間能夠可靠地評估其主軸承的狀況，并且能夠從軸承內(nèi)識別軸承的任意輕微形變。這允許執(zhí)行預(yù)防性的改正措施使得能夠確保或者甚至延長軸承的使用壽命。

根據(jù)本發(fā)明，在操作期間檢測軸承的變形的方法包括以下步驟：在保持框架中設(shè)置多個測距規(guī)，根據(jù)軸承的滾動元件而設(shè)計該保持框架的尺寸；用該保持框架替換軸承的滾動元件；在軸承的操作期間利用測距規(guī)來測量軸承的內(nèi)滾圈和外滾圈之間的距離；以及相對于參考軸承尺寸評估測量結(jié)果。

本發(fā)明的方法有利地允許在安裝軸承之前和/或在安裝軸承之后在軸承的操作期間全面地檢測軸承的相關(guān)尺寸（即，關(guān)鍵尺寸）。與期望尺寸或參考尺寸（例如，內(nèi)滾圈和外滾圈之間的規(guī)定距離）的任意偏差能夠容易地被識別。這允許以其他方式將未檢測到的軸承變形（例如，非常輕微的變形）能夠被及時識別并且能夠允許采取改正措施。因此能夠有利地預(yù)防性地應(yīng)用本發(fā)明的方法以便避免另外將由不均勻的載荷分布而引起的滾子的磨損。

本發(fā)明的特別有利的實施例和特征由從屬權(quán)利要求給出，如在下列描述中所展現(xiàn)的。不同權(quán)利要求類型的特征可以適當(dāng)?shù)亟M合以便提供本文中沒有描述的另外的實施例。

在下列內(nèi)容中，可以假定發(fā)電機(jī)是在風(fēng)力渦輪機(jī)中所使用的類型的大型發(fā)電機(jī)。在諸如直驅(qū)式大型風(fēng)力渦輪機(jī)中，輪轂和外轉(zhuǎn)子借助于大的滾子軸承而連接至內(nèi)定子。在下列內(nèi)容中，在不以任何方式限制本發(fā)明的情況下，可以假設(shè)軸承是安裝在風(fēng)力渦輪機(jī)中的發(fā)電機(jī)的部件。在這樣的大型機(jī)器中，主軸承可以優(yōu)選地包括錐形滾子軸承或漸細(xì)滾子軸承，因為這種類型的軸承非常適于其必須承載的重載荷。滾子軸承能夠具有以環(huán)形構(gòu)型設(shè)置的單“列”滾子。在雙列滾子軸承中，滾子的兩個這樣的環(huán)形結(jié)構(gòu)（其可以是圓柱形的或漸細(xì)的）以背對背的構(gòu)造而放置。

任意適合類型的測距規(guī)可以使在本發(fā)明的軸承量規(guī)裝置中。優(yōu)選地，測距規(guī)被設(shè)置成測量軸承的相對滾圈表面之間的垂直距離。在一個實施例中，能夠?qū)嵤┚嚯x轉(zhuǎn)換器，例如差動可變磁阻轉(zhuǎn)換器（dvrt）。測距規(guī)還可以被實現(xiàn)為線性電位器。取決于其中待使用測距規(guī)裝置的軸承的尺寸及使用領(lǐng)域，測距規(guī)優(yōu)選地被選擇成具有一定的精度度。例如，具有2微米的精度的測距規(guī)可以優(yōu)選地監(jiān)測風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子之間的錐形軸承的質(zhì)量。

能夠同樣地實施一個或多個非接觸式測距規(guī)，例如渦流式轉(zhuǎn)換器、激光測距規(guī)等。非接觸式測距規(guī)基本上沒有可能磨損的任意部件，但仍然能夠提供必需精度的測量結(jié)果。

測距規(guī)能夠通過數(shù)據(jù)接口而連接至評估單元，使得評估單元能夠接收來自測距規(guī)的測量值。這能夠利用電纜連接而實現(xiàn)。例如，如果評估過程只是在機(jī)器和軸承的安裝之前和之后執(zhí)行，那么例如評估單元能夠利用適當(dāng)?shù)碾娎|而物理地連接到測距規(guī)。在評估軸承狀況之后以及在執(zhí)行任意改正措施之后，能夠斷開并移除評估單元。替代地，評估單元可以作為裝置的永久部件而保持就位，使得能夠在任意時間執(zhí)行軸承評估過程。

