[發明專利]一種風力發電機組齒輪箱遠程振動測試系統

有效

• 申請號: 202211314396.8
• 申請日: 2022-10-26
• 公開（公告）號: CN115387970B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 李寧;徐浩;嚴家祥;李鋼強
• 申請（專利權）人: 中車山東風電有限公司
• 主分類號: F03D17/00
• 分類號: F03D17/00;G01M13/021;G01M13/028;G01P3/36
• 代理公司: 山東舜源聯合知識產權代理有限公司 37359
• 代理人: 趙勝男

本發明提出的一種風力發電機組齒輪箱遠程振動測試系統，屬于發電機組測試技術領域。系統包括：傳感器組、數據采集儀、工業控制計算機、無線路由器、便攜式計算機和風力發電機組；風力發電機組兩側設有液壓彈性支撐，用于調節對風力發電機組的扭力臂支撐壓力；傳感器組用于采集風力發電機組的振動加速度信號和轉速信號，傳輸至數據采集儀，經過數據采集儀信號處理后傳輸至工業控制計算機，工業控制計算機通過振動測試分析軟件對振動數據進行處理分析，便攜式計算機通過遠程軟件操作振動測試分析軟件對振動數據進行處理分析。本發明能夠在風力發電機組運行時遠程實時采集齒輪箱振動測試數據，通過數據分析獲取不同彈性支撐壓力對齒輪箱振動的影響。

技術領域

本發明涉及發電機組測試技術領域，更具體的說是涉及一種風力發電機組齒輪箱遠程振動測試系統。

背景技術

風力發電機組所處地理位置偏遠，環境條件復雜，所受工況多變，齒輪箱作為傳輸動力的主要機械部件，其內部旋轉機構的存在，軸旋轉與齒輪嚙合等產生的激勵作用在箱體上引起振動，是風機振動的主要激勵源之一。為減少齒輪箱箱體振動對整個傳動鏈的影響，采用彈性支撐結構既能阻隔振動能量的傳遞，又能設置合適的阻尼來衰減箱體本身的振動，從而將齒輪箱的振動傳遞控制在規定范圍之內，延長風機的運行壽命。

目前根據風機傳動鏈的布局不同，有三種不同彈性支撐方式：軸瓦式、疊簧式和液壓式。彈性支撐的設計一般是根據風機的載荷來計算強度及剛度，來保證彈性支撐具有足夠的強度及剛度，但彈性支撐廠家不會考慮彈性支撐剛度和強度對齒輪箱甚至整個傳動鏈的影響，因而需研究彈性支撐對齒輪箱振動的影響。

但是，目前風機彈性支撐對齒輪箱振動影響的研究不多，且大部分停留在理論分析階段，雖然有從仿真計算角度研究彈性支撐對風機動態載荷特性的影響，但是無法從風場測試振動數據角度實現在不同彈性支撐壓力下，采集齒輪箱振動信號并對其進行分析。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種風力發電機組齒輪箱遠程振動測試系統，實現了在風力發電機組運行時遠程實時采集齒輪箱振動測試數據，通過數據分析最終獲取不同彈性支撐壓力對齒輪箱振動的影響。

本發明為實現上述目的，通過以下技術方案實現：

一種風力發電機組齒輪箱遠程振動測試系統，包括：傳感器組、數據采集儀、工業控制計算機、無線路由器、便攜式計算機和風力發電機組；

所述數據采集儀數據分別與傳感器組和工業控制計算機數據連接，工業控制計算機與無線路由器數據連接，無線路由器通過無線網絡與便攜式計算機數據連接；風力發電機組兩側設有液壓彈性支撐，用于調節對風力發電機組的扭力臂支撐壓力；傳感器組安裝在風力發電機組內，用于采集振動加速度信號和轉速信號，傳輸至數據采集儀，經過數據采集儀信號處理后傳輸至工業控制計算機，工業控制計算機上部署有振動測試分析軟件，工業控制計算機通過振動測試分析軟件對振動數據進行處理分析，便攜式計算機通過遠程軟件操作振動測試分析軟件，以實現風力發電機組齒輪箱振動測試數據的遠程采集，采集數據后對振動數據進行處理分析。

進一步，風力發電機組包括：風輪、主軸、齒輪箱和發電機，齒輪箱內設有一級行星的行星架、一級行星太陽輪、二級行星的行星架、二級行星太陽輪、高速平行軸大齒輪軸、高速平行軸小齒輪軸；風輪和主軸連接，主軸與一級行星的行星架連接，一級行星太陽輪安裝在一級行星的行星架上，一級行星太陽輪與二級行星的行星架連接，二級行星太陽輪安裝在二級行星的行星架上，二級行星太陽輪與高速平行軸大齒輪軸連接，高速平行軸大齒輪軸上的大齒輪與高速平行軸小齒輪軸上的小齒輪嚙合傳輸，高速平行軸小齒輪軸與發電機連接；齒輪箱的兩側設有扭力臂，液壓彈性支撐通過扭力臂安裝在齒輪箱兩側，用于平衡主軸傳動至齒輪箱的扭矩載荷，使齒輪箱振動在液壓彈性支撐預壓縮量的范圍內進行。