[发明专利]用于测量风力涡轮中的轴偏移的系统和方法

说明书

技术领域

本文中公开的主题大体涉及风力涡轮，并且更特别地涉及用于测量风力涡轮中的轴的偏移的系统和方法。

背景技术

风能被认为是目前可得的最清洁、最环境友好的能源中的一种，并且风力涡轮在这点上已经获得增加的关注。现代风力涡轮典型地包括塔架、发电机、变速箱、机舱和一个或多个转子叶片。转子叶片利用已知翼型原理捕捉风的动能。转子叶片以旋转能的形式传送动能以致使轴转动，该轴联接转子叶片到变速箱，或者如果没有利用变速箱，那么该轴直接联接转子叶片到发电机。发电机然后将机械能转换成电能，其可被部署到公用电网。

在风力涡轮的操作期间，风力涡轮的各种构件经受各种负荷。特别地，联接转子叶片和发电机的轴可经受各种负荷，诸如轴向和弯曲负荷。由于这些负荷产生的轴的偏移可因而在风力涡轮的操作中经常出现。

在许多情形中，轴的偏移可被测量和使用以调整风力涡轮中的其它变量，诸如转子叶片的变桨轴线。然而，目前已知的用于测量轴偏移的系统和方法可能不精确，并且可因而提供不精确的数据用于调整风力涡轮中的其它变量。例如，目前已知的系统和方法可测量轴的一个构件的偏移，诸如轴的毂缘。用于测量该偏移的传感器可安装到基部，诸如容纳轴和用于轴的支撑轴承的轴台组件。然而，在风力涡轮的操作期间，基部还可经受各种负荷和偏移，连同轴的偏移。安装到基部的传感器可因而由于基部的偏移而接收不精确的轴偏移数据。

因而，期望改进的系统和方法用于测量风力涡轮中的轴的偏移。例如，提供更精确的轴偏移测量的系统和方法将是有利的。特别地，将期望降低或消除由于风力涡轮的其它构件的偏移产生的额外偏移数据的系统和方法。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中部分陈述，或者可从描述中显而易见，或者可通过本发明的实践学习。

在一实施例中，公开用于测量风力涡轮中的轴的净偏移的测量系统。测量系统包括：至少一个第一传感器，其接近第一轴构件定位，该至少一个第一传感器构造成测量第一轴构件的至少一个第一偏移；和至少一个第二传感器，其构造成测量至少一个参考偏移。测量系统还包括：基部，其中该至少一个第一传感器和至少一个第二传感器联接在一起并且构造在基部上；和处理器，其构造成使用至少一个第一偏移和至少一个参考偏移计算轴的净偏移。

在另一实施例中，公开用于测量风力涡轮中的轴的净偏移的方法。该方法包括测量第一轴构件的至少一个第一偏移，测量至少一个参考偏移，并且使用至少一个第一偏移和至少一个参考偏移计算轴的净偏移。该轴构造在基部上，并且至少一个第一偏移和至少一个参考偏移都相对于基部测量。

本发明的这些和其它特征、方面和优点将通过对以下描述和所附权利要求的参考更好地理解。结合在说明书中并且构成说明书的部分的附图示出本发明的实施例，并且连同描述用来解释本发明的原理。

附图说明

针对本领域技术人员的包括其最佳模式的本发明的全面且能够实现的公开在参考附图的说明书中陈述，其中：

图1是根据本公开的一个实施例的风力涡轮的透视图；

图2是根据本公开的一个实施例的测量系统的透视图；

图3是根据本公开的一个实施例的沿图2的线3--3的测量系统的截面视图；

图4是根据本公开的一个实施例的沿图2的线4—4的测量系统的截面视图；和

图5是根据本公开的一个实施例的传感器对的侧视图。

部件列表：

10风力涡轮

12塔架

14机舱

16转子叶片

18转子轮毂

20轴

22毂缘

24底板

30轴台组件

32前轴台组件

34后轴台组件

36轴台

38支座

40盘

42轴向负荷

44弯曲负荷

50测量系统

52第一传感器

54第二传感器

56传感器对

60第一轴构件

62间距

64第一平面

70第二轴构件

72间距

74第二平面

80基部

82连杆

90处理器

具体实施方式