當(dāng)然，軸承量規(guī)裝置能夠包括任意數(shù)量的無線測距規(guī)。在這樣的實施例中，測距規(guī)能夠通過適合的接口（諸如，無線lan）而將它們的測量值傳送至評估單元的對應(yīng)接收器。當(dāng)軸承測量被實施在遠(yuǎn)程位置的軸承中時，這樣的實現(xiàn)方式可以是有利的。例如，軸承量規(guī)裝置可以用于執(zhí)行操作的風(fēng)力渦輪機(jī)的主軸承的實時評估，從而觀察在改變風(fēng)況期間作用在軸承上的風(fēng)載荷的效果，即，以“現(xiàn)場直播”的方式。評估單元可以被實現(xiàn)作為風(fēng)力渦輪機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)的一部分，使得對測量值的評估能夠由遠(yuǎn)程操作者（例如，海上風(fēng)場的操作者）訪問。

保持框架要被理解為任意適合構(gòu)造，該任意適合構(gòu)造被實現(xiàn)為相對于一個或兩個軸承滾圈以限定的定向和/或位置而保持或支撐一個或多個測距規(guī)。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，測距規(guī)的位置相對于保持框架是固定的，該保持框架有效地作為參考框架。保持框架的位置相對于軸承滾圈也優(yōu)選地是固定的。以此方式，能夠使由測距規(guī)獲得的任意測量值與固定的參考（例如，靜止的軸承套圈或未被螺栓連接的軸承套圈）相關(guān)聯(lián)。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，測距規(guī)裝置能夠被彈簧加載而抵靠滾圈表面。例如，測距規(guī)能夠包括轉(zhuǎn)換器，其中，轉(zhuǎn)換器的有效方向大體上垂直于外滾圈的表面；以及與外滾圈接觸的鋼滾子球，該鋼滾子球被保持在沿著平行于距離轉(zhuǎn)換器的有效方向的軸線而自由移動的彈簧加載元件中。軸承外套圈相對于內(nèi)套圈的任意變形將被傳送至該轉(zhuǎn)換器。

在大的軸承（諸如，球軸承或滾子軸承）中，軸承元件可以容納在保持架（cage）中。該保持架能夠包括具有用于每個軸承元件的隔間的構(gòu)架。該設(shè)計與其中軸承元件相對于兩個套圈自由運(yùn)動的其它軸承設(shè)計形成對比。因此，在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，保持框架優(yōu)選地也保持在保持架隔間中。該保持框架可以被構(gòu)造成裝配至固定于軸承套圈之一的軸承保持架的隔間中，或者保持框架可以作用為保持架以便相對于軸承滾圈而將測距規(guī)裝置保持在固定定向處。

如上所述，保持框架容納在軸承中使得保持框架有效地替換或代替軸承元件。這意味著將在保持框架的任一側(cè)存在軸承元件。保持框架的目的大體上是使（多個）測距規(guī)相對于軸承滾圈中的一個或兩個保持在在固定且預(yù)定的位置。優(yōu)選地，軸承量規(guī)裝置包括兩個測距規(guī)。這些測距規(guī)優(yōu)選地被設(shè)置成在盡可能寬的距離（即，跨過軸承的寬度）上測量滾圈表面的分離度。為此，兩個測距規(guī)被優(yōu)選地設(shè)置成大體上在軸承的每個外邊緣（即，滾圈的外周附近）處有一個測距規(guī)。這樣的結(jié)構(gòu)能夠有利地提高測量值的精度，從而允許及時檢測到即使非常小的角度變形。

優(yōu)選地，測距規(guī)裝置用于軸承的初始校準(zhǔn)運(yùn)行中以便獲得初始的軸承內(nèi)部空間的記錄。這個操作能夠在將軸承初始安裝到軸承將在其中使用的機(jī)器中之前（即，在軸承已被暴露于任意顯著載荷之前）執(zhí)行。在安裝到機(jī)器中之后，能夠再次執(zhí)行評估運(yùn)行。能夠相對于校準(zhǔn)結(jié)果而對該結(jié)果進(jìn)行分析，以便識別任意異常并且識別需要采取的任意改正措施。

