(王志新 陳琳)
(內(nèi)蒙古霍林河露天煤業(yè)股份有限公司新能源部)
摘 要:中國推行可持續(xù)性發(fā)展的戰(zhàn)略給新能源的發(fā)展帶來了機(jī)遇。由于煤炭等不可再生能源的消耗日益嚴(yán)重,國家不得不開發(fā)新型能源來滿足需求,其中風(fēng)能便是Z為重要的一種新型能源,風(fēng)電機(jī)組便是其產(chǎn)物,被廣泛地應(yīng)用。本文將對風(fēng)電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)故障的診斷技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行分析,根據(jù)其出現(xiàn)振動(dòng)故障的原因,提出智能的診斷方法。
關(guān)鍵詞:風(fēng)電傳送系統(tǒng);振動(dòng)故障;智能診斷
中國是一個(gè)制造業(yè)大國,它所生產(chǎn)的產(chǎn)品均需依靠不可再生能源的消耗,由于不可再生能源的數(shù)量有限,便轉(zhuǎn)向發(fā)展可再生能源,既能滿足需要,又不污染環(huán)境 風(fēng)能便是清潔可再生能源中的代表,隨著風(fēng)能的應(yīng)用,相關(guān)產(chǎn)業(yè)也迅速發(fā)展,本文將對風(fēng)電機(jī)進(jìn)行深入研究。
1、風(fēng)電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)震動(dòng)故障診斷技術(shù)的現(xiàn)狀
能源消耗的逐漸擴(kuò)大,導(dǎo)致了中國的能源危機(jī) 不僅僅是可利用資源的逐漸減少,而且會對環(huán)境造成污染,這就促使了風(fēng)能以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 然而風(fēng)電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)故障的問題困擾著相關(guān)企業(yè),解決系統(tǒng)振動(dòng)故障問題成為了Z為重要的問題要想使問題得到解決,必須要了解風(fēng)電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)故障的原因以及故障診斷技術(shù)的發(fā)展水平 本文首先講述了風(fēng)電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)故障診斷的意義,然后結(jié)合國內(nèi)外的故障診斷技術(shù)進(jìn)行分析。
1.1風(fēng)電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)震動(dòng)故障診斷的意義
人類所需要的能源多種多樣,但目前來看,由于科技水平的限制,很多種能量不能被開發(fā)利用 我國的煤炭資源豐富,但煤炭資源有限并且在使用過程中對環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響,這不利于中國的發(fā)展。
在這種情況下,中國便轉(zhuǎn)向于開發(fā)新能源,新能源主要是自然界一些無限的資源,并且有易開發(fā) 對環(huán)境無污染等特點(diǎn) 但是由于我國技術(shù)水平的限制,很多種新能源都不能得到合理的應(yīng)用,只有相對較少的幾種被運(yùn)用到生產(chǎn)中,其中風(fēng)能Z具代表性 。但風(fēng)能的轉(zhuǎn)化需要依靠風(fēng)電機(jī)組,風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)由于其工作的條件而容易發(fā)生振動(dòng)故障 風(fēng)能的轉(zhuǎn)化效率與風(fēng)電機(jī)組的效率息息相關(guān)。
我國風(fēng)電機(jī)等產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展的同時(shí)也存在很多問題,如果風(fēng)電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)故障診斷技術(shù)水平達(dá)不到,就會使得風(fēng)電機(jī)的故障頻頻出現(xiàn),而風(fēng)能的轉(zhuǎn)化效率也大打折扣,這不利于中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,因此提高風(fēng)電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)故障診斷技術(shù)水平刻不容緩,也意義重大。
1.2風(fēng)電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)震動(dòng)故障診斷技術(shù)的水平
我國的風(fēng)電機(jī)的發(fā)展比國外晚,因此在風(fēng)電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)故障診斷技術(shù)水平方面也落后于外國。風(fēng)電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)以及振動(dòng)故障診斷技術(shù)是伴隨新能源開發(fā)的產(chǎn)物,由于國外對新能源開發(fā)的起步較早,因此在診斷技術(shù)方面相對成熟,有較完整的一套風(fēng)電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)故障診斷技術(shù)體系,能確保風(fēng)電機(jī)的效率。
