风力发电机组变桨轴承齿寿命评估方法.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CN113623142A(43)申请公布日2021.11.09(21)申请号202111082130.0(22)申请日2021.09.15(71)申请人中国船舶重工集团海装风电股份有限公司地址401122重庆市北部新区经开园金渝大道30号(72)发明人王世均张万军张凯宫伟肖长远吕彬周会武(74)专利代理机构重庆鼎慧峰合知识产权代理事务所(普通合伙)50236代理人刘立烈(51)Int.Cl.F03D15/00(2016.01)F03D17/00(2016.01)F03D7/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称风力发电机组变桨轴承齿寿命评估方法(57)摘要本发明公开了一种风力发电机组变桨轴承齿寿命评估方法，包括：首先，监测变桨系统的变桨角度，通过变桨角度确定需要评估寿命的啮合齿。然后，实时监测变桨电机转矩值，并根据转矩值折算每个评估对象的实时载荷。之后，将实时载荷与评估对象的载荷谱进行匹配，确定实时载荷对应的载荷谱区间，并记录评估对象对应的载荷谱区间的受载时长，统计变桨过程中评估对象对应的不同载荷谱区间的受载时长。最后，将统计得到的不同载荷谱区间对应的受载时长与相应载荷谱区间的使用寿命进行比较，确定评估对象的剩余使用时长，实现对变桨轴承齿的寿命评估。提前发现可能存在断齿风险的变桨轴承齿，减少由于轴承齿损坏导致的故障停机时间，保证机组运行安全。CN113623142ACN113623142A权利要求书1/2页1.一种风力发电机组变桨轴承齿寿命评估方法，其特征在于，包括：采集变桨系统的变桨角度，通过变桨角度确定评估对象；实时监测变桨系统的转矩，根据转矩折算评估对象的实时载荷；根据实时载荷统计变桨过程中评估对象对应的不同载荷谱区间的受载时长；通过评估对象对应的统计结果和载荷谱时长评估变桨轴承齿的使用寿命。2.根据权利要求1所述的风力发电机组变桨轴承齿寿命评估方法，其特征在于，所述通过变桨角度确定评估对象包括：确定所述变桨角度对应的啮合角度范围；通过啮合角度范围对应的啮合齿确定所述评估对象。3.根据权利要求1所述的风力发电机组变桨轴承齿寿命评估方法，其特征在于，所述根据转矩折算评估对象的实时载荷包括：根据变桨系统实时的转矩和结构参数折算变桨轴承齿面的载荷；通过变桨轴承齿面的载荷和评估对象的数量计算评估对象的实时载荷。4.根据权利要求1所述的风力发电机组变桨轴承齿寿命评估方法，其特征在于，所述根据实时载荷统计评估对象对应的不同载荷谱区间的受载时长包括：获取不同载荷谱区间对应的载荷范围；通过载荷范围确定评估对象的实时载荷所属的载荷谱区间，并记录评估对象处于该载荷谱区间的持续时长；统计变桨过程中不同载荷谱区间对应的持续时长，得到所述评估对象对应的不同载荷谱区间的受载时长。5.根据权利要求1所述的风力发电机组变桨轴承齿寿命评估方法，其特征在于，所述通过评估对象对应的统计结果和载荷谱时长评估变桨轴承齿的使用寿命，包括：获取评估对象的载荷谱时长，该载荷谱时长包括评估对象对应的不同载荷谱区间当前剩余的使用寿命；通过统计结果和载荷谱时长计算评估对象在不同载荷谱区间的剩余时长；根据评估对象在不同载荷谱区间的剩余时长评估变桨轴承齿的使用寿命。6.一种存储介质，其特征在于，存储有计算机程序，该计算机程序运行时，执行如权利要求1‑5任一所述的风力发电机组变桨轴承齿寿命评估方法。7.一种风力发电机组控制方法，其特征在于，包括：采用如权利要求1‑5任一所述的风力发电机组变桨轴承齿寿命评估方法，评估变桨轴承齿的使用寿命：判定使用寿命是否小于预设阈值；响应于使用寿命小于阈值，禁止启动风力发电机组。8.根据权利要求7所述的风力发电机组控制方法，其特征在于，所述判定使用寿命是否小于预设阈值包括：根据剩余时长计算评估对象在不同载荷谱区间的剩余百分比；判定最小剩余百分比是否小于预设阈值；响应于最小剩余百分比小于阈值，禁止启动风力发电机组。9.根据权利要求8所述的风力发电机组控制方法，其特征在于，所述预设阈值为10％。2CN113623142A权利要求书2/2页10.一种存储介质，其特征在于，存储有计算机程序，该计算机程序运行时，执行如权利要求9所述的风力发电机组控制方法。3CN113623142A说明书1/5页风力发电机组变桨轴承齿寿命评估方法技术领域[0001]本发明涉及风力发电机的监控或测试技术领域，具体涉及一种风力发电机组变桨轴承齿寿命评估方法。背景技术[0002]风力发电机组变桨系统是整个机组的安全系统，其可靠性、寿命影响整个机组的安全。变桨轴承作为电动变桨系统传动的关键部件，主要通过与变桨减速箱的齿面啮合来传递转矩，而变桨轴承齿作为整个变桨传动系统中最薄弱的环