[发明专利]风电齿轮箱行星级运行状态检测的方法、系统和存储介质

说明书

本发明公开了风电齿轮箱行星级运行状态检测的方法、系统和存储介质，本发明通过对齿轮箱的输入透盖上传感器安装的设计，实现对齿轮箱在运行过程中架位移和振动数据的收集从而能够及时发现故障并且排除，同时传感器能够收集叶片由于载荷造成的弯矩，可以直观分析叶轮弯扭矩对行星级啮合的影响，近似分析得齿轮箱在风场运行时的K_γ。

技术领域

本发明涉及风电齿轮箱检测领域，特别涉及风电齿轮箱行星级运行状态检测的方法、系统和存储介质。

背景技术

风电齿轮箱是风力发电机组中一个重要的机械部件，由于风机机组安装在条件比较差的自然环境中，如高山、荒野、海滩或者海岛等风口处，受无规律的变向变负荷的风力作用以及强阵风的冲击，常年经受酷暑严寒和极端温差的影响，加之所处自然环境交通不便，齿轮箱安装在塔顶的狭小空间内，一旦出现故障，修复非常困难，故对其可靠性和使用寿命都提出了比一般机械高得多的要求。

风电齿轮箱中的行星级中，行星轮通过轴承与转架连接，转架通过转架轴承与箱体连接，箱体上的测振点监测行星轮或行星轮轴承故障，因为两层的间接监测，底噪高，能量衰弱严重，一直是行业难题，经常轴承损坏了，行星轮断齿了，振动测点的频谱和包络谱都毫无明显的故障频率特征。

在现场的工况中，风电齿轮箱中高精度的振动传感器，在高冲击载荷的运行环境下容易损坏，且因为间接监测的原因，也无法有效识别低转速下载波能量不足的低频冲击。

并且风电齿轮箱在风场运行时，由于收到弯矩的影响，行星级齿轮啮合可能存在问题，也同样缺乏有效的直接监控。

针对这些问题，本申请提供了一种解决方案。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种风电齿轮箱行星级运行状态检测的方法、系统和存储介质，能够对风电齿轮箱行星级的运行状态进行直接监测，及时发现故障，并且通过数据分析为整机载荷控制逻辑优化提供直接的数据参考，提高齿轮箱及主轴承运行的可靠性。

技术方案：本发明所述的风电齿轮箱行星级运行状态检测的方法，具体包括以下步骤：

S1：对风电齿轮箱进行设计，确定传感器安装工装的安装位置；

S2：对传感器安装工装进行设计，根据传感器大小和齿轮箱行星级实际的箱体间隙，设计传感器安装工装；

S3：对风电齿轮箱生产组装，将传感器工装安装在齿轮箱输入透盖和箱体上后，将传感器预装在传感器安装工装上，并进行防松固定，同时通过引线将信号传出，并对任意一个行星轮的位置在转架口上进行标记；

S4：在风电齿轮箱装配完成后，进行齿轮箱出厂时纯扭矩下的位移标定，以该值作为转架的初始位移；

S5：对风电齿轮箱进行出厂测试；

S6：将测试完毕的风电齿轮箱安装到风机整机中，对风机整机进行组装，在设置完主轴后，将转架口上标记的行星轮位置在轮毂上进行标记，若存在角度差，则进行相位差记录；

S7：对风机整机运行状态关联，设计采集逻辑，在风机整机停机时测量少量标定性数据，并网运行时进行持续测量；

S8：对风机整机进行吊装调试；

S9：风机整机进入正常运行阶段后，进行持续的运行监控，根据传感器采集的数据以及风机整机中的叶位数据进行转架位移和振动分析。

作为优选，所述传感器为高精度振动传感器，测试精度在μm级并且生存温度在-40℃～80℃之间。