基于决策融合的直驱风力发电机组轴承故障诊断

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1、基于决策融合的直驱风力发电机组轴承故障诊断福建晋江天然气发电有限公司福建晋江362251【摘要】直驱风力发电机组运行的过程中，轴承故障会直接影响发电机组的运行效果和质量，所以，为了能够提升直驱风力发电机组轴承的运行稳定性，必须要注意其故障问题，即使对其进行诊断和维修。木文基于决策融合的角度，探讨了直驱风力发电机组轴承故障的诊断方法，并深入探讨了如何进行相关的维护，希望可以的今后的直驱风力发电机管理提供参考。【关键词】决策融合；直驱风力发电机组；轴承故障；诊断1前言为了能够提升直驱风力发电机组的运行效率和效果，从决策融

2、合的角度思考其运行过程中轴承的故障，有利于帮助我们更好的解决其存在的故障问题,提升发电机组的运行稳定性。2决策融合的直驱风力发电机组状态监测与故障诊断系统基木结构最初的状态监测与故障诊断技术主要是依靠现场获取设备运行时的感观状态，凭借经验或多位专家进行分析研究，确定可能存在的故障或故障隐患。随着测量技术及测量仪器的发展，状态监测逐步发展为依靠仪器测量设备的某些关键部位，根据获取的参数（如频率、振幅、速度、加速度及温度等参数），并与固有参数进行对比，确定故障点或故障隐患点。受到当时科技水平的限制，早期的“系统”规模小、

3、测点数少、自动化程度低、数据处理速度慢、存储容量小。近几年，随着电子技术、测试技术、计算机技术、信号分析与数据处理技术等的迅速发展，状态监测与故障诊断技术与计算机技术结合起来，将监测数据传输给计算机和Internet网络，计算机对这®数据做出综合分析，显示出相关的图谱，如倍频谱图、倒频谱图、时域频谱图和幅值图等，并可通过计算机上的专家系统对所测的数据进行综合评价，从而实现在线监测和网络远程监测。现代监测与诊断系统也越来越复杂，系统的功能和性能都有了全面提高;单纯的监测与诊断向着监测、诊断、控制、管理、调度的集成化过渡

4、;监测的对象从单一的机组发展成为多个区域多台机组的监测网络;应用领域已经迅速扩展到石油、化工、电力、冶金、能源、航空、核工业等国民经济的主要行业。风力发电机在线监测与诊断系统是集合了信号采集、在线监测以及信号分析于一体的多功能在线监测诊断分析系统，对风力发电机的振动、温度、压力和电气参数等进行在线的监测，将监测结果与事先设定的值进行比较，在线监测和诊断系统，能够及时地发现运行异常并报警，可对采集到的数据进行各种分析处理，从而可以准确地确定设备故障。风力机状态监测与故障诊断系统的主要组成包括:信号采集、信号处理、状态辨

5、识、监测与诊断决策、诊断结果。信号采集由安装在设备上或设备附近的传感器完成，信号处理、状态辨识和监测与诊断决策一般由计算机系统或由专用仪器设备完成。3基于决策融合的直驱风力发电机组轴承故障要点3.1轴承外观检验发现:滚道表面存在多条轴向压痕,钢球与外圈滚道、内圈滚道接触轨迹均偏向沟U部位，沟UI出现挤压变形，保持架断U位于兜孔中部两侧，其截面呈典型的受较人拉力引起的断裂形貌，与断口部位相邻的兜孔中部两侧亦存在不同程度的拉伸变形。3.2热处理质量检验：对外圈滚道局部取样检验，结果显示滚道淬火不均，沟口部位淬火硬化层深度

6、较浅，距挡边约4mm处未淬火。3.3轴承失效机理分析：经检验故障轴承滚道表面存在多条轴向压痕，痕迹延伸至沟边缘。轴承在较大的覆力矩作用下，钢球产生向滚道沟U处偏移的趋势。由于沟口处淬火硬化层没有到达挡边，未淬火处距挡边月4mm,致使该区域滚道接触强度不足，无法对钢球起到奋效支撑进而引起变形，随变形量不断加大，钢球向沟U部位偏移的程度亦逐加重，直至挤压沟U边缘并使该区域产生严重的变形。沟道严重变形后，阻碍了钢球的正常运转，使得钢球在进、出承载区吋转速不均。经模拟分析兜孔中部两侧为保持架强度相对较弱部位，该部位受到钢球间

7、因转速不同产生的拉伸力反复作用，逐渐变形并萌发裂纹，裂纹进一步扩展为开裂。4基于决策融合的直驱风力发电机组轴承的维护风力发电机组是一个综合的产品，它集机械、电气、空气动力学等学科于一体，而且各部分之间的联系都是十分密切的。风力发电机组维护将会直接影响到发电场的发电量和经济效益，冋吋风力发电机本身性能也是需要通过维护来保持的。发电机组的维护工作可以及时的发现潜在的隐患，减少机械故障发生的次数，提高发电机组发电的效率创造更大的利润。风力发电机组的维护包括：分为定期检修和日常排除故障维护。4.1风力发电机组的定期检修维护定

8、期的维护可以确保让设备处于最佳期的状态，并且可以延长风力发电机组的使用寿命。在生产过程中对风力发电机组连接件上的螺栓进行力矩检查、各传动部位之间的润滑情况监测以及其它各基本功能的测试就是定期检测维护的主要内容。风力发电机组在正常的运行过程中，各个连接部件的螺栓在长吋间的振动作用下，非常容易松动，必须定期对其进行螺栓力矩的检査，保证其不在松动后导