一種提高風(fēng)電機(jī)組齒輪箱故障等級(jí)判斷精度的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種提高風(fēng)電機(jī)組齒輪箱故障等級(jí)判斷精度的方法，包括步驟：A、根據(jù)齒輪箱軸承部位振動(dòng)信號(hào)特征值確定故障類型；B、確定風(fēng)電機(jī)組齒輪箱各個(gè)監(jiān)測(cè)對(duì)象對(duì)應(yīng)的當(dāng)前監(jiān)測(cè)的各個(gè)參數(shù)在該故障類型的故障等級(jí)矩陣中的分布情況；所述故障等級(jí)矩陣包括設(shè)定的各個(gè)的故障等級(jí)，每個(gè)故障等級(jí)包括該故障等級(jí)下風(fēng)電機(jī)組齒輪箱的各個(gè)監(jiān)測(cè)對(duì)象對(duì)應(yīng)的各個(gè)參數(shù)取值范圍；C、根據(jù)所述分布情況計(jì)算各個(gè)故障等級(jí)發(fā)生的概率，并據(jù)此確定當(dāng)前的所述故障等級(jí)。由上，便可實(shí)現(xiàn)基于多種故障信號(hào)的不同權(quán)重進(jìn)行示意圖融合分析，避免了單一故障參數(shù)定位故障的盲目性，降低了誤報(bào)率，提高風(fēng)電機(jī)組齒輪箱故障等級(jí)判斷的精度。
【專利說(shuō)明】一種提高風(fēng)電機(jī)組齒輪箱故障等級(jí)判斷精度的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)電機(jī)組監(jiān)控【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種提高風(fēng)電機(jī)組齒輪箱故障等級(jí)判斷精度的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)電機(jī)組機(jī)械傳動(dòng)故障隨著時(shí)間的推移相繼都會(huì)引起各方面因素的征兆，例如一個(gè)軸承故障的出現(xiàn)先是出現(xiàn)振動(dòng)信號(hào)特征的異常，隨著故障的發(fā)展隨即出現(xiàn)軸承溫度的升高，最后出現(xiàn)軸承的完全損壞，而齒輪故障的出現(xiàn)則也是先出現(xiàn)振動(dòng)信號(hào)特征的異常，隨即出現(xiàn)齒輪箱內(nèi)油液的異常，最終出現(xiàn)齒輪輪齒的折斷甚至是整個(gè)齒輪箱的報(bào)廢。
[0003]傳統(tǒng)的故障等級(jí)判斷方法僅選擇振動(dòng)幅值作為唯一判斷依據(jù)，通過(guò)算法對(duì)故障等級(jí)進(jìn)行判斷，顯然忽略了其他參數(shù)對(duì)故障等級(jí)的影響，從而造成對(duì)故障等級(jí)判斷的不準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N提高風(fēng)電機(jī)組齒輪箱故障等級(jí)判斷精度的方法，基于多種故障信號(hào)的不同權(quán)重進(jìn)行示意圖融合分析，避免了單一故障參數(shù)定位故障的盲目性，降低了誤報(bào)率，提高風(fēng)電機(jī)組齒輪箱故障等級(jí)判斷的精度。
[0005]所述提高風(fēng)電機(jī)組齒輪箱故障等級(jí)判斷精度的方法包括步驟:
[0006]A、根據(jù)齒輪箱軸承部位振動(dòng)信號(hào)特征值確定故障類型；
[0007]B、確定風(fēng)電機(jī)組齒輪箱各個(gè)監(jiān)測(cè)對(duì)象對(duì)應(yīng)的當(dāng)前監(jiān)測(cè)的各個(gè)參數(shù)在該故障類型的故障等級(jí)矩陣中的分布情況；