環(huán)形軸承通常作用為旋轉(zhuǎn)部件和靜止部件之間的接口，例如在發(fā)電機(jī)的情況中。每個軸承套圈可以被螺栓連接或者以其他形式固定到其相關(guān)部件。這可以導(dǎo)致軸承中的較小但影響深遠(yuǎn)的變形。因此，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，該方法包括以下步驟：在最后的安裝過程之前，在軸承的操作期間評估來自多個測距規(guī)的測量結(jié)果；執(zhí)行最后的安裝過程；以及隨后在最后的安裝過程之后，在操作期間評估來自測距規(guī)的測量結(jié)果。在這樣的實施例中，“最后的安裝過程”例如可以包括以下過程：在風(fēng)力渦輪機(jī)的安裝期間，最后擰緊任意螺栓以便使軸承套圈固定至發(fā)電機(jī)部件。同樣地，該表述可以適用于在維修過程期間擰緊螺栓的步驟。

如上所述，評估單元優(yōu)選地被實現(xiàn)為接收來自測距規(guī)的測量值并且對該信息進(jìn)行分析從而識別軸承的任意變形，例如在由多個螺栓將軸承緊固到底座框架之后的軸承套圈的變形。優(yōu)選地，評估單元被實現(xiàn)為使測距規(guī)的測量結(jié)果與沿軸承圓周的對應(yīng)區(qū)域相關(guān)聯(lián)。例如，在軸承的一個完整旋轉(zhuǎn)期間從一個測距規(guī)接收的測量值的比較能夠與參考值或期望值進(jìn)行對比。與這個期望值的任意偏離將表明軸承中的變形?？梢韵蛟u估單元提供關(guān)于完整旋轉(zhuǎn)的開始和結(jié)束的信息，例如通過使用霍爾效應(yīng)傳感器。軸承的旋轉(zhuǎn)速度通常能夠假設(shè)是恒定的，特別是在大型直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)的主軸承的情況中。利用這個信息，可相對直接地解釋從測距規(guī)接收的測量值以便確定變形的位置。優(yōu)選地，對由設(shè)置在軸承滾圈的寬度上的一對測距規(guī)提供的信息進(jìn)行解釋以便識別軸承的角度變形的程度。這樣的變形可能是由于在軸承套圈和承載結(jié)構(gòu)之間的緊固螺栓和/或由于作用在軸承上的外部載荷而引起。

在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施例中，由測距規(guī)提供的測量數(shù)據(jù)通過與外部軸承載荷有關(guān)的數(shù)據(jù)而被增強(qiáng)。這樣的外部載荷的示例可能是作用于風(fēng)力渦輪機(jī)的主軸承上的風(fēng)載荷力。在這樣的實現(xiàn)例中，評估單元優(yōu)選地被實現(xiàn)為識別外部載荷和在測距規(guī)的測量值的基礎(chǔ)上所識別的軸承變形之間的關(guān)系。

評估能夠被大體上連續(xù)地執(zhí)行，或者以根據(jù)其中安裝有軸承的機(jī)器所選擇的規(guī)律間隔而執(zhí)行。例如，如果軸承安裝在其外轉(zhuǎn)子具有相對較慢的旋轉(zhuǎn)速度的直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)中，那么每小時運(yùn)行一次評估序列可以是足夠的。優(yōu)選地，在其中緊固螺栓被緊固或以其他方式調(diào)整的維修或安裝步驟之后的時間段中執(zhí)行該評估序列。在這樣的情況中，評估的結(jié)果能夠用于確定可以對一個或多個螺栓的張力進(jìn)行調(diào)整的程度從而修正令人不滿意的測量結(jié)果。

附圖說明

通過結(jié)合附圖考慮的下列詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它目標(biāo)和特征將變得明顯。然而，要理解的是附圖僅僅被設(shè)計用于說明的目的而不是對本發(fā)明的范圍的限定。

