[实用新型]一种基于油品在线分析的风电机组齿轮箱状态监控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及风电机组齿轮箱状态监控领域，特别涉及基于齿轮箱润滑油实时在线监测分析及齿轮箱运行状态的监控系统。

背景技术

齿轮箱是风力发电系统传动链的核心设备之一，其功能是将叶轮在风力作用下所产生的低转速动力通过齿轮副增速传递给发电机。齿轮箱齿轮和轴承在运转过程中承受着来自叶轮的巨大作用力矩和齿轮传动时的反作用力矩。为了保护齿轮在高强度负荷工作时不受损害，齿轮箱一般都设计有润滑油系统，通过润滑油为齿轮提供良好的润滑，同时通过润滑油的循环为齿轮散热，因此良好可靠的润滑油循环系统是齿轮箱正常运行的关键保障。

为了确保齿轮箱的安全可靠运行，齿轮箱都设计有监控系统，用来监控齿轮箱润滑状态和设备运行状况。现阶段，风电机组齿轮箱采取的监控方式是使用温度传感器监测轴承和润滑油温度，使用压力传感器监测齿轮箱入口处润滑油压力，通过对温度和压力数据的分析，作为齿轮箱运行状态和故障情况的简单判断依据。而对于润滑油质量的分析及齿轮箱齿面的检查仍然需要专业技术人员定期登机进行基于时间的维护计划(TBM)，先对齿轮箱齿轮进行内窥检查，然后采集齿轮箱润滑油样本，送入实验室进行分析，整个过程工作周期长，工作量巨大，工作效率不高，需要对风电机组长时间停机，降低了风电机组的可利用率，导致整个风场经济效益下降。

实用新型内容

为了解决背景技术中齿轮箱状态监控、检查和维护过程中的诸多不足和缺陷，本实用新型目的是提供一种基于油品在线分析的齿轮箱状态监控系统。

为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案予以实现。

一种基于油品在线分析的风电机组齿轮箱状态监控系统，包括齿轮箱；与齿轮箱连接的润滑油循环系统；所述润滑油循环系统包括油管，以及安装在所述油管上的主循环泵和冷却器；所述润滑油循环系统在齿轮箱入口侧通过第一管接头与油管相连，在齿轮箱出口侧通过第二管接头与油管相连；

还包括主控制系统；以及与主控制系统通讯的远程监控系统；所述齿轮箱内部设有第一温度传感器和第一流体特性传感器；所述第一管接头上设有第一压力传感器和第二温度传感器；所述第二管接头上设有第二压力传感器和第二流体特性传感器；所述第一压力传感器、第二压力传感器、第一温度传感器、第二温度传感器分别与主控制系统连接；所述第一流体特性传感器、第二流体特性传感器分别与主控制系统通讯。

作为优选地，所述第一压力传感器、第二压力传感器、第一温度传感器、第二温度传感器分别通过线缆与主控制系统的输入模块连接。

作为优选地，所述第一流体特性传感器、第二流体特性传感器分别通过CAN总线与主控制系统通讯。

作为优选地，所述主循环泵安装在与齿轮箱出口侧连接的油管上。

作为优选地，所述远程监控系统通过光纤以太网交换机与主控制系统通讯。

本实用新型的有益效果：

1、采用本监控系统，无需机组停机，无需周期长且复杂的工作即可监测齿轮箱润滑油和齿轮的状态，简洁高效，极大的压缩了工作周期，提高了工作效率，显著增加了风场经济效益。

2、引入齿轮箱润滑油的粘度、温度、循环压力、密度、介电常数等多项参数，显著提高了齿轮箱状态故障分析能力，极大的提高了齿轮箱的安全性能，降低齿轮箱发生重大故障的概率。

3、基于该技术方案采集的数据可用于构建风电机组的大数据系统，通过对风电机组的数据进行分析，摒弃传统的基于时间的维护计划(TBM)，转而采用一种基于状态的维护计划(CBS)，进一步提高了工作效率，减少了不必要且繁琐的工作，提高了风电机组的可靠性和风场经济效益。

4、本系统既可以应用于新型风电机组齿轮箱状态监控，也可应用于现有风电机组齿轮箱状态监控，应用范围广，适应性强。

附图说明

图1为本实用新型的原理示意图；

图2为本实用新型的结构示意图。

图中：1-齿轮箱；2-第一管接头；3-油管；4-第一压力传感器；5-第二温度传感器；6-第二流体特性传感器；7-主循环泵；8-冷却器；9-线缆；10-第二管接头；11-光纤以太网交换机；12-主控制系统；13-远程监控系统；14-第二压力传感器；15‐第一温度传感器；16‐第一流体特性传感器；17‐CAN总线。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：