[发明专利]包括传动系统、齿轮箱和发电机的旋转机械的剩余使用寿命的确定

权利要求书

1.一种用于预测包括风力或水力涡轮机的传动系统、发电机或齿轮箱的旋转机械或其组件的剩余使用寿命的方法，所述方法包括步骤：

获取针对旋转机械或其组件的等效工作小时极限值；

确定针对所述旋转机械或其组件的等效工作小时，其中等效工作小时将损害定义为等效于在额定工作状态下运行一小时造成的损害；以及

通过比较所述等效工作小时和所述等效工作小时极限值确定所述剩余使用寿命；

其中所述确定等效工作小时的步骤包括步骤：

提供与一个或多个工作状态相关的数据；

提供与所述一个或多个工作状态相关的一个或多个等效工作小时系数，所述一个或多个等效工作小时系数根据以下步骤所计算：

评估所述旋转机械或其组件在额定工作状态下和在多个现场工作状态下的损害；

从在额定状态下的所述损害和在所述多个现场工作状态下引起的所述损害计算所述等效工作小时系数；以及

计算所述所提供的数据和所述一个或多个所提供的等效工作小时系数的函数的值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述评估损害的步骤包括提供关于所述旋转机械或其组件的信息的步骤；并且其中所述提供信息的步骤包括提供一个或多个选自下列组的模型，所述组包括：

轴承打滑模型；

动态模型；

寿命模型；

齿轮箱、传动系统和/或发电机的标称模型；

全耦合有限元模型，包括针对所述齿轮箱、传动系统和/或发电机所独有的具有六个自由度的节点；以及

一个或多个元模型，其中所述一个或多个元模型针对所述一个或多个组件的每一个是特定的。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述等效工作小时系数是：

在额定工作状态下的所述损害和在相同持续时间内现场工作状态下的损害的函数；

在额定工作状态下的损害与相同持续时间内在现场工作状态下的损害的比率的函数；或者

在额定工作状态下的损害与相同持续时间内在现场工作状态下的损害的比率。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述提供数据的步骤包括以下一个或多个：

提供历史数据；

提供与一个或多个稳态工作状态相关的数据；

提供与一个或多个瞬态工作状态相关的数据；

收集来自一个或多个监测所述一个或多个工作状态的传感器的数据；以及

提供来自状态监测系统的数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述提供一个或多个等效工作小时系数的步骤包括以下一个或多个：

提供与一个或多个稳态工作状态相关的等效工作小时系数；以及

提供与一个或多个瞬态工作状态相关的等效工作小时系数。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述等效工作小时大于所述等效工作小时极限值，另外还包括步骤：维护所述旋转机械或其组件。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述旋转机械或其组件已经失效，并且其中所述等效工作小时小于所述等效工作小时极限值，另外还包括步骤：维护所述旋转机械或其组件。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其中所述维护所述旋转机械或其组件的步骤包括针对所述旋转机械或其组件的损害进行调查。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述针对损害进行调查的步骤选自包括下列组成的组：使用内窥镜、进行振动分析以及执行润滑分析。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述旋转机械或其组件具有损害的，包括附加步骤：

对所述旋转机械或其组件安排维护；

对所述旋转机械或其组件进行翻新；或者

具有不可修复的损害的，对所述旋转机械或其组件进行更换。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述旋转机械或其组件被翻新或被更换，包括附加步骤：将所述旋转机械或其组件的等效工作小时设置至0。