[发明专利]一种针对风电齿轮箱的故障诊断方法

权利要求书

1.一种针对风电齿轮箱的故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）采集1～3个月的风电齿轮箱运行时的振动信号和转速脉冲信号，并获取振动信号和转速脉冲信号对应的发电机输出功率；

2）对步骤1）采集的振动信号和转速脉冲信号进行阶次谱分析，得到啮合振动能量；

3）通过最小二乘法拟合啮合振动能量与其对应的发电机输出功率，得到啮合振动能量随发电机输出功率变化的曲线；

4）利用啮合振动能量随发电机输出功率变化的曲线对实时采集的振动信号和转速脉冲信号经过阶次谱分析后得到的实时啮合振动能量进行均值归一化处理，得到归一化后的实时啮合振动能量，通过分析归一化后的实时啮合振动能量，实现对风电齿轮箱的故障诊断。

2.根据权利要求1所述的一种针对风电齿轮箱的故障诊断方法，其特征在于：步骤1）中，利用振动加速度传感器采集风电齿轮箱运行时的振动信号。

3.根据权利要求1所述的一种针对风电齿轮箱的故障诊断方法，其特征在于：步骤1）中，利用安装在风电齿轮箱高速轴的转速传感器采集风电齿轮箱运行时的转速脉冲信号。

4.根据权利要求1所述的一种针对风电齿轮箱的故障诊断方法，其特征在于：步骤1）中，通过风机控制系统获取振动信号和转速脉冲信号对应的发电机输出功率。

5.根据权利要求1所述一种针对风电齿轮箱的故障诊断方法，其特征在于：步骤4）中，利用啮合振动能量随发电机输出功率变化的曲线对实时采集的振动信号和转速脉冲信号经过阶次谱分析后得到的实时啮合振动能量进行均值归一化处理，具体包括以下步骤：

a）设定啮合振动能量随发电机输出功率变化的曲线上实时发电机输出功率对应的啮合振动能量值为u；

b）将实时采集的振动信号和转速脉冲信号经过阶次谱分析后得到的实时啮合振动能量x_i与啮合振动能量随发电机输出功率变化的曲线上实时发电机输出功率对应的啮合振动能量值u相比，得到比值x_i'，其公式为：

xi′=xiu---(1)]]>

式中：i为实时采集次数，且i=1,2，…，n；

c）结合步骤b）得到的比值x_i'对实时采集的振动信号和转速脉冲信号经过阶次谱分析后得到的实时啮合振动能量x_i进行归一化处理，得到归一化后的实时啮合振动能量其公式为：

xi′′=x‾i′(xi′-x‾i′)*δ---(2)]]>

式中：为比值x_i'的算数平均数，δ为权重系数，且δ=实时功率/额定功率，%。