留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

风力机变桨轴承故障诊断的冲击链检测法

马振国 邓巍 赵勇 于海龙 皇甫玮 马宏怡

马振国, 邓巍, 赵勇, 于海龙, 皇甫玮, 马宏怡. 风力机变桨轴承故障诊断的冲击链检测法[J]. 机械科学与技术, 2020, 39(9): 1426-1431. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190284
引用本文: 马振国, 邓巍, 赵勇, 于海龙, 皇甫玮, 马宏怡. 风力机变桨轴承故障诊断的冲击链检测法[J]. 机械科学与技术, 2020, 39(9): 1426-1431. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190284
Ma Zhenguo, Deng Wei, Zhao Yong, Yu Hailong, Huangfu Wei, Ma Hongyi. Shock-chain Detection Method for Fault Diagnosis of Wind Turbine Pitch Bearing[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2020, 39(9): 1426-1431. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190284
Citation: Ma Zhenguo, Deng Wei, Zhao Yong, Yu Hailong, Huangfu Wei, Ma Hongyi. Shock-chain Detection Method for Fault Diagnosis of Wind Turbine Pitch Bearing[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2020, 39(9): 1426-1431. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190284

风力机变桨轴承故障诊断的冲击链检测法

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190284
详细信息
    作者简介:

    马振国(1983-), 博士, 研究方向为旋转机械故障诊断, mazhenguo@tpri.com.cn

  • 中图分类号: TK83

Shock-chain Detection Method for Fault Diagnosis of Wind Turbine Pitch Bearing

  • 摘要: 通过研究风力机变桨轴承的结构和运转条件,本文发现随着叶轮的转动,变桨轴承的滚动体与滚道的四个接触点交替接触,这使得滚动体在滚道上连续滚动的时间较短。本文通过在叶轮不旋转时采集变桨轴承振动信号,得到滚动体在滚道上较长时间连续滚动的振动信号。通过分析变桨轴承故障振动信号的特征,得到了其冲击振动规律,提出了在时域波形中自动识别冲击振动及其近似周期性的冲击链检测方法。应用结果表明,冲击链检测方法能够有效地自动检测变桨轴承的局部故障以及滚道内存在异物的状态。
  • 图  1  变桨轴承局部剖面图

    图  2  采集变桨轴承振动数据步骤

    图  3  振动加速度传感器安装于变桨轴承外环照片

    图  4  变桨轴承振动波形图

    图  5  变桨轴承振动包络谱

    图  6  冲击链检测方法算法流程图

    图  7  变桨轴承振动冲击链

    图  8  变桨轴承某次变桨的振动波形与冲击链对比

    图  9  变桨轴承另一次变桨的振动波形与冲击链对比

    图  10  变桨轴承内环滚道照片

    表  1  变桨轴承尺寸参数

    节径 滚动体直径 接触角 单列滚动体数
    1 900 mm 40 mm 45° 124
    下载: 导出CSV

    表  2  变桨轴承故障特征倍频

    内环特征倍频 外环特征倍频 滚动体特征倍频
    62.46 61.54 47.49
    下载: 导出CSV
  • [1] 陶刚正, 王建国, 王延峰.某型风电机组变桨轴承断裂失效分析[J].热加工工艺, 2015, 44(8):240-242, 245 http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=rjggy201508073

    Tao G Z, Wang J G, Wang Y F. Fracture failure analysis on pitch bearing of wind turbine[J]. Hot Working Technology, 2015, 44(8):240-242, 245(in Chinese) http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=rjggy201508073
    [2] 张军昌.对某风力发电机组变桨轴承故障的原因分析[J].科学家, 2015, 3(10):110-111 http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=kjysh201510060

    Zhang J C. Failure analysis of pitch bearing of a wind turbine[J]. Scientist, 2015, 3(10):110-111(in Chinese) http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=kjysh201510060
    [3] 徐新庭, 陈捷, 王华, 等.风电转盘轴承故障特征参数的确定[J].轴承, 2013, (11):42-45 http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=zc201311015

    Xu X T, Chen J, Wang H, et al. Characterization on fault feature parameters for slewing bearings in wind turbines[J]. Bearing, 2013, (11):42-45(in Chinese) http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=zc201311015
    [4] 叶燚玺.大型回转支承装置故障机理及故障诊断技术的研究[D].武汉: 武汉理工大学出, 2005

    Ye Y X. The research of large-diameter antifriction bearing's trouble mechanism and diagnosing technology of trouble[D]. Wuhan: Wuhan University of Technology, 2005(in Chinese)
    [5] 肖汉斌, 叶燚玺, 陈光, 等.门机回转支承故障实时检测与诊断系统时与[J].港口装卸, 2007, (1):1-6 http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=gkzx200701001

    Xiao H B, Ye Y X, Chen G, et al. Real time monitoring & diagnosis system for bearing faults in slewing gear of portal crane[J]. Port Operation, 2007, (1):1-6(in Chinese). http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=gkzx200701001
    [6] 沈庆根.化工机器故障诊断技术[M].杭州:浙江大学出版社, 1994

    Shen Q G. Chemical machinery fault diagnosis technology[M]. Hangzhou:Zhejiang University Press, 1994(in Chinese)
    [7] McFadden P D, Smith J D. Model for the vibration produced by a single point defect in a rolling element bearing[J]. Journal of Sound and Vibration, 1984, 96(1):69-82 doi: 10.1016/0022-460X(84)90595-9
    [8] McFadden P D. The vibration produced by multiple point defects in a rolling element bearing[J]. Journal of Sound and Vibration, 1985, 98(2):263-273 doi: 10.1016/0022-460X(85)90390-6
    [9] 雷剑宇.滚动轴承局部故障的振动分析与诊断[D].西安: 西北工业大学出版社, 2007

    Lei J Y. Vibration analysis and diagnosis of local faults of rolling bearings[D]. Xi'an: Northwestern Polytechnical University, 2007(in Chinese)
  • 加载中
图(10) / 表(2)
计量
  • 文章访问数:  148
  • HTML全文浏览量:  96
  • PDF下载量:  18
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2018-10-16
  • 刊出日期:  2020-09-01

目录

    /

    返回文章
    返回