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成果信息

本發(fā)明基于 Kriging 模型的風(fēng)力機(jī)齒輪箱故障診斷方法具有下述優(yōu)點(diǎn) ：本發(fā)明通過(guò)采集風(fēng)力機(jī)齒輪箱在各個(gè)工況模式下的多個(gè)振動(dòng)信號(hào)序列并計(jì)算多個(gè)故障信號(hào)特征值 ；建立工況模式、診斷目標(biāo)值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系和樣本數(shù)據(jù)表 ；依據(jù)樣本數(shù)據(jù)表建立變差函數(shù)理論模型 ；基于變差函數(shù)理論模型構(gòu)建 Kriging 模型 ；檢測(cè)待診斷振動(dòng)信號(hào)的故障信號(hào)特征值輸入 Kriging 模型得到 Kriging 估計(jì)量，根據(jù) Kriging 估計(jì)量查詢(xún)工況模式、診斷目標(biāo)值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系確定待診斷振動(dòng)信號(hào)的工況模式，從而判斷風(fēng)力機(jī)齒輪箱是否出現(xiàn)故障、故障的類(lèi)型及故障嚴(yán)重程度。本發(fā)明能夠應(yīng)用于風(fēng)電機(jī)組齒輪箱的故障診斷，以便根據(jù)風(fēng)力機(jī)齒輪箱的實(shí)際運(yùn)行情況，快速獲得較為準(zhǔn)確的診斷結(jié)果，可在風(fēng)力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行下對(duì)其齒輪箱進(jìn)行故障診斷，能夠及時(shí)準(zhǔn)確地反映出齒輪箱故障情況，不僅可以根據(jù)齒輪箱運(yùn)行狀態(tài)安排檢修，避免目前風(fēng)電場(chǎng)計(jì)劃性停機(jī)檢修，而且可盡早發(fā)現(xiàn)潛在故障風(fēng)險(xiǎn)，防止損傷程度的惡化或故障范圍的擴(kuò)大，避免意外事故和人員傷亡，減少故障維修次數(shù)和停機(jī)時(shí)間，增加設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間和無(wú)故障率，提高設(shè)備利用率，節(jié)約大量運(yùn)行和維護(hù)的費(fèi)用，提高了風(fēng)電企業(yè)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性 ；本發(fā)明能夠克服目前已有風(fēng)力機(jī)齒輪箱故障診斷技術(shù)所存在的實(shí)時(shí)性較差、故障誤判率較高的問(wèn)題，較好地滿(mǎn)足風(fēng)電機(jī)組齒輪箱故障診斷的實(shí)際需要，具有診斷結(jié)果快速準(zhǔn)確、非線(xiàn)性擬合效果好、使用靈活、計(jì)算量小的優(yōu)點(diǎn)，能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)風(fēng)力機(jī)齒輪箱故障在線(xiàn)診斷奠定基礎(chǔ)。)

背景介紹

目前風(fēng)電機(jī)組多以水平軸為主，包括失速型、變槳型、變槳變速型、直驅(qū)型、永磁 型、半直驅(qū)型等幾種，采用齒輪箱增速雙饋異步變速發(fā)電機(jī)的兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組是目前風(fēng)電 市場(chǎng)的主流機(jī)型，其中齒輪箱由齒輪箱本體、齒輪、傳動(dòng)軸、軸承及軸承座組成。隨著我國(guó)風(fēng) 電裝機(jī)容量的劇增和風(fēng)力機(jī)投運(yùn)時(shí)間的累積，由齒輪箱故障或損壞引起的機(jī)組停運(yùn)事件時(shí) 有發(fā)生。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，我國(guó)風(fēng)場(chǎng)齒輪箱損壞率高達(dá) 40 ～ 50％，個(gè)別品牌機(jī)組齒輪箱更換率 幾乎達(dá)到100％。由此帶來(lái)的直接和間接損失也越來(lái)越大，維護(hù)人員投入相關(guān)工作的工作量 也不斷上升。以 1.5MW 大型風(fēng)力機(jī)齒輪箱故障為例，故障齒輪箱的拆裝、運(yùn)輸和維修費(fèi)用高 達(dá) 100 萬(wàn)元以上，相當(dāng)于風(fēng)力機(jī)生產(chǎn)總成本的 10％，且該成本費(fèi)用尚未包括機(jī)組停機(jī)數(shù)月 的生產(chǎn)損失。因此，齒輪箱損壞對(duì)風(fēng)電機(jī)組設(shè)備和風(fēng)電企業(yè)的安全運(yùn)行構(gòu)成嚴(yán)重威脅。)

應(yīng)用前景

本設(shè)備快速準(zhǔn)確、非線(xiàn)性擬合效果好、使用靈活、計(jì)算量小，可見(jiàn)具有很大的實(shí)用價(jià)值。)