基于振動特征分析的風電齒輪箱故障診斷技術研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展，建立在石油、煤、天然氣等能源基礎上的能源體系在推動人類社會進步的同時也帶來了環(huán)境污染，能源危機等問題。與非可再生能源相比，風能具有易開采、儲量足、無污染、可持續(xù)利用等特點。近年來風能技術快速發(fā)展，風力發(fā)電逐步成為最具商業(yè)化發(fā)展前景的新興產業(yè)。而齒輪箱是風力發(fā)電機組傳動系統中廣泛應用的重要傳動部件，它的工作狀態(tài)對整臺設備是否能良好運行起著關鍵的作用。
　　風能具有隨時性、爆發(fā)性和不穩(wěn)定性，會給風力發(fā)電機帶來交變的、復

2、雜的沖擊載荷，導致風電齒輪箱的振動信號十分復雜，因此本文在對齒輪箱的結構組成、振動機理和故障特征進行深入研究的基礎之上，利用時域分析和頻域分析方法開展了對風電齒輪箱故障診斷技術的研究。具體研究內容如下：
　　首先，研究了齒輪箱結構組成及振動機理,分析了齒輪常見故障類型及其產生原因,并對齒輪箱故障的振動信號特征進行理論分析與研究。
　　其次，介紹常用的振動信號分析方法，包括時域分析技術、頻域分析技術和時頻域分析技術。其中時域分

3、析方法有時域同步平均法、時域統計分析法以及經驗模態(tài)分解法；頻域分析方法有功率譜、倒頻譜和包絡分析；時頻域分析方法包括短時傅里葉變換、Wigner-Ville分布、小波變換。并對各種方法的優(yōu)缺點做了簡要對比分析。
　　再次，介紹了基于行星齒輪箱的故障模擬試驗臺。闡述了試驗臺的各部分組成和測試原理，說明了傳感器的類型和安裝位置。通過實驗研究，模擬了齒輪點蝕故障，在設定不同轉速、不同負載的工況下采集齒輪健康信號與故障信號。
　　最