風電齒輪箱的故障中有很大一部分故障來自于齒輪,齒輪運行環境較為復雜,長時間超載,潤滑不良,軸承或齒輪的錯誤安裝,以及齒輪本身嚙合不良等原因都會導致齒輪故障,壽命減短。
圖為齒輪不平衡或游隙典型頻譜
振動數據采集之后,根據齒輪齒數和轉速等數據可以計算出齒輪的嚙合頻率,加上時域或頻譜中的特征可以對齒輪箱的故障進行診斷。然而,實際應用中,由于齒輪箱中有多組齒輪和軸承,轉速也并非一成不變,頻譜分析往往有各種頻率出現,有些頻率十分接近,辨認比較困難。這時我們需要根據測點位置結合振幅大小分析,針對每個齒輪箱,在其工作狀態良好的情況下,采集得到基準的頻譜,在狀態監測和故障診斷中通過與基準頻譜進行對比,來發現問題。對于軸承部位測量,如果各部位振動都很大,一般可能是齒輪問題,如果個別軸承部位振動大可能是軸承問題。
案例分析:
圖為某齒輪箱的時域波形圖,可見明顯的周期性沖擊,且振動有效值較大,是典型的齒輪斷齒特征,一個周期內有多處沖擊,該齒輪應有多個齒圈齒斷齒。 圖為該齒輪拆開之后的照片,多個斷齒,與診斷結果一致。安維士聯合中國船級社、南高齒以及業主單位、主機廠、齒輪箱廠等,依據多年的齒輪箱后市場維修經驗,編制了齒輪箱檢修技術規范并依據執行。
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