圖1示出了通過具有根據(jù)本發(fā)明的軸承量規(guī)裝置的實施例的滾子軸承的局部橫截面圖。

圖2示出了通過圖1的軸承的另一個局部橫截面圖。

圖3示出了通過圖1的軸承的另一個局部橫截面圖。

圖4示出了通過漸細(xì)滾子軸承的簡化橫截面圖。

圖5-圖8示出了基于由根據(jù)本發(fā)明的軸承量規(guī)裝置的實施例所獲得的測量的評估結(jié)果。

在整個附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的物體。附圖中的物體不必按比例繪制。

具體實施方式

圖1示出了沿通過軸承2（其豎直地安裝在機(jī)器中）的旋轉(zhuǎn)軸線的平面截取的通過雙列滾子軸承2的局部橫截面圖，并且示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的軸承量規(guī)裝置1，從而代替滾圈中的一個中的滾子。在附圖的右側(cè)示出了另一個滾圈中的滾子22。滾子軸承2能夠是圖2中描繪的類型，圖2是通過軸承2（沿正交于圖1的平面和軸承2的旋轉(zhuǎn)軸線的平面截取）的另一個局部橫截面圖，其示出了軸承2的內(nèi)套圈20和外套圈21，以及多個滾子22。軸承2被構(gòu)造成使得內(nèi)滾圈與外滾圈相隔距離d。為了在軸承的整個圓周上實現(xiàn)恒定的距離d，要求高度精確的機(jī)械加工、銑削和拋光步驟以及使用高質(zhì)量的材料。這個距離d還應(yīng)該保持恒定從而確保載荷均勻地分布在滾子22上并且使得滾子22不會經(jīng)受過度磨損。為了簡單起見，這些附圖示出了圓柱形滾子，但應(yīng)該注意的是，軸承可以同樣地實現(xiàn)為漸細(xì)滾子軸承，該錐形滾子軸承的每個滾道均是一段錐體，并且其中滾子具有略微漸細(xì)的錐形形狀。

在圖1中，滾子22之一已經(jīng)被本發(fā)明的軸承量規(guī)裝置1的實施例代替。軸承量規(guī)裝置1包括保持框架10，兩個測距規(guī)g1、g2已經(jīng)安裝至該保持框架。在該示例性實施例中，保持框架10具有與該保持框架所代替的滾子大體上相同的最大尺寸。滾子22容納在保持架（在附圖中未示出）中，使得每個滾子22的外端處于離豎直的滾道面一距離處。為了確保保持框架10相對于滾圈維持穩(wěn)定的定向，使用彈簧11彈簧加載保持框架11以便始終擠壓保持框架11抵靠軸承的適當(dāng)表面。在該示例性實施例中，測距規(guī)g1、g2是距離轉(zhuǎn)換器，例如dvrt式測距規(guī)或者渦流式轉(zhuǎn)換器。每個測距規(guī)g1、g2被布置成在軸承的旋轉(zhuǎn)期間始終與滾道接觸，在該情形中與外滾道210接觸。這能夠以技術(shù)人員將知道的任意適合方式實現(xiàn)。每個轉(zhuǎn)換器g1、g2被布置成使得其有效方向大體上垂直于外滾道210。然后，與規(guī)定的距離d的任意偏離將轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)換器g1、g2沿其有效方向的對應(yīng)移動。該移動由轉(zhuǎn)換器g1、g2轉(zhuǎn)換成適當(dāng)?shù)男盘枴Ｔ谠撦S承2中的軸承量規(guī)裝置1的之前的校準(zhǔn)允許信號被解釋為距離測量值。當(dāng)軸承2被用在風(fēng)力渦輪機(jī)中以支撐發(fā)電機(jī)時，測距規(guī)g1、g2中的一個將朝向發(fā)電機(jī)的前部并且可以被稱為“上風(fēng)測距規(guī)”，而其它測距規(guī)可以被稱為“下風(fēng)測距規(guī)”。

圖3示出了作為通過軸承的環(huán)形截面的一部分的本發(fā)明的軸承量規(guī)裝置1的另一個示圖。該示意圖示出了在代替滾子的保持框架10的任一側(cè)上的多個滾子22。滾子22和保持框架10被設(shè)置在保持架23中。第一測距規(guī)g1被布置在離軸承2的內(nèi)邊緣距離d1處，第二測距規(guī)g2被布置在離軸承的外邊緣距離d2處。距離轉(zhuǎn)換器g1、g2具有指向頁內(nèi)或指向頁外的它們的有效方向，以便當(dāng)軸承2旋轉(zhuǎn)時監(jiān)測內(nèi)滾圈200和外滾圈210之間的距離。每個測距規(guī)g1、g2有效地追蹤平行于軸承2的邊緣的圓形路徑p1、p2。為了簡單起見，圖1-圖3的實施例示出圓柱形滾子軸承，但是該軸承同樣地也可以實現(xiàn)為漸細(xì)滾子軸承，該錐形滾子軸承的每一個滾道均是一段錐體，并且其中滾子具有略微漸細(xì)的錐形形狀。圖4以簡化的形式示出了通過這樣的漸細(xì)滾子軸承4的大幅放大的橫截面圖，其示出了錐形形狀的內(nèi)套圈40和外套圈41，并且還示出了錐形形狀的漸細(xì)滾子42。軸承4可被視為在滾道上具有長度l。在軸承4的一端處的距離dmax大于在軸承4的外側(cè)的距離dmin。當(dāng)用于這樣的軸承4時，本發(fā)明的軸承量規(guī)裝置的測距規(guī)將追蹤在這兩個極值之間的距離（由虛線表示）。在較大端部處的測距規(guī)將追蹤距離dl，而在較小端部處的測距規(guī)將追蹤距離ds。這些距離之間的差值一般將僅有幾微米。

