齒輪箱做振動測試和分析，通過模式識別找到齒輪箱損壞時呈現的特性，為齒輪箱故障診斷提供依據。
我國風電場中安裝的風力發電機組多為進口機組。因為在惡劣環境下工作，其損壞率高達40%～50%。隨著清潔能源的普及，齒輪箱的故障診斷和預知維修已迫在眉睫。
本文就齒輪箱的故障診斷作一些探索性研究。
一、齒輪箱振動測試
採用北京東方所開發的dasp(data acquisition and signalprocessing)測振系統，對某風電場4#、5#機組齒輪箱的不同測點（圖1）做振動測試和分析，4#機組剛進行過檢修執行正常作為對照機組，5#機組雜訊異常為待檢機組，對兩機組齒輪箱的振動訊號對比分析，判斷存在故障。齒輪箱特徵頻率見表1。
表1 齒輪箱特徵頻率表 hz
二、訊號分析
1.統計分析
由統計表2、表3可看出，5#機組振動值明顯偏大，尤其是5～10測點振動值基本上是4#機組相應測點的2倍以上。
表2 4#機組幅域統計表 m/s2
表2 5#機組幅域統計表 m/s2
5#機組概率分布及概率密度函式反映其時間序列分布範圍較寬（圖2），峭度係數（即四階中心距）與4#機組的（圖3）明顯，同（若以4#機組為標準g=0，那麼5#機組g=0），預示5#機組存在故障。
2.時域分析
通過時域分析（圖4、圖5），發現5#機組齒輪箱振動訊號有明顯異常．幅值轉大，且有明顯的週期性，其頻率約大20hz。
3.頻坷分析
由圖6可見，5#機組齒輪箱的頻譜圖既有調幅成分又有調頻成分（調製頻率對中心頻率的幅值不對稱）。
從5#機組功率譜密度函式（圖7）可以看出，在頻率177hz、196hz、531hz及其倍頻處幅值和4#機組（圖8）相應測點相比成倍數增大。而177hz是高速軸轉頻的7倍頻，196hz、531 hz是齒輪箱第ii級、第i級的嚙合頻率，因而可判斷故障出現在第ii級、第ⅲ級。
4.特殊分析
在倒頻譜（圖9、圖10）中可以看到，4#和5#機組的倒拼圖中都有乙個明顯的頻率為9.8hz的尖峰，這個頻率與中間軸的轉頻相同，說明中間軸的迴轉誤差較大，是主要的調製源。
對比包絡解調譜（圖11、圖12）可以看出，5#機組19.5hz、39.1hz和58.6hz（中間軸轉頻的2倍頻、4倍頻和6倍頻）就是調製的頻率，說明中間軸發生了故障。
從圖13、圖14可以看到，齒輪箱的頻譜以第ⅱ級、第ⅲ級齒輪嚙合頻率（196hz、531hz）及其倍頻為中心頻率，以中間軸的轉頻及其倍頻為調製頻率形成上下邊頻帶。
據以上分析，可以確定該齒輪箱的第ⅱ級和第ⅲ級軸、齒輪、軸承存在缺陷，拆檢結果與診斷結果相符。
三、結論
1.拆檢結果證明，用上述方法可以快速、準確地判斷出待檢齒輪箱是否存在故障以及故障所在。
2.風力發電機組工作環境十分惡劣，輸入載荷變化頻繁，故障率非常高，維修困難。建議加強機組安全保護方面的設計（如加裝機組狀態監測系統等）。
3.風力發電機組由於結構複雜，轉速變化頻繁，故障型別多，有必要採用多種手段（如雜訊測試、油液分析等）進行綜合精密故障診斷。
風力發電機組驗收規範
1 驗收準備 1 機組移交生產驗收資料 2 質保期內風電機組的執行日誌 維護記錄 大修記錄 故障統計表 備件及消耗品使用記錄 3 質保期內風電機組所發現的問題 整改消缺記錄與報告 裝置消缺情況及遺留問題 4 裝置執行資料 風電機組單機各月發電量 單機各月年可利用率 風電場各月年可利用率及其計算方法 ...
風力發電機組驗收試驗報告
機組型別 買方 東方汽輪機 賣方 東汽機組編號 現場機組編號 該風力發電機 以下簡稱風機 已完成除錯驗收，並已完成小時試執行。依據合同附件要求，現進行驗收試驗。試驗專案如下 1 緊急停機 分別啟用 解除機艙及變頻器緊急停機按鈕，觀察控制器內訊號及風機執行。2 在各種執行條件下剎車 檢測風機在各種運 ...
風力發電機組的執行維護技術
隨著科技的進步，風電事業的不斷發展。風能公司下屬的達坂城風力發電場的規模也日益擴大，單機容量從30kw逐漸公升至600kw，風機也由原來的引進進口裝置，發展到了如今自己生產 設計的國產化風機。伴隨著風機種類和數量的增加，新機組的不斷投運，舊機組的不斷老化，風機的日常執行維護也是越來越重要。現在就風機...