风电机组齿轮箱油液监测典型案例分析

作为风电机组传动链中的核心部件,齿轮箱对整机的安全、高效运行起着至关重要的作用,而油液监测技术的引入,则为风电齿轮箱的状态监测和故障预警提供了一项有效的技术手段。通过对风电场润滑管理各环节中典型案例的分析,介绍油液监测技术在新油验收、油品更换、机组出质保验收、设备运行状态跟踪、油品按质换油方面的重要作用。     

风电齿轮箱润滑油污染物及油中磨粒状态分析

污染物是造成风电齿轮箱失效的一个重要原因。为了研究油中污染物及磨粒存在状态对齿轮箱的影响,指导齿轮箱的维护,对某风场已正常运行4年的18台风机在不同运行时段齿轮油中污染度、水分及磨损颗粒物进行检测。结果发现,大部分齿轮油的污染度难以维持在17/15/11(ISO4406),部分风机齿轮油污染度甚至高达22/20/16(ISO4406)。在污染颗粒物中,主要以4~6μm的颗粒物为主,每毫升油液中污染颗粒物数量最高可达24 911个;该风场齿轮油中水分和酸值的含量均在正常运行范围内,对油品和齿轮箱的危害较小;该风场正常运行中的风机的齿轮和轴承均发生了一定程度的磨损,主要以疲劳磨损为主,尺寸最大的颗粒为严重的滑动磨损产生的。     

一种基于磁力测量的油液铁磁性磨粒监测新方法

针对润滑油中铁磁性磨粒常用监测方法存在的缺点,提出采用磁力测量方法来进行油液铁磁性磨粒的总量监测。分析该方法的测量原理,设计相应的实验装置。实验结果表明,在强磁场作用下,油液中铁磁性磨粒含量与产生的磁力有很好的线性关系,用磁力法监测油液中铁磁性磨粒量是可行的。磁力法对油液中铁磁性颗粒的含量非常敏感,且不受磨粒大小的影响,是一种快速有效的油液铁磁性磨粒监测新方法。     

基于磷含量的风机在用齿轮油监测

风机用齿轮油中的含磷添加剂主要起到极压、抗磨作用,磷添加剂含量的变化趋势直接反应出齿轮油的老化程度。采用Spectro油料光谱分析仪测试大量在用齿轮油的磷含量,利用概率数理统计方法以及磷含量变化一元回归方程,建立磷添加剂含量的监测阈值。在大样本数据的基础上建立的磷添加剂含量阈值,可用于判断风机齿轮油的老化程度,为风机齿轮油更换提供参考依据。     

基于物联网与计算机视觉的风电安全状态监测

风电安全状态整体监测需立足于风电机组的各个细节,为此基于物联网技术与计算机视觉设计了风电机组叶片安全状态监测方案.设计包括感知层、控制层、应用层的风电机组安全监测系统,全面采集风电叶片的视觉图像、提取叶片缺陷状态信息;利用Ostu算法分割风电叶片图像得到二值图像,基于形态学闭运算滤除二值图像杂点,同步计算风电叶片的缺陷...     

基于FIX的风机运行状态监测系统开发

针对风机的重要运行参数振动和温度,开发了基于组态软件FIX的风机运行状态监测系统。实际运行结果表明,系统能及时、准确反应风机运行状况。     

齿轮箱润滑油在线监测系统总体设计

润滑油品质在线监测可以提高齿轮箱系统的故障监测水平.设计一种齿轮箱润滑油在线监测系统,根据油液检测的相关知识建立整体结构,合理选用系统前端的传感器单元,介绍了通信部分的设计,进行上位机软件设计,给出系统的软件模块及界面设计,并利用数据库进行辅助分析.该监测系统对于提高齿轮箱故障监测水平具有重要意义.     

