基于振動(dòng)信號(hào)風(fēng)電齒輪箱故障分析

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1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com基于振動(dòng)信號(hào)的風(fēng)電齒輪箱故障分析木口邵榮茂口賈丙輝口王宗榮南京工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院南京211167摘要：振動(dòng)信號(hào)的故障特征提取對(duì)了解風(fēng)電齒輪箱故障情況起著至關(guān)重要的作用。介紹了基于FAGDetector19的測(cè)量系統(tǒng)，分析了幾種振動(dòng)信號(hào)診斷方法。以存在非均勻磨損現(xiàn)象的某1．5MW風(fēng)電齒輪箱為研究對(duì)象，分析了其在時(shí)域和頻域中反映出來(lái)的特征，為風(fēng)電齒輪箱的故障診斷提供了參考。關(guān)鍵詞：風(fēng)電齒輪箱故障診斷振動(dòng)信號(hào)故障特征中圖分類號(hào)：TH17文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1000—4998(2016102—0005—04Abstract：Extrac

2、tionofthefaultsignatureofvibrationsignalsplaysavitalroletoawarethefauhconditionsofthegearboxinwindturbine．IntroducedameasuringsystembasedonFAGDetector111withanalysesonseveralmeansforvibrationsignaldiagnostics．Ittooka1．5MWwindturbinegearbOXwiththepresenceofnon—．uniforinabrasionasthesubjec

3、tforinvestigationandperformedananalysesonthefeaturesreflectedinthetimedomainandfrequencydomaintoprovideareferenceforfaultdiagnosisofthegearboxinwindturbine．KeyWords：GearboxinWindTurbineFaultDiagnosisVibrationSignalFaultSignature基于振動(dòng)分析的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)，對(duì)了1風(fēng)電齒輪箱常見(jiàn)故障及其原因分析解風(fēng)電齒輪箱的性能狀態(tài)、及早發(fā)現(xiàn)隱患、確保其安

4、全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。風(fēng)電齒輪箱故障的振動(dòng)機(jī)風(fēng)電齒輪箱是高速重載裝置，其運(yùn)行時(shí)的風(fēng)速是理與其對(duì)應(yīng)的振動(dòng)信號(hào)特征提取研究是該技術(shù)的關(guān)時(shí)變不規(guī)律的，這對(duì)各部件的傳動(dòng)精度以及各部件的鍵，目前，就風(fēng)電齒輪箱故障的振動(dòng)機(jī)理研究而言，由潤(rùn)滑效果提出了很高的要求。然而風(fēng)電齒輪箱零件可于風(fēng)電齒輪箱的振動(dòng)系統(tǒng)是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的非線性系能由于選材、設(shè)計(jì)計(jì)算、加工、熱處理、裝配等原因，在統(tǒng)，要建立其完整的非線性模型是非常困難的，在研究運(yùn)行一段時(shí)間后其傳動(dòng)精度就會(huì)下降，也可能會(huì)由于其振動(dòng)特性時(shí)，只能對(duì)其物理模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，但這樣不油液中混有硬顆粒物或是油液老化而造成潤(rùn)滑效果不能準(zhǔn)確全面地反映實(shí)

5、際風(fēng)電齒輪箱的振動(dòng)特性。換個(gè)良，從而會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的故障。通常，風(fēng)電齒輪箱故障主角度，可以對(duì)故障齒輪箱的振動(dòng)特性進(jìn)行反問(wèn)題研究，要發(fā)生在齒輪、軸承、箱體以及其它小件上，其中又以通過(guò)對(duì)故障風(fēng)電齒輪箱振動(dòng)信號(hào)特征進(jìn)行提取來(lái)判斷齒輪、軸承的故障居多。齒輪箱的故障嚴(yán)重程度。但是，由于多模式混淆和振對(duì)于風(fēng)電齒輪箱齒輪故障主要有齒面磨損、齒面動(dòng)傳輸路徑復(fù)雜，導(dǎo)致故障響應(yīng)微弱，低頻特征頻率成膠合、輪齒斷齒三種失效形式。齒面磨損，主要是由于分的噪聲污染嚴(yán)重，動(dòng)態(tài)響應(yīng)信號(hào)頻譜分布及特征頻潤(rùn)滑油不清潔而造成齒面磨粒磨損，使齒廓形狀改變、率的復(fù)雜性與獨(dú)特性_1等因素。導(dǎo)致風(fēng)電齒輪箱振動(dòng)側(cè)隙增大，

6、以至由于齒輪過(guò)度減薄導(dǎo)致斷齒，典型齒面信號(hào)分析比較困難。要解決振動(dòng)信號(hào)分析困難問(wèn)題，磨損照片如圖1所示；齒面膠合，是由于齒面工作區(qū)很一方面要尋找新的診斷方法，如Arszcz利用譜峭度方大，一旦潤(rùn)滑條件不良，兩個(gè)嚙合的齒面在相對(duì)滑動(dòng)時(shí)法對(duì)沖擊信號(hào)進(jìn)行了有效分析，陳雪峰[2等利用小波齒面間的油膜便會(huì)消失，一個(gè)齒面的金屬會(huì)熔焊在與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法提高了齒輪箱故障診斷精度等。另一方之嚙合的另一個(gè)齒面上，在齒面上形成垂直于節(jié)線的面，需要對(duì)不同故障類型齒輪箱振動(dòng)特征進(jìn)行分析對(duì)滑痕狀膠合，典型齒面膠合照片如圖2所示；輪齒斷比與統(tǒng)計(jì)，建立豐富的數(shù)據(jù)庫(kù)，從而能為風(fēng)電齒輪箱齒，主要是由于疲勞失

7、效和沖擊過(guò)載導(dǎo)致的。的振動(dòng)信號(hào)分析提供經(jīng)驗(yàn)幫助。風(fēng)電齒輪箱軸承故障主要有疲勞點(diǎn)蝕、磨損與膠合、塑性變形三種形式。疲勞點(diǎn)蝕，是由于內(nèi)、外圈和國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(編號(hào)：51405222)收稿日期：2015年8月滾動(dòng)體在載荷作用下，表面間有極大的接觸應(yīng)力，從而機(jī)械制造54卷第618期2016／2學(xué)兔兔www.xuetutu.com使軸承工作表面發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕(麻點(diǎn))；磨損與膠合，是齒輪箱上的振動(dòng)傳感器和固定在機(jī)艙內(nèi)支撐架上的由于密封不良，引起軸承工作表面的磨損；塑性變形，F(xiàn)AGDetectorIll智能采集單元構(gòu)成信號(hào)的拾取裝置，是局部載荷