齿轮箱的性能和稳定性取决于齿轮的设计和制造水平。对于齿轮的制造,不仅要做好设计工作,而且在过程中要有充分的保证。齿轮的制造需要满足材料的要求,从而避免材料性能的缺乏而影响齿轮箱的稳定性。其次,在制造过程中,要根据载荷计算对齿轮的齿廓和齿向进行修正,并采用渗碳淬火工艺对齿轮进行有效的加热。
风力发电齿轮箱的大部分故障是由齿轮引起的。齿轮工作环境较为复杂,长期过载、润滑不良、轴承或齿轮安装不当、齿轮本身啮合不良等都会导致齿轮失效,缩短寿命。
振动检测是目前风力发电齿轮箱故障检测中全面、有效的检测方法。只要适当的振动检测设备用于收集数据和分析,可以判断设备的操作,并可以及时维修和更换有缺陷的部分,以确保设备的正常运行,防止它即使在失败的早期阶段延长组件的使用寿命。下面介绍齿轮的主要故障形式及振动特性:
齿轮磨损:齿轮磨损时,啮合频率边带的幅值显著增加。在严重的情况下,齿轮将出现固有频率,并将有频率调制。齿轮载荷大:一般情况下,当载荷大时,会出现非常高的啮合频率及其谐波频率。齿轮间隙或偏心:齿轮啮合频率及其谐波受旋转频率的调节,出现固有频率振动。齿轮偏心:当齿轮偏心时,齿轮啮合频率一般会产生较高的谐波,一次频率幅值较低,两次和三次频率幅值较高。齿轮断齿或裂纹:当齿轮损坏严重,如断齿,齿轮的速度频率和固有频率会产生较高的振动,在时域会有明显的影响。
采集振动数据后,根据齿轮齿数、齿轮转速等数据计算出齿轮啮合频率,并根据其时域或频谱特性对齿轮箱进行故障诊断。然而,在实际应用中,由于变速箱中有多组齿轮和轴承,速度不是静态的。频谱分析通常有不同的频率,其中一些非常接近,使其难以识别。此时需要结合测点位置进行振幅分析。对于每个变速箱,在其良好工作状态下,采集参考频谱,并与状态监测和故障诊断的参考频谱进行比较。问题。对于轴承零件的测量,如果每个零件的振动较大,一般可能是齿轮问题,如果单个轴承零件的振动较大,可能是轴承问题。