風(fēng)電葉片故障的聲發(fā)射診斷方法研究.pdf

1、本文主要通過(guò)分析風(fēng)電葉片故障和氣動(dòng)故障對(duì)主軸軸承受力的影響，建立主軸軸承所產(chǎn)生的軸承力與聲發(fā)射信號(hào)能量之間的數(shù)學(xué)模型，然后在實(shí)驗(yàn)室中模擬葉片質(zhì)量故障狀態(tài)下主軸軸承所產(chǎn)生的聲發(fā)射信號(hào)，利用譜分析方法對(duì)不同聲發(fā)射源所產(chǎn)生的聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行分析處理實(shí)現(xiàn)摩擦聲發(fā)射源的鑒定，分析葉輪不平衡質(zhì)量以及葉輪自重對(duì)聲發(fā)射信號(hào)能量分布的影響，為葉片質(zhì)量故障以及故障程度的識(shí)別提供理論基礎(chǔ)。本文主要做了以下工作：
　?。?）將風(fēng)電葉片的故障分成質(zhì)量故障和氣

2、動(dòng)故障，分析故障形成的原因以及所造成的危害，利用空氣動(dòng)力學(xué)原理分析葉片在質(zhì)量故障狀態(tài)下所受到的氣動(dòng)力通過(guò)主軸對(duì)主軸承受力的影響，發(fā)現(xiàn)在氣動(dòng)故障會(huì)對(duì)主軸承產(chǎn)生軸向和徑向方向上的沖擊，而在質(zhì)量故障狀態(tài)下葉輪通過(guò)主軸會(huì)只會(huì)對(duì)主軸承產(chǎn)生徑向方向上的沖擊。因此，可以利用該特性對(duì)風(fēng)電葉片的故障類(lèi)型進(jìn)行識(shí)別。
　　（2）分析風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主軸軸承的受力情況以及載荷分布，建立主軸軸承的滾動(dòng)體與滾道間的摩擦力與聲發(fā)射信號(hào)的特征之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，為風(fēng)力發(fā)

3、電機(jī)組葉片故障的聲發(fā)射診斷提供理論基礎(chǔ)。
　?。?）利用譜分析方法和參數(shù)分析法對(duì)不同聲發(fā)射源所產(chǎn)生的聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行分析處理，發(fā)現(xiàn)不同聲發(fā)射源所產(chǎn)生的聲發(fā)射信號(hào)的頻率成分及其分布、參數(shù)（上升時(shí)間/持續(xù)時(shí)間、幅值/持續(xù)時(shí)間）之間的差異明顯，實(shí)現(xiàn)聲發(fā)射源的類(lèi)型識(shí)別。
　　（4）利用參數(shù)分析法對(duì)分析不平衡質(zhì)量、葉輪質(zhì)量對(duì)主軸軸承所產(chǎn)生的聲發(fā)射信號(hào)振鈴計(jì)數(shù)、幅值、RMS、信號(hào)強(qiáng)度和絕對(duì)能量等參數(shù)的影響，發(fā)現(xiàn)RMS對(duì)強(qiáng)度較弱的聲發(fā)射不夠

4、敏感，幅值隨著不平衡質(zhì)量和葉輪質(zhì)量的增加其增加趨勢(shì)會(huì)相應(yīng)減小，而信號(hào)強(qiáng)度、絕對(duì)能量隨著不平衡質(zhì)量和葉輪質(zhì)量的增加其增加趨勢(shì)會(huì)顯著增加。
　?。?）利用自功率譜方法對(duì)不同聲發(fā)射源所產(chǎn)生的聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行分析處理，發(fā)現(xiàn)不同聲發(fā)射源所產(chǎn)生的聲發(fā)射信號(hào)的頻率成分及其能量分布會(huì)存在顯著的差異。因此，可以利用自功率譜方法實(shí)現(xiàn)聲發(fā)射源的識(shí)別。
　?。?）由于RMS是對(duì)聲發(fā)射信號(hào)的總能量進(jìn)行評(píng)價(jià)，而對(duì)較弱聲發(fā)射不夠敏感，因此通過(guò)分段能量分析方