本文關(guān)鍵詞：風(fēng)電機(jī)組傳動鏈故障診斷及其主要部件的壽命分析

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【摘要】：隨著風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)容量日益增加,風(fēng)電場的運營維護(hù)越來越受到重視,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在線狀態(tài)監(jiān)測及壽命預(yù)測系統(tǒng)的應(yīng)用能夠有效的減少機(jī)組的維護(hù)成本,提高風(fēng)力發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益。本文以風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為研究對象,重點探討了利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組振動監(jiān)測數(shù)據(jù)來對風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行狀態(tài)評價的方法,分析了風(fēng)電機(jī)組的故障形式及其振動特征,判斷故障程度及關(guān)鍵部件的壽命預(yù)測,為開發(fā)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在線狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)提供技術(shù)支持。 本文針對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的傳動鏈,探討了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作原理及其結(jié)構(gòu),并通過pro/E三維軟件建立了風(fēng)電機(jī)組的三維模型；對風(fēng)電機(jī)組傳動鏈的常見故障及其振動特征做了詳細(xì)的分類和分析。根據(jù)現(xiàn)場測試和數(shù)據(jù)處理經(jīng)驗,給出了振動標(biāo)準(zhǔn)的選用原則,并系統(tǒng)介紹了VDl3834標(biāo)準(zhǔn)；根據(jù)現(xiàn)場風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測系統(tǒng)的安裝調(diào)試經(jīng)驗,總結(jié)了傳感器選擇的一般原則,并對傳感器安裝的步驟和注意事項作了總結(jié)；根據(jù)以上內(nèi)容,確立了制定風(fēng)電機(jī)組振動測試方案的一般方法,并以南車某型號風(fēng)電機(jī)組為例,列出了此型號風(fēng)電機(jī)組的測點布置方案。對常用的振動數(shù)據(jù)處理方法作了總結(jié)和講解,并對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動鏈關(guān)鍵部件的特征頻率的計算方法進(jìn)行了描述,提出了建立特征頻率數(shù)據(jù)庫的方法,并以兩種結(jié)構(gòu)的齒輪型為例建立了詳細(xì)的數(shù)據(jù)庫：對四種不同傳動鏈結(jié)構(gòu)的齒輪箱進(jìn)行了現(xiàn)場數(shù)據(jù)測試,應(yīng)用北京威銳達(dá)測控系統(tǒng)有限公司開發(fā)的數(shù)據(jù)分析軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析和處理,得出了風(fēng)電機(jī)組可能故障及其處理意見,并總結(jié)了以VDl3834為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)處理的方法和步驟。 針對風(fēng)電機(jī)組的疲勞壽命,提出了風(fēng)電機(jī)組壽命預(yù)測的曲線擬合法,大膽的將曲線擬合的思想應(yīng)用到風(fēng)電機(jī)組零部件的壽命預(yù)測中,并提出了零部件剩余壽命的預(yù)報管理流程；以風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)電機(jī)驅(qū)動端軸承為例,介紹了零部件理論剩余壽命的計算方法,編制了曲線擬合的matlab程序,對現(xiàn)場監(jiān)測的信號進(jìn)行數(shù)據(jù)曲線擬合,得出測試風(fēng)電機(jī)組的剩余壽命,并與計算的軸承理論壽命進(jìn)行比較,分析了兩個結(jié)果相差較大的原因,為以后風(fēng)電機(jī)組在線監(jiān)測系統(tǒng)嵌入壽命預(yù)測模塊提供了方法支持。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電機(jī)組 風(fēng)電機(jī)組在線狀態(tài)監(jiān)測 振動分析 故障診斷 振動測試方案 曲線擬合法 壽命預(yù)測
