用于监测风力涡轮机的齿轮箱磨损的系统以及方法.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CN109751198A(43)申请公布日2019.05.14(21)申请号201811294991.3(22)申请日2018.11.01(30)优先权数据15/801,4362017.11.02US(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人R·Z·哈桑祝发荣小罗伦斯·K·托利弗洛P·C·帕特尔J·E·曾库拉E·L·麦格拉斯(74)专利代理机构上海专利商标事务所有限公司31100代理人汪骏飞侯颖媖(51)Int.Cl.F03D17/00(2016.01)权利要求书2页说明书12页附图5页(54)发明名称用于监测风力涡轮机的齿轮箱磨损的系统以及方法(57)摘要本公开涉及一种用于监测风力涡轮机的齿轮箱磨损的系统以及方法。所述系统的控制器被配置成基于从所述系统的第一传感器接收的测量信号确定施加在所述风力涡轮机的转子轴或所述风力涡轮机的发电机轴上的转矩。所述控制器还被配置成基于所确定的转矩来确定所述齿轮箱的累积磨损值。CN109751198ACN109751198A权利要求书1/2页1.一种用于监测风力涡轮机的齿轮箱磨损的系统，所述系统包括：风力涡轮机，所述风力涡轮机包括转子、齿轮箱、联接所述转子和所述齿轮箱的转子轴、发电机和联接所述齿轮箱和所述发电机的发电机轴；第一传感器，所述第一传感器被配置成检测指示施加在所述转子轴或所述发电机轴上的转矩的参数；以及控制器，所述控制器通信地联接到所述第一传感器，所述控制器被配置成基于从所述第一传感器接收的测量信号确定施加在所述转子轴或所述发电机轴上的转矩，所述控制器还被配置成基于所确定的转矩来确定所述齿轮箱的累积磨损值。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器还被配置成基于所确定的施加在所述转子轴或所述发电机轴中的一个上的转矩确定施加在所述转子轴或所述发电机轴的另一个上的转矩。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述控制器还被配置成将正值分配给施加在所述转子轴上的转矩或者施加在所述发电机轴上的转矩中的一个，将负值分配给施加在所述转子轴上的转矩或者施加在所述发电机轴上的转矩中的另一个。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器还被配置成基于所确定的转矩确定所述齿轮箱的应力值，所述控制器还被配置成基于所述应力值确定所述累积磨损值。5.根据权利要求3所述的系统，其中，所述控制器还被配置成监测所述齿轮箱经历所述应力值的持续时间并基于所述应力值的持续时间确定所述累积磨损值。6.根据权利要求1所述的系统，其还包括：与所述转子轴或所述发电机轴中的一个操作地相关联的转速传感器，所述转速传感器被配置成检测指示与所述转速传感器相关联的所述转子轴或所述发电机轴的转速的参数，所述转速传感器通信地联接到所述控制器，所述控制器还被配置成：基于从所述转速传感器接收的转速测量信号，确定与所述转速传感器相关联的所述转子轴或所述发电机轴中的一个的转速；基于与所述转速传感器相关联的所述转子轴或所述发电机轴中的一个的转速，确定所述转子轴或所述发电机轴中的另一个的转速；以及基于所述转子轴的转速和所述发电机轴的转速，确定所述累积磨损值。7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述齿轮箱包括多个齿轮箱部件，所述系统还包括：与所述齿轮箱操作地相关联的振动传感器，所述振动传感器被配置成检测指示所述齿轮箱内出现或由所述齿轮箱发出的振动的参数；以及与所述齿轮箱操作地相关联的声学传感器，所述声学传感器被配置成检测指示所述齿轮箱内出现或由所述齿轮箱发出的声音的参数，所述控制器通信地联接到所述振动传感器和所述声学传感器，所述控制器还被配置成基于从振动传感器接收的振动测量信号或从所述声学传感器接收的声学测量信号的至少一个，识别与所述齿轮箱的累积磨损值相关联的多个齿轮箱部件的一个或多个齿轮箱部件。8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器还被配置成将所述累积磨损值与磨损阈值进行比较，并且当所述累积磨损值超过所述磨损阈值时发起与修改所述齿轮箱遭受磨损的速率相关联的控制动作。2CN109751198A权利要求书2/2页9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述控制动作与改变所述发电机的输出相关联。10.一种用于监测风力涡轮机的齿轮箱磨损的方法，所述风力涡轮机包括转子、齿轮箱、联接所述转子和所述齿轮箱的转子轴、发电机以及联接所述齿轮箱和所述发电机的发电机轴，所述方法包括：用控制器从第一传感器接收测量信号，所述测量信号指示施加在所述转子轴或所述发电机轴中的一个上的转矩；用所述控制器基于所接收的测量信号确定施加在所述转子轴或所述发电机轴中的一个上的转矩；用所述控制器基于所确定的转矩确定所述齿轮箱的累积磨损值；用所述控制器将所述累积磨损值与磨损阈值进行比较；以及当所述累积磨损值超