回到圖3，在軸承檢測過程期間測量值m1、m2從測距規(guī)g1、g2被發(fā)送至評估模塊11。為了在軸承的完整旋轉(zhuǎn)期間使測量值m1、m2與角度值相關(guān)，評估模塊11可以提供有與測距規(guī)g1、g2的采樣率和軸承2的旋轉(zhuǎn)速度相關(guān)的數(shù)據(jù)110。替代地，霍爾效應(yīng)傳感器可以用于檢測軸承2的完整旋轉(zhuǎn)。評估模塊11能夠提供用于顯示檢測結(jié)果的輸出111，例如在下列附圖中所示。

在軸承已經(jīng)安裝至機(jī)器之前和之后，該軸承量規(guī)裝置能夠用于非常精確地測量軸承。重要的是在軸承最終安裝至機(jī)器（諸如，風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)）上之前確保軸承已經(jīng)被精確地機(jī)械加工，因為即使僅是非常小的缺陷隨后在機(jī)器的操作期間能夠?qū)е聡?yán)重的問題。雙列圓柱形滾子軸承通常被構(gòu)造使得軸承套圈之一是分開的套圈，在運(yùn)輸期間通過多個螺栓保持在一起。另一組螺栓可以用于將軸承安裝至發(fā)電機(jī)或其它機(jī)器。非常重要的是在機(jī)器開始操作之前確保所有零件正確地且精確地對準(zhǔn)。

圖5和圖6示出了用于監(jiān)測具有分開的內(nèi)套圈或兩件內(nèi)套圈的上述類型的雙列漸細(xì)滾子軸承的本發(fā)明軸承量規(guī)裝置的測試結(jié)果。在圖5中，當(dāng)軸承4旋轉(zhuǎn)時被監(jiān)測的距離ds被追蹤。編碼器被用于使被測量的距離值與通過360°的行程的角度路徑相關(guān)聯(lián)。上曲線50是在操作期間由監(jiān)測距離ds的測距規(guī)采集的距離值的曲線圖。理想地，該距離應(yīng)當(dāng)基本上是恒定的。測試結(jié)顯示與用于在安裝至發(fā)電機(jī)之前將分開的內(nèi)套圈保持在一起的多個臨時螺栓有關(guān)的偏差。每個“峰值”對應(yīng)于這樣的螺栓的位置。距離ds在下界dsmin_0和上界dsmax_0內(nèi)振蕩。在測試中，上界dsmax_0在55480μm處被測量，并且下界dsmin_0在大約55460μm處被測量。

下曲線51是在用另一組螺栓將軸承安裝至發(fā)電機(jī)之后在軸承操作期間由監(jiān)測距離ds的測距規(guī)采集的距離值的曲線圖。距離ds現(xiàn)在在下界dsmin_1和上界dsmax_1內(nèi)振蕩。在測試中，上界dsmax_1在55450μm處被測量，并且下界dsmin_0在大約55430μm處被測量。這些邊界值dsmin_1、dsmax_1的每一個比其在曲線50中的對應(yīng)部分小大約30μm。在將軸承安裝至發(fā)電機(jī)并擰緊相關(guān)的螺栓之后，軸承4的內(nèi)（較小的）直徑已被有效地減小。

在圖6中，當(dāng)軸承4旋轉(zhuǎn)通過360°時被監(jiān)測的距離dl被追蹤跟蹤。此處，下曲線60是在將軸承安裝至發(fā)電機(jī)之前在軸承的操作期間由監(jiān)測距離dl的測距規(guī)采集的距離值的曲線圖。距離dl在下界dlmin_0和上界dlmax_0內(nèi)振蕩。在測試中，上界在大約58150μm處被測量，并且下界dlmin_0在大約58130μm處被測量。而且此處，被監(jiān)測的距離dl應(yīng)當(dāng)理想地呈現(xiàn)為直線。

