風(fēng)電葉片故障的聲發(fā)射診斷方法研究.pdf

1、本文主要通過分析風(fēng)電葉片故障和氣動故障對主軸軸承受力的影響，建立主軸軸承所產(chǎn)生的軸承力與聲發(fā)射信號能量之間的數(shù)學(xué)模型，然后在實驗室中模擬葉片質(zhì)量故障狀態(tài)下主軸軸承所產(chǎn)生的聲發(fā)射信號，利用譜分析方法對不同聲發(fā)射源所產(chǎn)生的聲發(fā)射信號進(jìn)行分析處理實現(xiàn)摩擦聲發(fā)射源的鑒定，分析葉輪不平衡質(zhì)量以及葉輪自重對聲發(fā)射信號能量分布的影響，為葉片質(zhì)量故障以及故障程度的識別提供理論基礎(chǔ)。本文主要做了以下工作：
　　（1）將風(fēng)電葉片的故障分成質(zhì)量故障和氣

2、動故障，分析故障形成的原因以及所造成的危害，利用空氣動力學(xué)原理分析葉片在質(zhì)量故障狀態(tài)下所受到的氣動力通過主軸對主軸承受力的影響，發(fā)現(xiàn)在氣動故障會對主軸承產(chǎn)生軸向和徑向方向上的沖擊，而在質(zhì)量故障狀態(tài)下葉輪通過主軸會只會對主軸承產(chǎn)生徑向方向上的沖擊。因此，可以利用該特性對風(fēng)電葉片的故障類型進(jìn)行識別。
　?。?）分析風(fēng)力發(fā)電機組主軸軸承的受力情況以及載荷分布，建立主軸軸承的滾動體與滾道間的摩擦力與聲發(fā)射信號的特征之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，為風(fēng)力發(fā)

3、電機組葉片故障的聲發(fā)射診斷提供理論基礎(chǔ)。
　　（3）利用譜分析方法和參數(shù)分析法對不同聲發(fā)射源所產(chǎn)生的聲發(fā)射信號進(jìn)行分析處理，發(fā)現(xiàn)不同聲發(fā)射源所產(chǎn)生的聲發(fā)射信號的頻率成分及其分布、參數(shù)（上升時間/持續(xù)時間、幅值/持續(xù)時間）之間的差異明顯，實現(xiàn)聲發(fā)射源的類型識別。
　　（4）利用參數(shù)分析法對分析不平衡質(zhì)量、葉輪質(zhì)量對主軸軸承所產(chǎn)生的聲發(fā)射信號振鈴計數(shù)、幅值、RMS、信號強度和絕對能量等參數(shù)的影響，發(fā)現(xiàn)RMS對強度較弱的聲發(fā)射不夠

4、敏感，幅值隨著不平衡質(zhì)量和葉輪質(zhì)量的增加其增加趨勢會相應(yīng)減小，而信號強度、絕對能量隨著不平衡質(zhì)量和葉輪質(zhì)量的增加其增加趨勢會顯著增加。
　　（5）利用自功率譜方法對不同聲發(fā)射源所產(chǎn)生的聲發(fā)射信號進(jìn)行分析處理，發(fā)現(xiàn)不同聲發(fā)射源所產(chǎn)生的聲發(fā)射信號的頻率成分及其能量分布會存在顯著的差異。因此，可以利用自功率譜方法實現(xiàn)聲發(fā)射源的識別。
　?。?）由于RMS是對聲發(fā)射信號的總能量進(jìn)行評價，而對較弱聲發(fā)射不夠敏感，因此通過分段能量分析方