基于油液分析的注塑机的状态监测

本文对一家汽车安全带生产厂的注塑机，冲压机进行了基于油液分析的状态监测，注塑机和冲压机是该厂的重要进口设备。为了获得注塑机运行状况的有关信息以及在该厂进行设备的现代管理视情维修。对该厂家注塑机、冲压机的油液分析持续了一年的时间，在监测中使用了多种监测技术，如：铁谱分析、发射光谱分析、理化指标分析、研究结果表明，使用综合油液分析技术对设备运行状态进行监测，对防止注塑机，冲压机的重大事故和避免代价高昂的事后维修有重要的意义，并对推进该厂的现代设备管理视情维修作出了重要的贡献。     

基于EEMD-CC和PCA的风电齿轮箱状态监测方法

齿轮箱是风力发电机组的核心传动部件,不仅结构复杂制造成本高,而且故障率高维修费用巨大,对其进行状态监测具有重要意义。针对风电齿轮箱在复杂工况下运行所产生的非线性、非平稳振动信号,提出了一种基于EEMD-CC和PCA的风电齿轮箱状态监测方法。该方法先对含有大量噪声的风电齿轮箱振动信号进行集合经验模态分解和相关系数(EEMD-CC)降噪处理。然后,将降噪后的正常信号数据进行主分量分析(PCA)建模,并以T~2统计量和SPE统计量作为信号异常的评判指标。最后,把降噪后的测试数据带入PCA模型中,分别判断T~2和SPE值是否超出阈值,实现风电齿轮箱的状态监测。试验结果证明,该方法能够有效地监测风电齿轮箱的状态。     

基于多采样率的风电多机组远程监测

针对风力机许多部件的振动频率很低,振动监测的风电机组远程状态监测受限于网络速度而难以实现的问题,研究了基于多采样率信号处理技术的多机组远程振动监测。通过对风电机组的振动信号进行二次抽样处理,大大减小了包含风电机组振动信息的数据量。仿真分析表明,在现有网络条件下,可实现风电多机组振动数据的广域网传输,进而可实现风电多机组的远程振动监测。     

齿轮箱故障的状态监测分析

１９９８年５月,我车间 ７Ｋ ＣＧ６齿轮箱振动明显,噪声刺耳,手感箱体振动很大,但轴承处的温度不高。诊断时,以各轴的转速及齿轮啮合频率等为基本参数。齿轮箱的传动见图１。 该齿轮箱的动力为２５０ｋＷ的主电机Ｍ,依次通过ＭＧ、ＣＧ４、ＢＧ４、ＣＧ５． ＢＧ５传递到ＣＧ６齿轮箱,内有两组齿轮,一组为圆弧齿锥齿轮,另一组为变位斜齿轮。考虑到正常运转时,第三牵伸机的速度恒定,采用倒推反算的方法可以计算出ＣＧ６的各转频参数,结果足够准确。 一、计算ＣＧ６的振动参数 第三牵伸机牵伸辊的线速度为２８ｍ／ｍｉｎ;各齿轮…     

齿轮传动链故障监测系统的信号分析和研究

研究了故障监测系统和故障信息的调制和解调,根据有限长度调制信号的初相位,相位差及相位调制量,对机械故障进行实时监测,针对齿轮箱故障诊断和相应监测系统的设计应用,实现了远程对调相信号的解调和相位调制信号的提取,解决了PLC和微机齿轮传动链故障监测系统的数据监测,系统抗干扰及数据通讯中的一些问题。     

基于在线油液磨粒检测的风电机组齿轮箱磨损状态监控

针对风电机组齿轮箱的早期磨损故障监测需求及降低维护成本诉求,提出基于在线油液磨粒检测的磨损状态监控技术。设计适用于风机的大孔径油管的金属磨粒检测传感器,开发适用于风电场所有风电齿轮箱磨损状况分布式测量的智能监控系统。试验及数据分析表明该技术和产品具有灵敏度高、抗干扰能力强、颗粒检出正确率高等优点,满足风电机组齿轮箱磨损监测的实际应用需求。     

基于物联网的变压器远程监测系统开发

针对传统的变压器的监测系统存在采集时效性差、人力成本高等问题,利用物联网技术,开发出了一套基于物联网的变压器远程监测系统,对系统的硬件和软件设计进行了说明,并对该系统的准确性、实时性等进行了试验验证,试验结果表明利用该系统可以准确的对变压器的温度、压力、电压等参数进行实时监测,该系统监测精度高,时效好。同时,该远程监测系统也为变压器的远程故障诊断提供基础,对变压器的智能化,网络化的发展具有意义。     

