風(fēng)力發(fā)電機(jī)的智能故障診斷是風(fēng)電產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然要求。風(fēng)機(jī)齒輪箱是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的關(guān)鍵傳動(dòng)部件,在長(zhǎng)期隨機(jī)風(fēng)速工況下容易出現(xiàn)磨損、裂紋、斷齒等齒輪故障,潛在著引發(fā)安全事故和經(jīng)濟(jì)損失的巨大風(fēng)險(xiǎn)。因此,開展隨機(jī)風(fēng)速工況下的風(fēng)機(jī)齒輪箱齒輪故障診斷研究,符合風(fēng)電能源產(chǎn)業(yè)安全健康發(fā)展的需要。但受隨機(jī)風(fēng)速工況的影響,目前仍存在著風(fēng)機(jī)齒輪箱故障機(jī)理不明確、含噪聲的非平穩(wěn)信號(hào)的故障特征提取困難等問題。針對(duì)上述關(guān)鍵問題,本文以“一級(jí)行星+兩級(jí)平行軸”型風(fēng)機(jī)齒輪箱為研究對(duì)象,以實(shí)現(xiàn)隨機(jī)風(fēng)速工況下風(fēng)機(jī)齒輪箱的齒輪故障診斷為研究目標(biāo),建立了隨機(jī)風(fēng)速工況下風(fēng)機(jī)齒輪箱振動(dòng)信號(hào)模型,提出了一種基于PSO-EEMD和階次分析的非平穩(wěn)信號(hào)處理方法,并進(jìn)行了模型仿真與試驗(yàn)驗(yàn)證研究。（1）為了揭示隨機(jī)風(fēng)速、齒輪故障狀態(tài)和振動(dòng)信號(hào)響應(yīng)之間的映射關(guān)系,首次將隨機(jī)風(fēng)速激勵(lì)引入振動(dòng)信號(hào)模型,綜合考慮齒輪時(shí)變嚙合頻率、時(shí)變故障特征頻率和行星架旋轉(zhuǎn)效應(yīng)等關(guān)鍵因素,從而建立了隨機(jī)風(fēng)速工況下風(fēng)機(jī)齒輪箱振動(dòng)信號(hào)模型。一方面,根據(jù)風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)速統(tǒng)計(jì)特性,計(jì)算得到基于韋伯分布的隨機(jī)風(fēng)速模型,通過模型來模擬外界的隨機(jī)風(fēng)速,并將其轉(zhuǎn)化為風(fēng)機(jī)齒輪箱的輸入軸... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１?２００８－２０１７年風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況（數(shù)據(jù)來源：ＣＷＥＣ）??風(fēng)力發(fā)電機(jī)的故障診斷預(yù)警與健康維護(hù)是風(fēng)電產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然要求

系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的故障。??風(fēng)機(jī)齒輪箱作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的“心臟”，在長(zhǎng)期隨機(jī)風(fēng)速工況下容??易產(chǎn)生齒輪磨損、裂紋、斷齒等故障［４，５］。如圖１－２所示，齒輪故障約占風(fēng)機(jī)齒輪??箱全部故障的６０％Ｗ，關(guān)乎風(fēng)機(jī)的整體運(yùn)行，潛在巨大危害。參考南高齒公司的??統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)［７］，表１－１總結(jié)了風(fēng)機(jī)齒輪箱的典型齒輪故障及所占比例。??■齒輪故障??■軸承故障??：＇專６０％?（丨軸類故障??■箱體故障??圖１－２風(fēng)機(jī)齒輪箱的故障類型??表１－１風(fēng)機(jī)齒輪箱的典型齒輪故障及其比例??序號(hào)?故障類型?典型齒輪故障?比例??￣?牛＃人帥伽立?輪齒折斷?１９％￣??２?疲勞裂紋、點(diǎn)蝕?３１％??３?齒面磨損?３４％??４?跳分布式故ｆｅ?肖釀纟?９％???５??其他齒輪故障?７％??圖１－３列舉了四種典型的齒輪故障狀態(tài)，其故障成因分析如下：??（１）

系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的故障。??風(fēng)機(jī)齒輪箱作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的“心臟”，在長(zhǎng)期隨機(jī)風(fēng)速工況下容??易產(chǎn)生齒輪磨損、裂紋、斷齒等故障［４，５］。如圖１－２所示，齒輪故障約占風(fēng)機(jī)齒輪??箱全部故障的６０％Ｗ，關(guān)乎風(fēng)機(jī)的整體運(yùn)行，潛在巨大危害。參考南高齒公司的??統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)［７］，表１－１總結(jié)了風(fēng)機(jī)齒輪箱的典型齒輪故障及所占比例。??■齒輪故障??■軸承故障??：＇專６０％?（丨軸類故障??■箱體故障??圖１－２風(fēng)機(jī)齒輪箱的故障類型??表１－１風(fēng)機(jī)齒輪箱的典型齒輪故障及其比例??序號(hào)?故障類型?典型齒輪故障?比例??￣?牛＃人帥伽立?輪齒折斷?１９％￣??２?疲勞裂紋、點(diǎn)蝕?３１％??３?齒面磨損?３４％??４?跳分布式故ｆｅ?肖釀纟?９％???５??其他齒輪故障?７％??圖１－３列舉了四種典型的齒輪故障狀態(tài)，其故障成因分析如下：??（１）

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[3]面向風(fēng)電齒輪箱的角域振動(dòng)信號(hào)處理與故障診斷方法研究[D]. 郭遠(yuǎn)晶.浙江大學(xué) 2015
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碩士論文
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[2]浮動(dòng)式齒圈行星齒輪箱齒輪故障振動(dòng)頻譜模型研究[D]. 王一凡.山東大學(xué) 2016
[3]階次分析在1.5MW風(fēng)電增速箱故障診斷中的應(yīng)用研究[D]. 王海童.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2016
[4]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組振動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)研究[D]. 崔偉.華北電力大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3546751