[0008]所述故障等級(jí)矩陣包括設(shè)定的各個(gè)的故障等級(jí)，每個(gè)故障等級(jí)包括該故障等級(jí)下風(fēng)電機(jī)組齒輪箱的各個(gè)監(jiān)測(cè)對(duì)象對(duì)應(yīng)的各個(gè)參數(shù)取值范圍；
[0009]C、根據(jù)所述分布情況計(jì)算各個(gè)故障等級(jí)發(fā)生的概率，并據(jù)此確定當(dāng)前的所述故障等級(jí)。
[0010]由上，便可實(shí)現(xiàn)基于多種故障信號(hào)的不同權(quán)重進(jìn)行示意圖融合分析，避免了單一故障參數(shù)定位故障的盲目性，降低了誤報(bào)率，提高風(fēng)電機(jī)組齒輪箱故障等級(jí)判斷的精度。
[0011]可選的，步驟A所述確定故障類型包括:根據(jù)齒輪箱軸承部位振動(dòng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的包絡(luò)信號(hào)確定出故障類型為軸承內(nèi)圈、軸承外圈、軸承滾動(dòng)體或軸承保持架。
[0012]由上，實(shí)現(xiàn)對(duì)于故障類型的判斷。
[0013]可選的，步驟B所述故障等級(jí)矩陣預(yù)先根據(jù)統(tǒng)計(jì)設(shè)置，所述風(fēng)電機(jī)組齒輪箱的各個(gè)監(jiān)測(cè)對(duì)象對(duì)應(yīng)的各個(gè)參數(shù)范圍包括:
[0014]齒輪箱軸承部位的故障特征頻率振動(dòng)幅值[Vi_x，Vi_y]、齒輪箱油液中磨損顆粒增長(zhǎng)率[IN_Ri_x，IN_Ri_y]、齒輪箱油溫度[T_0i_x，T_0i_y]、軸承溫度[T_Bi_x，T_Bi_y]的各個(gè)參數(shù)范圍；
[0015]所述故障等級(jí)矩陣為:
[0016]
【權(quán)利要求】
1.一種提高風(fēng)電機(jī)組齒輪箱故障等級(jí)判斷精度的方法，其特征在于，包括步驟: A、根據(jù)齒輪箱軸承部位振動(dòng)信號(hào)特征值確定故障類型； B、確定風(fēng)電機(jī)組齒輪箱各個(gè)監(jiān)測(cè)對(duì)象對(duì)應(yīng)的當(dāng)前監(jiān)測(cè)的各個(gè)參數(shù)在該故障類型的故障等級(jí)矩陣中的分布情況； 所述故障等級(jí)矩陣包括設(shè)定的各個(gè)的故障等級(jí)，每個(gè)故障等級(jí)包括該故障等級(jí)下風(fēng)電機(jī)組齒輪箱的各個(gè)監(jiān)測(cè)對(duì)象對(duì)應(yīng)的各個(gè)參數(shù)取值范圍； C、根據(jù)所述分布情況計(jì)算各個(gè)故障等級(jí)發(fā)生的概率，并據(jù)此確定當(dāng)前的所述故障等級(jí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟A所述確定故障類型包括:根據(jù)齒輪箱軸承部位振動(dòng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的包絡(luò)信號(hào)確定出故障類型為軸承內(nèi)圈、軸承外圈、軸承滾動(dòng)體或軸承保持架。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟B所述故障等級(jí)矩陣預(yù)先根據(jù)統(tǒng)計(jì)設(shè)置，所述風(fēng)電機(jī)組齒輪箱的各個(gè)監(jiān)測(cè)對(duì)象對(duì)應(yīng)的各個(gè)參數(shù)范圍包括: 齒輪箱軸承部位的故障特征頻率振動(dòng)幅值[Vi_x，Vi_y]、齒輪箱油液中磨損顆粒增長(zhǎng)率[IN_Ri_x，IN_Ri_y]、齒輪箱油溫度[T_Oi_x，T_Oi_y]、軸承溫度[T_Bi_x，T_Bi_y]的各個(gè)參數(shù)范圍； 所述故障等級(jí)矩陣為:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，不同監(jiān)測(cè)對(duì)象對(duì)應(yīng)的參數(shù)設(shè)置有不同的權(quán)重，所述權(quán)重包括靜態(tài)和/或動(dòng)態(tài)權(quán)重； 步驟C所述根據(jù)所述分布情況計(jì)算各個(gè)故障等級(jí)發(fā)生的概率時(shí)，還結(jié)合所述權(quán)重計(jì)笪
