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風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)診斷
目前,發(fā)電機(jī)和機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)是組成風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)重要的組成部分,并且承擔(dān)穩(wěn)定發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行的功能。而在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組內(nèi),齒輪箱、發(fā)電機(jī)以及軸承在振動(dòng)狀態(tài)下,會(huì)頻繁地出現(xiàn)故障,尤其是軸承易出現(xiàn)點(diǎn)蝕、軸面磨損等故障,而且在高溫的環(huán)境中,會(huì)縮短齒輪的使用壽命。此外,作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組提供動(dòng)能的關(guān)鍵設(shè)備,齒輪箱、軸承以及聯(lián)軸器等零件,都會(huì)受到不同程度荷載的沖擊,在不同荷載作用下,極易導(dǎo)致傳動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)機(jī)構(gòu)典型故障診斷
將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能,通常需要風(fēng)力發(fā)電機(jī)組常年在大風(fēng)等惡劣的環(huán)境中運(yùn)行。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)時(shí),將承受溫度設(shè)置在零下 20℃,但是,許多地區(qū)的溫度會(huì)低至零下 40℃ ,并且風(fēng)力發(fā)電機(jī)組還需要承受較強(qiáng)的風(fēng)力,會(huì)增加機(jī)組承受的荷載,極易引發(fā)傳動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障。尤其是機(jī)械傳動(dòng)裝置中,軸承會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)蝕或者軸面磨損等故障,若工作人員未能及時(shí)解決故障,或者未能將出現(xiàn)故障的零件進(jìn)行更換,會(huì)使故障范圍不斷擴(kuò)大,終導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)損壞。
2.2.1?齒輪箱故障診斷
齒輪、滾動(dòng)軸承和軸等零件,是構(gòu)成齒輪箱重要的部分,在對(duì)齒輪、滾動(dòng)軸承和軸出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析時(shí),通常借助振動(dòng)信號(hào)頻率特征以及故障特征,可以判定引發(fā)齒輪箱出現(xiàn)故障的原因。工作人員會(huì)得到許多故?數(shù)據(jù),明顯的是齒輪故障和滾動(dòng)軸承故障數(shù)據(jù),一旦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行速度提升,上述故障就會(huì)出現(xiàn)。
第三,制造技術(shù)水平低。我國軸承工業(yè)制造工藝和工藝裝備技術(shù)發(fā)展緩慢,車加工數(shù)控率低,磨加工自動(dòng)化水平低,僅有200多條自動(dòng)生產(chǎn)線。對(duì)軸承壽命和可靠性至關(guān)重要的先進(jìn)熱處理工藝和裝備,如控制氣氛保護(hù)加熱、雙細(xì)化、貝氏體淬火等覆蓋率低,許多技術(shù)難題攻關(guān)未能取得突破。軸承鋼新鋼種的研發(fā),鋼材質(zhì)量的提高,潤滑、冷卻、清洗和磨料磨具等相關(guān)技術(shù)的研發(fā),尚不能適應(yīng)軸承產(chǎn)品水平和質(zhì)量提高的要求。因而造成工序能力指數(shù)低,一致性差,產(chǎn)品加工尺寸離散度大,產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量不穩(wěn)定而影響軸承的精度、性能、壽命和可靠性。
軸承參數(shù)壽命
在一定載荷作用下,軸承在出現(xiàn)點(diǎn)蝕前所經(jīng)歷的轉(zhuǎn)數(shù)或小時(shí)數(shù),稱為軸承壽命。
滾動(dòng)軸承之壽命以轉(zhuǎn)數(shù)(或以一定轉(zhuǎn)速下的工作的小時(shí)數(shù))定義:在此壽命以內(nèi)的軸承,應(yīng)在其任何軸承圈或滾動(dòng)體上發(fā)生初步疲勞損壞(剝落或缺損)。然而無論在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)或在實(shí)際使用中,都可明顯的看到,在同樣的工作條件下的外觀相同軸承,實(shí)際壽命大不相同。此外還有數(shù)種不同定義的軸承“壽命”,其中之一即所謂的“工作壽命”,它表示某一軸承在損壞之前可達(dá)到的實(shí)際壽命是由磨損、損壞通常并非由疲勞所致,而是由磨損、腐蝕、密封損壞等原因造成。
為確定軸承壽命的標(biāo)準(zhǔn),把軸承壽命與可靠性聯(lián)系起來。
由于制造精度,材料均勻程度的差異,即使是同樣材料,同樣尺寸的同一批軸承,在同樣的工作條件下使用,其壽命長短也不相同。若以統(tǒng)計(jì)壽命為1單位,長的相對(duì)壽命為4單位,短的為0.1-0.2單位,長與短壽命之比為20-40倍。90%的軸承不產(chǎn)生點(diǎn)蝕,所經(jīng)歷的轉(zhuǎn)數(shù)或小時(shí)數(shù)稱為軸承額定壽命 [1] 。