风电机组齿轮箱高速轴断齿原因分析

风电机组齿轮箱作为决定风力发电效率的重要设备,对于风电机组的正常运行有着重要的影响.齿轮箱由轴承、齿轮等重要机构构成,其中任何一个机构出现故障都会导致风力发电机组无法正常工作,特别是齿轮箱发生断齿更会给齿轮造成严重的影响.为了保证风电产业的经济效益,提高风力发电过程中机组设备的运行质量———特别是风力发电机组中的齿轮箱这一构成部分,分析某风力发电机齿轮箱的高速轴出现故障,并进行各项试验,从而确认故障原因是断齿.随后工作人员深层分析并检查了故障发生的原因,确定了齿面载荷不均衡、齿面淬硬层深度不够都可能导致断齿现象发生。     

基于RBF人工神经网络的钢铁件淬硬层深度实时在线电磁无损检测

利用DWY—1型电磁无损检测仪,采用改进的Gram-Schmidt方法优化的RBF人工神经网络,实现了钢铁件淬硬层深度的实时在线无损检测。试验表明,淬硬层深度的检测精度、网络的收敛速度能满足生产实际的需要。     

某风电机组主轴断裂原因分析

针对某风电机组激光修复主轴出现断裂的现象,对样品进行了宏观检查、化学成分分析、室温拉伸试验、冲击试验、脆性转变温度试验、金相分析、熔覆层厚度测量、硬度试验和断口扫描电镜分析。结果表明:主轴样品基体材质和熔覆质量不合格,样品的断裂性质属于多源区的高周疲劳断裂,这些源区均位于紧邻熔覆层的热影响区外壁;引起主轴发生高周疲劳断裂的主要原因是激光熔敷过程中引起的熔覆热影响区性能较差。     

35MnB 合金淬硬层深度的超声无损测量

针对过渡层较大的感应淬火零件用超声法测量淬硬层深度时,极限硬度点难以准确定位的问题,开展 35MnB 合金淬硬 件的淬硬层深度超声测量实验。 用小波多分辨率分析(MRA)研究信号在不同分解尺度下的时频特征,分析信号在各频带的能 量分布,并探求提取背散射信号的趋势特征计算淬硬层深度的方法。 结果表明,背散射信号中的高频振动成分明显,分布无规 律且能量较低;趋势特征项随信号振动幅值包络缓慢变化,能量占比高达 96. 73%,显著高于其他分解项,高尺度分解下的 MRA 过程实质上滤除了多数与淬硬层深度信息无关的杂波噪声项。 基于趋势特征项的实测结果最大平均误差为 0. 123 mm,最大重 复误差为 6. 24%,测量精度以及重复可靠性均显著高于常规超声测量模型,相比于金相法和显微硬度法具有更高效、无损等优 势,在工程机械零件的实际测量中具有较好的应用前景。     

碳纤维的纳米压痕行为

通过纳米压痕测试法探讨了碳纤维和基体材料的压入响应,获得了在各自载荷范围下的载荷和位移曲线,得到了在载荷作用下压痕参数即最大压入深度、接触深度和残留压痕深度,以及相应的硬度和接触弹性模量。研究结果表明,最大压入深度、接触深度和残留压痕深度均随载荷的增加而线性增加;而硬度、接触弹性模量随着载荷的增加而基本上保持稳定的值。当载荷继续增加至其所产生的压痕尺寸不足于周围区域的十分之一,所测得碳纤维的接触弹性模量较小,所测得的基体材料接触弹性模量较大,碳纤维的接触弹性模量与基体性能在较大载荷下存在较明显的依赖关系即基体效应。     

深度调峰机组水冷壁管开裂原因分析

某超临界350 MW机组深度调峰运行初期发生水冷壁管环焊缝处大面积开裂泄漏,本文对该水冷壁管进行了宏观检查、化学成分分析、室温拉伸试验、维氏硬度试验、金相分析及裂纹断口分析。分析结果表明:管样的化学成分、硬度、室温拉伸性能、金相组织均符合要求,且管样存在以环焊缝为拐点向炉膛内凸的变形,环焊缝横截面的背火面存在由内壁向外壁开裂的裂纹,水冷壁管的开裂性质为疲劳开裂;根据不同管样材料金相组织球化程度不同确定管间存在壁温不均匀现象;确定水冷壁管开裂的主要原因是机组深度调峰运行中水冷壁管频繁超温,在管子内壁产生环向交变热应力所致。     

脉冲电阻焊补焊损伤汽轮机转子轴的试验研究

采用脉冲电阻焊新工艺对辽宁发电厂11号汽轮机转子(40CrMnMo)材料进行工艺及性能试验证明，补焊层结合区有明显的化学元素扩散，结合良好，基体无淬硬。采用新工艺修复汽轮机主轴、给水泵主轴等精加工后表面出现的划痕等损伤，焊后无需进行热处理，焊件不变形，工艺简单可行。     

大规模1.5MW风力发电机变桨轴承开裂行为分析

某风力发电场多台1.5MW风力发电机组在运行过程中发生变桨轴承开裂损伤,给风机安全运行带来严重隐患。利用断口形貌分析、化学成分分析、力学性能检测、显微组织检测及有限元模拟等试验方法对变桨轴承大规模开裂原因进行分析。结果表明,变桨轴承表面感应淬火工艺不当,造成轮齿感应淬火层厚度不均匀,晶粒粗大且晶粒度不均匀、组织应力水平高,在表面感应淬火层形成淬火裂纹。同时,变桨轴承基体由于调质工艺不当致使其强度和韧性的裕量不足。在风机运行过程中的循环冲击载荷和振动载荷作用下,淬火裂纹以疲劳形式扩展,导致大规模的变桨轴承严重开裂损伤。     

渗碳淬硬层残余应力试样制作过程对测试效果的影响

以3种渗碳淬硬层深度不同的20CrMnMo齿轮钢为研究对象,采用电化学剥层技术,借助X-350A型X射线应力仪,测量各试样表层残余应力及其分布。对试样切割前后的残余应力进行比较。实验结果表明:渗碳淬硬层最大残余压应力出现在距表面一定距离处,在一定深度范围内,残余应力变化不明显。由于失去与原有相邻材料的约束作用,小试块切割的边缘处残余应力减小,甚至由残余压应力转变为残余拉应力。     

硬轴联结多电机功率平衡控制方法

针对硬轴联结多台异步电动机之间存在强制同步、转矩耦合以及性能偏差等问题,提出一种基于多DTC和在线参数辨识相结合的硬轴联结多电机功率平衡控制方法.构造速度和转矩平衡双闭环控制系统,既满足对整个系统进行速度控制,又避免个别电机因载荷不均衡而烧损.在线辨识器用于准确识别电机参数的变化,提高DTC控制精度及其实用性.在Matlab//Simulink环境下,建立硬轴联结多电机速度及功率平衡控制系统模型,选择电机参数一致正常、参数异常以及交流供电故障等几种常见状况,在高速、低速、加速、减速和正负转矩等条件下.仿真验证了所提方法的有效性.