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TM315;TH165.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 選題背景、研究目的及意義11-13
• 1.1.1 選題背景11-12
• 1.1.2 研究目的及意義12-13
• 1.2 風(fēng)電機(jī)組的故障監(jiān)測技術(shù)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀13
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 風(fēng)電機(jī)組壽命預(yù)測研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 主要研究內(nèi)容16
• 1.5 本章小結(jié)16-17
• 第2章 風(fēng)電機(jī)組各部件的振動分析及故障類型17-24
• 2.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作原理及其結(jié)構(gòu)17-19
• 2.1.1 風(fēng)電機(jī)組的工作原理17
• 2.1.2 風(fēng)電機(jī)組傳動鏈的結(jié)構(gòu)17-19
• 2.2 機(jī)械振動原理19-20
• 2.2.1 機(jī)械振動19-20
• 2.2.2 振動產(chǎn)生的原因20
• 2.3 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組常見故障及其振動分析20-23
• 2.3.1 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障及其振動特征21-22
• 2.3.2 齒輪故障及其振動特征22-23
• 2.3.3 支承部件松動及其振動特征23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第3章 風(fēng)電機(jī)組傳動鏈的振動測試方案制定24-43
• 3.1 振動標(biāo)準(zhǔn)的選用24-32
• 3.1.1 量值、量標(biāo)的選用24-25
• 3.1.2 振動標(biāo)準(zhǔn)25-32
• 3.2 傳感器32-39
• 3.2.1 振動測試常用傳感器的種類和選擇原則32-33
• 3.2.2 傳感器的安裝33-39
• 3.3 確定振動測試方案39-42
• 3.3.1 確定測點和傳感器39-41
• 3.3.2 采集參數(shù)及數(shù)據(jù)采集方式41-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第4章 風(fēng)電機(jī)組傳動鏈振動數(shù)據(jù)的處理與分析43-81
• 4.1 常用的振動數(shù)據(jù)分析法43-46
• 4.1.1 振動的統(tǒng)計分析法43
• 4.1.2 振動的時域分析法43-44
• 4.1.3 振動的頻域分析法44-45
• 4.1.4 振動的時頻域法45-46
• 4.2 傳動鏈各部件的故障頻率計算46-49
• 4.2.1 滾動軸承的頻率計算方法46-47
• 4.2.2 齒輪的頻率計算方法47-49
• 4.3 風(fēng)電機(jī)組傳動鏈故障數(shù)據(jù)分析49-80
• 4.3.1 第一種結(jié)構(gòu)的風(fēng)電機(jī)組傳動鏈故障數(shù)據(jù)分析50-58
• 4.3.2 第二種結(jié)構(gòu)的風(fēng)電機(jī)組傳動鏈故障數(shù)據(jù)分析58-63
• 4.3.3 第三種結(jié)構(gòu)的風(fēng)電機(jī)組傳動鏈故障數(shù)據(jù)分析63-73
• 4.3.4 第四種結(jié)構(gòu)的風(fēng)電機(jī)組傳動鏈故障數(shù)據(jù)分析73-80
• 4.4 本章小結(jié)80-81
• 第5章 風(fēng)電機(jī)組傳動鏈主要部件的壽命分析81-93
• 5.1 疲勞失效理論81-83
• 5.1.1 疲勞強(qiáng)度81-82
• 5.1.2 疲勞強(qiáng)度影響因素82-83
• 5.1.3 疲勞積累損傷83
• 5.2 曲線擬合壽命預(yù)測法83-85
• 5.2.1 曲線擬合壽命預(yù)測法的原理83-84
• 5.2.2 曲線擬合法對風(fēng)電機(jī)組部件的剩余壽命預(yù)報管理84-85
• 5.3 曲線擬合法應(yīng)用舉例85-92
• 5.3.1 軸承的理論壽命計算85-88
• 5.3.2 軸承壽命的曲線擬合分析88-91
• 5.3.3 理論壽命與預(yù)測壽命分析91-92
• 5.4 本章小結(jié)92-93
• 第6章 結(jié)論和展望93-96
• 6.1 結(jié)論93-94
• 6.1.1 全文總結(jié)93-94
• 6.1.2 論文主要創(chuàng)新點94
• 6.2 展望94-96
• 參考文獻(xiàn)96-99
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文99-100
• 致謝100

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1027282