上曲線61是在將軸承安裝至發(fā)電機(jī)之后由監(jiān)測距離dl的測距規(guī)采集的距離值的曲線圖。距離dl現(xiàn)在在下界dlmin_1和上界dlmax_1內(nèi)振蕩。在測試中，上界在大約58175μm處被測量，并且下界dlmin_0在大約58145μm處被測量。這些邊界值dlmin_1、dlmax_1比其在曲線60中的對應(yīng)值大。因此，在將螺栓擰緊之后，軸承4的外徑或較大直徑已被有效地增加。

圖5-圖6示出本發(fā)明的軸承量規(guī)裝置能夠非常有效地識別軸承中的任何缺陷或不準(zhǔn)確性，即使是在原型階段，例如，在用于新代機(jī)器的原型軸承上執(zhí)行的測試期間。這樣的變化（即使只在微米范圍內(nèi)）是明顯的，并且能夠?qū)е螺S承上的不均勻磨損。然后能夠及時（即，在進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)之前）補(bǔ)救軸承中的任意這樣的缺陷或不準(zhǔn)確性。這能夠顯著地節(jié)省可能另外由于未檢測到軸承缺陷而引起的對軸承和發(fā)電機(jī)的損壞而引發(fā)的成本。

圖7是示出將螺栓擰緊至漸細(xì)滾子軸承4上的效果的另一個示意圖。每個線圖70、71表示在擰緊螺栓之后沿軸承的長度l的與理想或規(guī)定的距離d0的偏離。線圖70示出了其中螺栓已被擰緊達(dá)至3300nm的扭矩的情況，這導(dǎo)致在軸承的小端處的大約30μm的壓縮δs以及在軸承的大端處的大約25μm的開度（opening）δl。圖71示出了其中螺栓已被擰緊至4500nm的扭矩的情況，其導(dǎo)致在軸承的小端處的大約30μm的壓縮δs以及在軸承的大端處的大約30μm的開度δl。該示意圖清楚地示出了較高的扭矩導(dǎo)致在軸承的大端處的顯著較大的“開度”，而在每種情況中在軸承的小端處的壓縮是相同的。

圖8示出了被安裝到風(fēng)力渦輪機(jī)的發(fā)電機(jī)的雙列滾子軸承中的角度未對準(zhǔn)。第一線圖80對應(yīng)于在三個階段t1、t2、t3中在軸承的上風(fēng)側(cè)由測距規(guī)采集的測量（例如，測量圖4中所示的距離dl）。第二線圖81對應(yīng)于在軸承的下風(fēng)側(cè)由測距規(guī)采集的測量（例如，測量圖4中所示的距離ds）。y-軸表示當(dāng)通過第一組螺栓將軸承的內(nèi)套圈保持在一起以用于運(yùn)輸時與第一階段t1進(jìn)行的初始測量的以微米[μm]計的偏離。初始測量能夠是在軸承的完整旋轉(zhuǎn)期間測量的平均距離。

在第二階段t2，軸承已經(jīng)被安裝至發(fā)電機(jī)，并且安裝螺栓已經(jīng)被擰緊至第一扭矩。該示意圖示出由上風(fēng)量規(guī)和下風(fēng)量規(guī)測量的距離現(xiàn)在不同于初始測量，但相差不同的程度。

在第二階段t2，螺栓已經(jīng)被擰緊至第二的、較高的扭矩。由上風(fēng)量規(guī)和下風(fēng)量規(guī)測量的距離甚至已經(jīng)進(jìn)一步偏離初始測量。

圖7和圖8示出本發(fā)明的軸承量規(guī)裝置能夠非常有效地用于識別當(dāng)軸承安裝至其目標(biāo)機(jī)器時軸承中的變化。由量規(guī)監(jiān)測的各滾道之間的距離能夠用于識別與軸承的結(jié)構(gòu)方面相關(guān)的問題并且能夠用作補(bǔ)救措施的基礎(chǔ)。

盡管已經(jīng)以優(yōu)選實施例及其變型的形式公開了本發(fā)明，但是將理解的是在不脫離本發(fā)明的范圍的前提下可以對這些實施例作出許多額外的修改和改變。

為了清楚起見，要理解的是貫穿本申請的“一”或“一個”的使用不排除多個，并且“包括”并不排除其它的步驟或元件?！皢卧被颉澳K”的提及并不排除多于一個的單元或模塊的使用。