风力发电机组传动系统结构诊断
目前,发电机和机械传动系统是组成风力发电机系统重要的组成部分,并且承担稳定发电机组正常运行的功能。而在风力发电机组内,齿轮箱、发电机以及轴承在振动状态下,会频繁地出现故障,尤其是轴承易出现点蚀、轴面磨损等故障,而且在高温的环境中,会缩短齿轮的使用寿命。此外,作为风力发电机组提供动能的关键设备,齿轮箱、轴承以及联轴器等零件,都会受到不同程度荷载的冲击,在不同荷载作用下,极易导致传动系统出现故障。
风力发电机组传动机构典型故障诊断
将风能转换为电能,通常需要风力发电机组常年在大风等恶劣的环境中运行。在风力发电机组设计时,将承受温度设置在零下 20℃,但是,许多地区的温度会低至零下 40℃ ,并且风力发电机组还需要承受较强的风力,会增加机组承受的荷载,极易引发传动系统出现故障。尤其是机械传动装置中,轴承会出现点蚀或者轴面磨损等故障,若工作人员未能及时解决故障,或者未能将出现故障的零件进行更换,会使故障范围不断扩大,终导致风力发电机损坏。
2.2.1 齿轮箱故障诊断
齿轮、滚动轴承和轴等零件,是构成齿轮箱重要的部分,在对齿轮、滚动轴承和轴出现的故障进行分析时,通常借助振动信号频率特征以及故障特征,可以判定引发齿轮箱出现故障的原因。工作人员会得到许多故?数据,明显的是齿轮故障和滚动轴承故障数据,一旦风力发电机组运行速度提升,上述故障就会出现。
第三,制造技术水平低。我国轴承工业制造工艺和工艺装备技术发展缓慢,车加工数控率低,磨加工自动化水平低,仅有200多条自动生产线。对轴承寿命和可靠性至关重要的先进热处理工艺和装备,如控制气氛保护加热、双细化、贝氏体淬火等覆盖率低,许多技术难题攻关未能取得突破。轴承钢新钢种的研发,钢材质量的提高,润滑、冷却、清洗和磨料磨具等相关技术的研发,尚不能适应轴承产品水平和质量提高的要求。因而造成工序能力指数低,一致性差,产品加工尺寸离散度大,产品内在质量不稳定而影响轴承的精度、性能、寿命和可靠性。
额定动载荷
为比较轴承抗点蚀的承载能力,规定轴承的额定寿命为一百万转(106)时,所能承受的载荷为基本额定动载荷,以C表示。
也就是轴承在额定动载荷C作用下,这种轴承工作一百万转(106)而不发生点蚀失效的可靠度为90%,C越大承载能力越高。
对于基本额定动载荷
1.向心轴承是指纯径向载荷
2.推力球轴承是指纯轴向载荷
3.向心推力轴承是指产生纯径向位移得径向分量
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