而在我國,普遍是以傳統(tǒng)的不可再生能源為主,近年來才開始研究新能源的開發(fā)利用,雖然我國的風(fēng)電機(jī)發(fā)展迅速,但由于沒有相對成熟的振動(dòng)故障診斷技術(shù),因此大大降低了新能源開發(fā)的效率 我國由于技術(shù)的落后而導(dǎo)致了發(fā)電效率低下,因此提高振動(dòng)故障診斷技術(shù)是我國在開發(fā)新能源方面的基礎(chǔ)。
無論是國內(nèi)還是國外,振動(dòng)故障診斷技術(shù)的原理基本相似,都是根據(jù)所采集到的故障信息進(jìn)行分析,究其原因,從而提出解決方案。目前的診斷技術(shù)主要有三種,分別是:解析模型、信號處理和向機(jī)器學(xué)習(xí)三種方法。 這三種方法都存在一定的弊端,因?yàn)轱L(fēng)電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,信號不穩(wěn)定等給研究造成了一定的阻礙,使得現(xiàn)階段的診斷難成體系,這更加需要探索出智能的診斷方法來促進(jìn)風(fēng)電機(jī)效率的提升減少故障發(fā)生頻率。
2.風(fēng)電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)震動(dòng)故障的分析
2.1風(fēng)電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)震動(dòng)故障形成的原因
經(jīng)過大量的研究表明,風(fēng)電機(jī)組內(nèi)部機(jī)械部件的受力不平衡長時(shí)間的磨損或者機(jī)械部件的斷裂都會引發(fā)風(fēng)電機(jī)組的振動(dòng)故障,故障形成后,便以振動(dòng)的形式表現(xiàn)出來 而這種故障發(fā)生Z多的部位是在風(fēng)電機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng),傳動(dòng)系統(tǒng)的部件主要包括:風(fēng)輪 低速軸齒輪和高速軸以及發(fā)電機(jī)。其中Z容易發(fā)生故障的部位是風(fēng)輪齒輪箱和發(fā)電機(jī) 在這三個(gè)部位中,每個(gè)部位如果操作不當(dāng)均會發(fā)生振動(dòng)故障,本文將對其進(jìn)行詳細(xì)研究。
2.2風(fēng)電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)震動(dòng)故障形成的部位
風(fēng)電傳動(dòng)系統(tǒng)是風(fēng)電機(jī)組中Z容易發(fā)生振動(dòng)故障的部位,其中以風(fēng)輪齒輪箱和發(fā)電機(jī)三個(gè)部分為主。在這三個(gè)部件中,齒輪箱又是故障頻率高發(fā)區(qū),研究故障形成的主要部位和機(jī)理是對故障排除的Z為直接有效的方法 以下將重點(diǎn)論述:
:齒輪故障會以振動(dòng)的形式表現(xiàn)出來,引起故障的原因主要有兩個(gè)方面,分別是交變載荷過多和齒輪自身的原因。交變載荷損傷是由于 交變載荷給齒輪施加交變應(yīng)力,當(dāng)超過齒輪的承受范圍時(shí)會出現(xiàn)破裂現(xiàn)象,這種破裂逐漸積累造成振動(dòng)故障;而齒輪自身的損傷是由于齒輪的操作不得當(dāng)或者沒有進(jìn)行維護(hù),這一方面會產(chǎn)生較大的應(yīng)激力,造成齒輪損傷,另一方面是由于清潔不得當(dāng)而造成磨損,這都會導(dǎo)致故障生成。
第二:承軸受到交變載荷的作用,會使得在交變應(yīng)力的作用下,承軸各部件發(fā)生接觸,從而產(chǎn)生撞擊,發(fā)生振動(dòng)故障。
3.風(fēng)電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)震動(dòng)檢測與故障診斷系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
風(fēng)電機(jī)組首先要對各部件進(jìn)行監(jiān)測,并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)得到診斷的方法,并通過報(bào)警或聲音進(jìn)行提示 它的實(shí)現(xiàn)需要一定的條件進(jìn)行支持。
:故障監(jiān)測診斷出的數(shù)據(jù)要及時(shí)準(zhǔn)確并且完整,之后要使數(shù)據(jù)系統(tǒng)清楚并且安全性高。
第二:要實(shí)現(xiàn)智能故障診斷必須保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽,還要保證高效率,使得訪問容易進(jìn)行。
第三:要建立良好的人機(jī)界面,使得操作容易進(jìn)行,可以直接顯示出診斷結(jié)果,并且可以進(jìn)行下一步的工作。
4.總結(jié)
新能源要想完全取代舊能源,必須要不斷地改進(jìn)設(shè)備,以提高風(fēng)能等的轉(zhuǎn)化率 風(fēng)能轉(zhuǎn)化主要是通過風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行,但風(fēng)電機(jī)組也有一些缺點(diǎn),它由于工作環(huán)境差而經(jīng)常出現(xiàn)振動(dòng)故障,因此需要一套合適的方針來對風(fēng)電機(jī)的各個(gè)部位進(jìn)行監(jiān)測和診斷,以使其故障發(fā)生概率不斷降低。
來源:《中小企業(yè)管理與科技》