【摘要】：近年來(lái)隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的日趨成熟,使得風(fēng)力發(fā)電機(jī)的裝機(jī)量逐年增加,隨之而來(lái)的即是對(duì)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備可靠性的更高要求。如何滿足風(fēng)機(jī)在保持高發(fā)電效率的同時(shí)具有更低維護(hù)成本已然成為了風(fēng)力發(fā)電行業(yè)健康發(fā)展的工作重點(diǎn)。齒輪箱作為風(fēng)機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)設(shè)備中的核心部件,對(duì)其進(jìn)行精準(zhǔn)的故障檢測(cè)具有重要的意義。本文以提取齒輪箱振動(dòng)信號(hào)的故障特征為研究目標(biāo),運(yùn)用信號(hào)共振稀疏分解、最大相關(guān)峭度解卷方法實(shí)現(xiàn)了齒輪箱故障脈沖信號(hào)的提取;隨后根據(jù)振動(dòng)信號(hào)高共振分量的諧波特性運(yùn)用時(shí)頻分析法對(duì)旋轉(zhuǎn)部件進(jìn)行轉(zhuǎn)速估計(jì),并通過(guò)角域重采樣技術(shù)對(duì)變轉(zhuǎn)速振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行角域平穩(wěn)化處理,實(shí)現(xiàn)了時(shí)變轉(zhuǎn)速下故障脈沖的提取。文中通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析和工程實(shí)踐的手段對(duì)所提方法進(jìn)行了驗(yàn)證,為風(fēng)電齒輪箱故障診斷提供了一種新的思路。論文主要工作如下:(1)對(duì)齒輪箱各組成部分故障信號(hào)產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行分析,針對(duì)齒輪和軸承出現(xiàn)局部損傷時(shí),振動(dòng)信號(hào)含有周期性脈沖這一特性,結(jié)合信號(hào)共振稀疏分解在脈沖信號(hào)提取上的優(yōu)勢(shì)和最大相關(guān)峭度解卷方法對(duì)周期性脈沖敏感的特點(diǎn),提出一種對(duì)周期性脈沖的提取方法。(2)針對(duì)信號(hào)共振稀疏分解后高共振信號(hào)具有良好諧波特性的特點(diǎn),結(jié)合同步壓縮小波變換方法實(shí)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)速估計(jì),并以此轉(zhuǎn)速信息為基準(zhǔn),對(duì)低共振脈沖分量進(jìn)行角域重采樣,隨后對(duì)其進(jìn)行最大相關(guān)峭度解卷以實(shí)現(xiàn)變轉(zhuǎn)速工況下故障脈沖的提取。(3)針對(duì)文中提出的理論方法,設(shè)計(jì)了相應(yīng)的齒輪箱故障模擬實(shí)驗(yàn),對(duì)文中方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。隨后通過(guò)對(duì)工程實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的分析證明了文中所提方法的可行性。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH132.41;TM315
【圖文】：

第 1 章 緒 論速高負(fù)載的工況下，這要求齒輪箱傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)具有良好的穩(wěn)定性與可靠性[5]，不完全統(tǒng)計(jì)風(fēng)電機(jī)組機(jī)械故障的起因多源于齒輪箱。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的動(dòng)力系輪箱扮演了中心樞紐的角色，它一旦發(fā)生故障會(huì)嚴(yán)重影響風(fēng)機(jī)的運(yùn)行，數(shù)據(jù)表輪箱故障所導(dǎo)致的停機(jī)檢修占停機(jī)時(shí)間的絕大部分[4]。目前，風(fēng)場(chǎng)對(duì)機(jī)組的維主要可以分為定期維護(hù)和事后維護(hù)兩種，1.定期維護(hù)法：在風(fēng)機(jī)持續(xù)運(yùn)行一段由工作人員對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一的故障排查，由于這種定期的停機(jī)維護(hù)方式缺少運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)了解，會(huì)導(dǎo)致機(jī)組中的故障難以被快速排查。2.事后維護(hù)法：是在機(jī)組發(fā)生事故后才進(jìn)行故障檢修，由于事先缺少對(duì)故障的準(zhǔn)備，該種維護(hù)不能開(kāi)展具有針對(duì)性的維護(hù)工作。風(fēng)場(chǎng)多建造在地廣人稀的偏僻環(huán)境中，由于停機(jī)維修都會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，因此實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)而高效的風(fēng)機(jī)故障檢測(cè)有的實(shí)際意義。

部件產(chǎn)生的諧波和周期性故障脈沖進(jìn)行分離，得到如圖 5-4 b振分量和低共振分量。在圖 5-4c)所示的低共振分量中雖隱約是并未表現(xiàn)出軸承故障應(yīng)有的周期性，遂此結(jié)果無(wú)法作為故行進(jìn)一步判斷。高速軸中間軸低速軸Z180TZ219TZ2'80TZ317T圖 5-2 齒輪箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2746729