[發明專利]用于對尤其是風力發電設備的滑動軸承進行狀態監控的基于模型的方法和系統

有效

• 申請號: 201880080297.3
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN111492220B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 丹尼爾·沃爾夫;尤米特·庫特盧艾;盧克·吉恩斯;約翰內斯·舍費爾;喬治·滕克霍夫
• 申請（專利權）人: ZF腓德烈斯哈芬股份公司;ZF風能安特衛普有限公司
• 主分類號: G01M13/04
• 分類號: G01M13/04;F03D7/04;G05B23/02
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 潘小軍;韓毅

1.用于對旋轉部件的借助潤滑油運行的滑動軸承(1)進行狀態監控的方法，所述方法具有下列步驟：

-通過控制單元(ECU)由至少一個物理的滑動軸承模型借助軌跡分析計算所述滑動軸承(1)的最小間隙厚度(s_min)作為所述滑動軸承模型的輸出參量(y)，至少將所述旋轉部件的轉速(n)以及所述滑動軸承的軸承負荷(F)和溫度(T)作為輸入參量(n、M、T；)提供給所述物理的滑動軸承模型；

-利用至少一個傳感器(2)測量所述最小間隙厚度(s_min)；

-出于補償的目的，將所述最小間隙厚度(s_min)的測得的值與所述最小間隙厚度(s_min)的作為所述滑動軸承模型的輸出參量所計算出的值進行比較，

其中，通過所述滑動軸承模型，針對標準情況的理想模型與相同構造的、匹配于所述滑動軸承(1)的實際運行特性的可變模型相關聯。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，通過所述滑動軸承模型，針對標準情況的理想模型與相同構造的、用于反映出特有的故障狀態的故障模型相關聯，其中，所述故障狀態選自包括以下情況的組：所述滑動軸承(1)上的缺乏潤滑、油粘度變化、由磨損引起的幾何形狀變化。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述針對標準情況的理想模型與所述可變模型和/或所述故障模型相關聯，以便確定余數作為兩個彼此比較的模型的差。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，應用磨損模型，所述磨損模型的輸出值表示針對所述滑動軸承(1)的磨損狀態的度量，其中，通過所述控制單元(ECU)根據磨損狀態來調整包括所述滑動軸承(1)的機器或設備的運行特性。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，通過所述控制單元(ECU)來進行對所述機器或設備的運行特性的調整，使得

-自達到表征所述滑動軸承(1)的磨損狀態的預定的極限值或閾值起，降低對在此作用的軸承負荷(F)和/或提高轉速(n)，以實現軸承工作面的平滑，和/或

-自達到表征臨界運行狀態的物理參量或無度量的指標的極限值或閾值起，所述控制單元(ECU)調整運行特性。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，通過借助動態負荷測量(DLM)在所述滑動軸承(1)之前或之后的功率流內的測量來獲知轉速(n)和/或扭矩(M)作為輸入參量(u)。

7.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，將所述滑動軸承(1)的最大允許的溫度轉化為預定的控制參數，所述控制單元(ECU)調整運行特性。

8.具有控制單元(ECU)的系統，其特征在于，所述控制單元執行根據權利要求1至7中任一項所述的方法。

9.根據權利要求8所述的系統，其特征在于，為了可信度檢查，所述滑動軸承模型至少根據作為輸入參量(x)的扭矩(M)、轉速(n)計算和考慮至少包括所述滑動軸承(1)上的油排出溫度(T_A*)的至少一個狀態參量作為輸出參量(y)，從而利用所述滑動軸承模型的以傳感器技術測得的油排出溫度(T_A)來補償所述滑動軸承(1)上的油排出溫度(T_A*)。

10.根據權利要求8所述的系統，其特征在于，為了所述滑動軸承模型的可信度檢查，所述滑動軸承模型至少根據作為輸入參量(u)的扭矩(M)、轉速(n)計算和考慮至少包括所述滑動軸承(1)的軸承間隙(s)的至少一個狀態參量作為輸出參量(y)，從而利用以傳感器技術測得的軸承間隙來補償所述滑動軸承(1)的軸承間隙(s)。