[發(fā)明專利]一種評估動車組用冷卻風(fēng)機(jī)性能的方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110088587.6
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112761980B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李智國;武繼將;孫衛(wèi)平;萬國強(qiáng);夏建軍;王曉明;王明巖;趙敏;張冬梅;孫紅梅
• 申請（專利權(quán)）人: 中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司
• 主分類號: F04D25/08
• 分類號: F04D25/08;F04D17/16;F04D27/00;F04D29/00
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

本發(fā)明提供了一種評估動車組用冷卻風(fēng)機(jī)性能的方法及系統(tǒng)，包括：測量冷卻風(fēng)機(jī)整機(jī)運(yùn)行的振動數(shù)據(jù)、噪聲數(shù)據(jù)、溫升數(shù)據(jù)，獲得冷卻風(fēng)機(jī)的振動頻譜特性，并將振動、噪聲和溫升同標(biāo)準(zhǔn)限值比較，得到風(fēng)機(jī)整體性能；對冷卻風(fēng)機(jī)繞組和軸承進(jìn)行評估：針對冷卻風(fēng)機(jī)繞組，測量繞組的運(yùn)行相關(guān)參數(shù)，并計(jì)算得到繞組的預(yù)估壽命，評估出電機(jī)繞組性能；針對軸承，通過測量軸承參數(shù)評估軸承性能。解決了風(fēng)機(jī)性能評估方法不全面、缺少完整流程的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于技術(shù)冷卻風(fēng)機(jī)性能狀態(tài)評估技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種評估動車組用冷卻風(fēng)機(jī)性能的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

動車組上的冷卻風(fēng)機(jī)主要作用是降低車上變壓器、牽引電機(jī)、變流器等重要設(shè)備的溫升，保證這些設(shè)備的正常工作。冷卻風(fēng)機(jī)的可靠性直接影響動車組變壓器、牽引電機(jī)、變流器等重要設(shè)備的運(yùn)行可靠性，進(jìn)而影響列車運(yùn)行安全。

冷卻風(fēng)機(jī)失效模式主要包括繞組絕緣損壞、軸承損壞、轉(zhuǎn)子偏心、軸承安裝不合適、內(nèi)外部機(jī)械零件松動等。最容易出現(xiàn)的故障情況包括：繞組絕緣損壞、軸承損壞、風(fēng)機(jī)振動過大、噪聲過大。

發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)存的對動車組用冷卻風(fēng)機(jī)性能評估方法只能檢測上述故障的一部分，不能全面反映動車組用冷卻風(fēng)機(jī)的綜合性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決上述問題，提出了一種評估動車組用冷卻風(fēng)機(jī)性能的方法，本發(fā)明通過風(fēng)機(jī)整機(jī)性能參數(shù)測試和部件性能參數(shù)測試評估風(fēng)機(jī)性能。

根據(jù)一些實(shí)施例，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

第一方面，公開了一種評估動車組用冷卻風(fēng)機(jī)性能的方法，包括：

測量冷卻風(fēng)機(jī)整機(jī)運(yùn)行的振動數(shù)據(jù)、噪聲數(shù)據(jù)、溫升數(shù)據(jù)，獲得冷卻風(fēng)機(jī)的振動頻譜特性，并將振動、噪聲和溫升同標(biāo)準(zhǔn)限值比較，得到風(fēng)機(jī)整體性能；

之后，對冷卻風(fēng)機(jī)繞組和軸承進(jìn)行評估：針對冷卻風(fēng)機(jī)繞組，測量繞組的運(yùn)行相關(guān)參數(shù)，并計(jì)算得到繞組的預(yù)估壽命，評估出電機(jī)繞組性能；針對軸承，通過測量軸承參數(shù)評估軸承性能。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，測量冷卻風(fēng)機(jī)整機(jī)運(yùn)行的振動數(shù)據(jù)時(shí)，通過安裝在電機(jī)定子兩端軸承部位的振動加速度傳感器，測量電機(jī)垂直、水平和軸向方向的振動值。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，還包括：調(diào)節(jié)出風(fēng)口擋板位置，通過調(diào)風(fēng)機(jī)負(fù)載得到風(fēng)機(jī)在兩種負(fù)載下的振動數(shù)據(jù)；

對振動加速度沿時(shí)間進(jìn)行積分得到振動速度、振動位移，對比振動速度和振動位移幅值是否超過標(biāo)準(zhǔn)限值，超過限值則電機(jī)振動性能不達(dá)標(biāo)，反之達(dá)標(biāo)。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，獲得冷卻風(fēng)機(jī)的振動位移數(shù)據(jù)之后，對振動位移數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析，當(dāng)頻譜上出現(xiàn)和旋轉(zhuǎn)頻率相同的基頻，基頻幅值占通頻幅值比例超過設(shè)定值時(shí)，判斷為電機(jī)轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，還包括：頻譜上出現(xiàn)和轉(zhuǎn)動頻率相同的基頻分量、二倍頻分量，并同時(shí)出現(xiàn)高頻諧波分量，判斷為電機(jī)內(nèi)外部松動。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，還包括：頻譜上出現(xiàn)軸向振動最大，振動頻率和旋轉(zhuǎn)頻率相同時(shí)，判斷為滾動軸承異常。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，測量冷卻風(fēng)機(jī)整機(jī)運(yùn)行的噪聲數(shù)據(jù)時(shí)，在半消聲室中，將冷卻風(fēng)機(jī)出風(fēng)口用管道連接；

在進(jìn)風(fēng)口離轉(zhuǎn)輪中心軸線一定距離處放置聲級計(jì)，測量額定工況下的風(fēng)機(jī)噪聲；

然后計(jì)算獲得通風(fēng)機(jī)噪聲的比A聲壓級，將通風(fēng)機(jī)噪聲的比A聲壓級與限值比較，判斷風(fēng)機(jī)是否存在故障。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，半消聲室為除地面外無反射聲波的噪聲測量場所。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，針對冷卻風(fēng)機(jī)繞組，評估出電機(jī)繞組性能時(shí)，具體包括：