基于统计方法的风电机组油液监测诊断标准的设置方法

提出采用3种数理统计方法,即正态分布法、对数正态分布法和百分位数法设置油液监测诊断标准,并通过实例进行分析讨论。结果表明,采用3种数理统计方法所设置的油液监测诊断标准,可以用作油液监测实际工作的诊断依据。利用数理统计方法设定油液监测信息参数界限值时,选择的数据总体要包含所研究的信息参数从正常到劣化至润滑油不能继续使用的整个寿命周期实际检测数据。     

核电循泵齿轮箱在线油液监测系统研究

以核电厂CRF循泵齿轮箱系统为对象,对油液在线监测系统的监测结果及可靠性开展分析。基于工况环境和特点,选择监测指标并设计相应的监测系统进行现场部署。通过对齿轮箱的在用油指标监测,系统分析水分、黏度、温度、污染度及各指标间的相关性,并与离线检测的数据进行对比分析。结果表明:设计的CRF循泵油液在线监测系统能真实反映油液各指标的实时状态,各指标变化趋势符合油液实际规律,与离线检测数据偏差在正常范围内。设计的油液在线监测系统在核电循泵中的应用可靠性高,能以此为依据进行故障预警及诊断。     

数据驱动的风电齿轮箱油液监测磨损度量化及其参数权重研究

机械设备磨损状态的评价参数具有多元化、阶段性及动态性的特点,决策往往取决于技术人员的经验。通过油液监测判断机械设备健康状态时,参数多难以凭主观选择,以致磨损状态的准确界定一直是瓶颈。为此,以风电齿轮箱为对象,研究其颗粒信息、污染度及油品信息对磨损状态的影响,在根据磨粒种类的危害程度初步量化磨损度的基础上,对监测数据降噪后,通过支持向量机获取指标的显著性系数,进而算得参数权重,确定的关键参数为磨损颗粒数量、铁磁性颗粒质量分数、平均颗粒尺寸,简化了磨损度的指标,能提高风电齿轮箱的故障诊断效率。     

基于光纤传感的发动机零部件磨损状态监测与评价

发动机润滑油滤清器上含有丰富的机械零件磨损信息,其磨粒直接反映了零部件的磨损与运行状态,但目前相关的研究报道还不多见。因此,提出了在润滑油滤清器上安装光纤图像传感器并将采集到的图像传输到计算机中,然后在Matlab环境下编写程序对图像进行平滑滤波、Otsu阈值分割、圆周面积计算、磨粒数目计算等。结果表明,实时监测零件磨损量和机器磨损状态的磨粒图像自动识别分析技术是一种简单、有效的监测方法。     

基于整机传动链的风电齿轮箱动力学分析

齿轮箱是风力发电机组中的重要组成部分,其在整机环境下的动力学表现是决定齿轮箱寿命甚至整机寿命的关键因素。利用多体动力学仿真软件Simpack建立了刚体-柔体耦合的某MW级风力发电机组整机多体动力学传动链模型,通过将Simpack传动链模型所计算得出的固有频率与Bladed软件计算结果和理论计算结果相比较,验证了该模型的可靠性和准确性。基于该传动链模型进行了在频域上和时域上的多体动力学仿真求解,对整机传动系统进行了模态分析,对其潜在的共振可能进行了评估,分析了轴不对中对齿轮箱动力学性能的影响,最后通过试验验证了上述分析方法和评估手段的正确性。     

基于CH375振动信号远程监测系统的设计

针对机械设备振动信号远程监测的需要,设计了一种基于USB接口芯片CH375的振动信号远程监测系统.将传感器采集到的信号经过滤波放大、模数转换送入单片机进行处理;利用USB接口将数据传给上位机;使用KeilC51程序设计语言编写了固件程序,并运用C++ Build提供的控件和CH375的动态链接库DLL开发了应用程序.结果表明:该系统具有性能稳定、可靠性高、响应速度快、成本低等优点,实现了对机械设备振动信号的实时监测.