基于振动时域与频域信号智能分析的风电齿轮箱瑕疵检测系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111692054A(43)申请公布日2020.09.22(21)申请号202010616477.8(22)申请日2020.07.01(71)申请人上海仪电智能科技有限公司地址200233上海市徐汇区田林路168号1号楼四层(72)发明人邱婕高鹏秦健周兆滨杨之晨(74)专利代理机构上海首言专利代理事务所(普通合伙)31360代理人苗绘(51)Int.Cl.F03D17/00(2016.01)F03D15/00(2016.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称基于振动时域与频域信号智能分析的风电齿轮箱瑕疵检测系统(57)摘要本发明公开了基于振动时域与频域信号智能分析的风电齿轮箱瑕疵检测系统，包括：油液分析装置、振动监测装置、信号转换装置和故障分析装置；油液分析装置用于对风电机组齿轮箱的油液进行分析并根据故障分析装置发来的检测信号将油液分析结果发送给故障分析装置；振动监测装置用于监测风电机组齿轮箱的振动情况，并根据故障分析装置发来的检测信号将风电机组齿轮箱的振动数据发送给故障分析装置；信号转换装置用于对振动监测装置的时域与频域信号进行变换；通过设计的反推法，根据风电机组运行时产生的故障数据，来判断风电齿轮箱的瑕疵位置，使得风电齿轮箱瑕疵位置检测更准确，且检测过程更加简单，节省检测成本。CN111692054ACN111692054A权利要求书1/2页1.基于振动时域与频域信号智能分析的风电齿轮箱瑕疵检测系统，其特征在于，包括：油液分析装置、振动监测装置、信号转换装置和故障分析装置；油液分析装置用于对风电机组齿轮箱的油液进行分析并根据故障分析装置发来的检测信号将油液分析结果发送给故障分析装置；振动监测装置用于监测风电机组齿轮箱的振动情况，并根据故障分析装置发来的检测信号将风电机组齿轮箱的振动数据发送给故障分析装置；信号转换装置用于对振动监测装置的时域与频域信号进行变换，并基于变换后的信号进行振动数据检测；故障分析装置用于周期性地向油液分析装置和振动监测装置发送检测信号，并将收到的风电机组齿轮箱的油液分析结果和振动数据进行对比分析，根据对比分析结果对风电机组齿轮箱进行瑕疵诊断。2.根据权利要求1所述的基于振动时域与频域信号智能分析的风电齿轮箱瑕疵检测系统，其特征在于：所述油液分析装置包括双色光学显微镜与铁谱仪，且铁谱仪利用高强度磁场的作用将油中的铁磁性金属颗粒按尺寸区分开来并呈规律状排列后制成谱片，双色光学显微镜用于根据铁谱仪得到的谱片上的磨损颗粒的尺寸、数量、形状和颜色来确定磨损颗粒的材料和磨损类型。3.根据权利要求1所述的基于振动时域与频域信号智能分析的风电齿轮箱瑕疵检测系统，其特征在于：所述振动监测装置包括振动采集装置与滤波装置，且滤波装置采用高通滤波器滤波，滤除低频耦合信号成分干扰，振动采集装置用于对风电机组齿轮产生的微小振动进行采集，而后调用MAT-LAB引擎对采集数据进行时域和频域信号处理分析。4.根据权利要求1所述的基于振动时域与频域信号智能分析的风电齿轮箱瑕疵检测系统，其特征在于：所述信号转换装置包括转换器与加速度传感器，转换装置对振动的时域信号与频域信号进行转换，将加速度传感器采集到的离散加速度时域信号进行离散傅里叶变换，得到其频域表达式。5.根据权利要求1所述的基于振动时域与频域信号智能分析的风电齿轮箱瑕疵检测系统，其特征在于：所述故障分析装置包括定位模块、数据处理模块与信号显示模块，数据处理模块对时域与频域信号进行智能分析，通过定位模块对瑕疵进行定位，且通过信号显示模块向终端发送瑕疵位置数据。6.根据权利要求5所述的基于振动时域与频域信号智能分析的风电齿轮箱瑕疵检测系统，其特征在于：所述终端包括显示装置与警报装置，显示装置用于显示瑕疵数据，而警报装置根据瑕疵数据的大小来进行不同频率的闪烁。7.根据权利要求6所述的基于振动时域与频域信号智能分析的风电齿轮箱瑕疵检测系统，其特征在于：所述警报装置接收的瑕疵数据越大，则瑕疵缺陷越大，而闪烁频率越快，反之，警报装置接收的瑕疵数据越小，则瑕疵缺陷越小，而闪烁频率越小。8.根据权利要求5所述的基于振动时域与频域信号智能分析的风电齿轮箱瑕疵检测系统，其特征在于：所述数据处理模块采集风电机组齿轮箱运行时故障数据，将采集的故障数据进行归一化处理，将运行数据输入到Relief-F算法中，输出不同故障数据的权重，从而判断出瑕疵位置。9.根据权利要求8所述的基于振动时域与频域信号智能分析的风电齿轮箱瑕疵检测系2CN111692054A权利要求书2/2页统，其特征在于：所述故障数据包括风电机组齿轮箱的幅域偏态指标、幅域裕度指标、频域波形指标以及能量指标。10.根据权利要求1所述的基于振动时域与频域