[發明專利]齒輪箱振動監控方法及其系統及計算機可讀存儲介質

有效

• 申請號: 202011187077.6
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112345238B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 成驍彬;繆駿;馬文勇;陳曉靜
• 申請（專利權）人: 上海電氣風電集團股份有限公司
• 主分類號: G01M13/021
• 分類號: G01M13/021;G01M13/028;G01H17/00
• 代理公司: 北京博思佳知識產權代理有限公司 11415
• 代理人: 王茹

1.一種齒輪箱振動監控方法，其應用于風力發電機組，其特征在于：其包括：

獲取風力發電機組的齒輪箱的振動數據；

將所述振動數據轉化為頻域數據；

對所述頻域數據進行重采樣，獲得多尺度頻域數據；

通過所述風力發電機組的轉速編碼器獲取所述齒輪箱的某一傳動軸的轉頻；

根據該傳動軸的轉頻計算得到與該傳動軸對接的下一級中間軸的轉頻；

基于該傳動軸的齒輪嚙合頻率和所述中間軸的轉頻計算得到該傳動軸齒輪對應的故障頻率，所述傳動軸齒輪對應的故障頻率等于齒輪箱故障頻率；

基于所述多尺度頻域數據并根據計算得到的所述傳動軸齒輪對應的故障頻率來獲得所述多尺度下對應的齒輪箱故障頻率能量狀態指標，其包括：

基于所述多尺度頻域數據并根據獲得的所述齒輪箱故障頻率獲取所述多尺度下所述齒輪箱故障頻率的多個倍頻所在位置上對應的或多個倍頻的頻帶所在范圍內的能量幅值數據；及

基于所述多尺度下所述齒輪箱故障頻率的多個倍頻所在位置上對應的或多個倍頻的頻帶所在范圍內的能量幅值數據計算獲得所述多尺度下齒輪箱邊帶能量率以獲得所述多尺度下的所述齒輪箱故障頻率能量狀態指標；以及

對所述多尺度下的齒輪箱故障頻率能量狀態指標進行處理，獲得齒輪箱的健康指標，以對所述齒輪箱進行監控。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述將所述振動數據轉化為頻域數據包括：

通過快速傅立葉變換將所述振動數據轉化為所述頻域數據。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述獲取風力發電機組的齒輪箱的振動數據包括：

通過CMS振動傳感器獲取所述風力發電機組的齒輪箱的振動數據，其中，所述CMS振動傳感器包括加速度傳感器，所述振動數據包括加速度的振動幅值。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于：所述風力發電機組的齒輪箱的振動數據包括對應所述風力發電機組的主控制器所提供的功率段的齒輪箱的振動數據。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于：該傳動軸齒輪對應的故障頻率等于該傳動軸的齒輪嚙合頻率分別加/減所述中間軸的轉頻的一至六倍頻。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述齒輪箱故障頻率的多個倍頻的頻帶包括：分別以所述齒輪箱故障頻率的多個倍頻為中心加/減預定頻率的頻率范圍。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述齒輪箱故障頻率的多個倍頻包括：所述齒輪箱故障頻率的一至三倍頻。

8.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述對所述多尺度下的齒輪箱故障頻率能量狀態指標進行處理，獲得齒輪箱的健康指標包括：

對所述多尺度下的齒輪箱故障頻率能量狀態指標進行累加并進行歸一化處理，來獲得所述齒輪箱的健康指標。

9.如權利要求8所述的方法，其特征在于：所述齒輪箱的健康指標為0到1范圍內的數值。

10.如權利要求9所述的方法，其特征在于：所述齒輪箱的健康指標的數值越大，則所述齒輪箱發生故障的風險越高。

11.如權利要求1、9或10所述的方法，其特征在于：還包括：

在所述齒輪箱的健康指標大于第一數值時，生成第一報警記錄。

12.如權利要求11所述的方法，其特征在于：還包括：

在所述齒輪箱的健康指標大于第二數值時，生成不同于所述第一報警記錄的第二報警記錄，其中，所述第二數值大于所述第一數值。

13.一種齒輪箱振動監控系統，其特征在于：包括一個或多個處理器，用于實現如權利要求1-12中任一項所述的方法。

14.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，其上存儲有程序，所述程序被處理器執行時，實現如權利要求1-12中任一項所述的方法。