[发明专利]获取齿轮箱输出端转速的方法

说明书

本发明公开了获取齿轮箱输出端转速的方法，包括以下步骤：获取齿轮箱在旋转情况下输出端的原始振动加速度时域信号，对其进行快速傅里叶变换得到其相应的频域信号，并利用频谱中规定频域范围的峰值点得到若干备选1倍频，利用每个备选1倍频求出其对应的其他倍频，根据备选1倍频及其对应的其他倍频的幅值之和的大小来找出真实的1倍啮合频率，最后计算齿轮箱输出端转速。本发明通过加装普通的加速度传感器获取加速度原始信号；在仅有齿轮箱输出轴齿数的前提下，亦能够准确、快速获取到齿轮箱输出端转速，此为真实的实时转速，可有效避免因测量转速不准确带来的分析误差，且通过转速可帮助故障诊断工程师或自动诊断系统计算出各部件故障频率。

技术领域

本发明属于齿轮箱技术领域，具体涉及获取齿轮箱输出端转速的方法。

背景技术

齿轮箱作为风力发电机中的重要组成部件，其主要功能是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速进行发电。齿轮箱一旦出现故障，力的传输纽带将会中断，这将会造成巨大的经济损失。齿轮箱的故障主要体现在齿轮故障和轴承故障，但是，齿轮故障和轴承故障的识别均离不开转速。

当前获取齿轮箱输出端转速的方法有两种。一种是加装转速传感器，通过转速传感器直接采集转速信号，但该方法存在的问题是加装的转速传感器会出现损坏或风场在更换端盖后传感器未归位或方向偏移，导致转速信号中断或不准确。另一种是直接接入发电机转速，此种方法的缺点是该转速多为5分钟或10分钟的平均转速，而非实时转速，准确性较低，易导致计算存在误差。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供了获取齿轮箱输出端转速的方法。

为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用的技术方案为：

获取齿轮箱输出端转速的方法，包括以下步骤：

步骤1：获取齿轮箱在旋转情况下输出端的原始振动加速度时域信号；

步骤2：对步骤1中的原始振动加速度时域信号进行处理，得到振动加速度频域信号；

步骤3：在步骤2所得振动加速度频域信号中选取合适的频域范围，在选定的频域范围内选取幅值的峰值排名靠前的频率，分别作为备选1倍频F_i.1，i为不小于1的正整数，根据每个备选1倍频F_i.1得到其对应的其他倍频F_i.n，n为不小于2的正整数，计算每个备选1倍频F_i.1及其对应的其他倍频F_i.n的幅值之和，择其最大者对应的备选1倍频作为真实的1倍啮合频率F_g；

步骤4：根据真实的1倍啮合频率F_g计算得到齿轮箱输出端转速。

进一步的，步骤2中，对步骤1中的原始振动加速度时域信号进行快速傅里叶变换后得到振动加速度频域信号。

进一步的，步骤3中，所述频域范围为[15Z，32Z]，其中，Z为齿轮箱输出轴齿数。

进一步的，步骤3中，所述真实的1倍啮合频率F_g的获取步骤包括：

在选定的频域范围内选取幅值的峰值排名前i名的频率分别作为备选1倍频，共得到i个备选1倍频，然后通过每个备选1倍频计算出其所对应的其他倍频，计算每个备选1倍频及其对应的余下所有倍频的幅值之和，选取最大的幅值之和对应的那个频率作为真实的1倍啮合频率F_g。

进一步的，步骤3中，所述真实的1倍啮合频率F_g的获取步骤包括：