通过在线振动监测与内窥镜多技术融合确诊齿轮箱齿面剥落故障

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一、案例背景

检测地点：新疆某风电场

规格型号：2MW机组

检测方式：在线监测

检测设备：观为MHCC在线振动监测系统

故障概况：观为远程诊断中心提前7个月给出了齿轮箱中速轴齿轮啮合异常预警提示。2019年1月波形信号特征变化显著，观为远程诊断中心很快与客户取得联系将问题进行了反馈，告知客户齿轮箱中速轴齿面存在点蚀或剥落的风险，建议对齿轮箱进行内窥镜检查。客户也很快做出了响应，对该机组进行内窥镜检查。

二、设备参数

输入功率：2282.4

齿轮箱：一级行星+ 二级平行

三、诊断结论与维护建议

（1）在线监测

以下为截取某月月度振动分析报告结论：

诊断结论：齿轮箱高速轴测点加速度波形可见高速轴、中速轴转频冲击，且解调谱图可见振动以中高速转频为主，齿轮箱中速轴齿轮啮合不良。

维护建议：建议内窥镜配合检查齿轮箱中速轴齿面状况，注意齿轮箱油位状况，检查油液中是否存在金属铁屑磨耗。

（齿轮箱高速轴测点加速度波形信号）

（齿轮箱高速轴测点解调信号）

（齿轮箱高速轴测点速度频谱信号）

（齿轮箱高速轴测点速度波形信号）

（2）内窥镜检查

处理意见：机组齿轮箱中间齿轮轴齿根剥落，建议打开机舱更换齿轮箱中间级组件。

四、个人心得

关于齿轮箱齿轮的断齿、齿面剥落等集中缺陷的局部性故障，将引起周期性的冲击，同样产生幅值调制和频率调制。例如：若小齿轮出现两处剥落，则小齿轮每旋转一圈，将产生两次明显的周期性碰撞冲击。在此类情况下，啮合频率为冲击频率所调制，在啮合频率及其谐波两侧形成一系列边频带，边带的特点是边频数量多、范围广、分布均匀而且较为平坦。

大家就医时都有所体会，望闻问切是其一，验血是其二，CT等为其三，其实医生也是通过多手段检测结果，来综合判断引起症状的原因。针对设备的故障诊断其实也是大同小异，通过搭建在线监测系统对设备实施周期性、持续性监测，可以判断故障类型并且监测故障发展的趋势；利用内窥镜可以直观的进行故障的检查；油液检测各项指标可以发现磨损状态的信息，而他们也是各司其职相互映衬。

目前风力发电主流的监测技术手段主要以油液、振动、内窥镜、热成像等手段为主，通过各种手段发现问题并相互验证。而利用多手段交互、多技术融合可以更好的辅佐设备的故障诊断。