ο
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述靜態(tài)權(quán)重包括至少以下之一: 齒輪箱軸承部位的故障特征頻率振動(dòng)幅值的靜態(tài)權(quán)重為I ; 分別依據(jù)齒輪箱油液中磨損顆粒增長(zhǎng)率、齒輪箱油溫度、軸承溫度與故障特征頻率振動(dòng)幅值的相關(guān)程度，計(jì)算該三項(xiàng)的靜態(tài)權(quán)重。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述動(dòng)態(tài)權(quán)重包括至少以下之一: 依據(jù)風(fēng)電機(jī)組實(shí)時(shí)功率與額定功率比值確定齒輪箱軸承部位的故障特征頻率振動(dòng)幅值的動(dòng)態(tài)權(quán)重； 依據(jù)當(dāng)前所運(yùn)行的天數(shù)與設(shè)計(jì)運(yùn)行總天數(shù)的比值確定齒輪箱油液中磨損顆粒增長(zhǎng)率的動(dòng)態(tài)權(quán)重； 依據(jù)環(huán)境溫度的最大值和當(dāng)前環(huán)境溫度差值與環(huán)境溫度的最大值和環(huán)境溫度的最大值差值的比值確定齒輪箱油溫度和軸承溫度的動(dòng)態(tài)權(quán)重。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，步驟C所述根據(jù)所述分布情況計(jì)算各個(gè)故障等級(jí)發(fā)生的概率時(shí)，每個(gè)故障等級(jí)下對(duì)應(yīng)的所述概率采用下述方式計(jì)算:
P = (Vi_Factor*ffl_V*W2_V+IN_Ri_Factor*ffl_IN_Ri*ff2_IN_Ri+TBi_Factor*ffl_TB*ff2_TB+T0i_Factor*ffl_T0*W2_T0)/(ffl_V*ff2_V+ffl_IN_Ri*ff2_IN_Ri+ffl_TB*ff2_TB+ffl_T0*W2_T0)； 式中Wl_V、Wl_IN_R1、Wl_TB和W1_T0分別表示齒輪箱軸承部位的故障特征頻率振動(dòng)幅值、齒輪箱油液中磨損顆粒增長(zhǎng)率、齒輪箱油溫度和軸承溫度的靜態(tài)權(quán)重； 式中W2_V、W2_IN_R1、W2_TB和W2_T0分別表示齒輪箱軸承部位的故障特征頻率振動(dòng)幅值、齒輪箱油液中磨損顆粒增長(zhǎng)率、齒輪箱油溫度和軸承溫度的動(dòng)態(tài)權(quán)重； 式中 Vi_Factor、IN_Ri_Factor> TBi_Factor 和 TOi_Factor 分別表不當(dāng)前故障等級(jí)下的計(jì)算因子，當(dāng)監(jiān)測(cè)對(duì)象對(duì)應(yīng)的當(dāng)前監(jiān)測(cè)的參數(shù)在該故障等級(jí)下對(duì)應(yīng)的參數(shù)取值范圍內(nèi)，計(jì)算因子取值為1，否則 取值為O。
【文檔編號(hào)】G01M13/02GK103940608SQ201410177863
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】周繼威, 申?duì)T, 韓明, 朱志成, 王棟, 張波, 張 林 申請(qǐng)人:中能電力科技開(kāi)發(fā)有限公司