[发明专利]齿轮箱模型式诊断方法、工具以及计算机可读取存储介质

权利要求书

1.一种用于确定风机的齿轮箱、传动系统和/或发电机中的一个或多个部件的损伤的方法，所述方法包括：

a)提供齿轮箱、传动系统和/或发电机的模型；以及

b)持续监测作用于所述齿轮箱、传动系统和/或发电机上的一个或多个力和/或一个或多个力矩；

其中利用所述模型和作用于所述齿轮箱、传动系统和/或发电机上的一个或多个力和/或一个或多个力矩计算所述齿轮箱、传动系统和/或发电机的一个或多个部件的损伤。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述模型为所述齿轮箱、传动系统和/或发电机的名义模型。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述模型为特定齿轮箱、传动系统和/或发电机的独特的模型，包括所述齿轮箱、传动系统和/或发电机的一个或多个部件的一个或多个制造变化。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述模型为所述齿轮箱、传动系统和/或发电机的独特的完整耦合的有限元模型，所述有限元模型包括具有六个自由度的节点。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述模型为元模型。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述模型包括一个或多个元模型，每个元模型通过以下步骤创建：

a)在齿轮箱、传动系统和/或发电机开始运行前从所述的齿轮箱、传动系统和/或发电机的模型获得多个数据样本；

b)使用表面响应方法确定数据点之间的潜在趋势。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征是，一个或多个元模型对于所述一个或多个部件中的每一个是特定的。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征是，监控作用于所述齿轮箱、传动系统和/或发电机上的一个或多个力和/或一个或多个力矩包括监控在预定位置处置于所述齿轮箱、传动系统和/或发电机中或上的一个或多个状态监测传感器根据所述信息计算的输出。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征是，所述预定位置是根据所述齿轮箱、传动系统和/或发电机的名义模型以及所述齿轮箱、传动系统和/或发电机的包括制造变化的模型使用残差计算得到的。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征是，监控作用于所述齿轮箱、传动系统和/或发电机上的力和力矩包括使用安装在所述齿轮箱、传动系统和/或发电机中或上的现有状态监控系统的输出。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征是，所述现有状态监控系统使用振动分析、声学监控、油质分析、温度监控和电力发电机监控中的至少一种。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述齿轮箱、传动系统和/或发电机形成风机的一部分。

13.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征是，所述损伤是累积损伤。

14.一种用于确定齿轮箱、传动系统和/或发电机中的一个或多个部件的损伤的工具，所述工具包括：

a)用于对齿轮箱、传动系统和/或发电机进行建模的部件；

b)用于持续监测作用于所述齿轮箱、传动系统和/或发电机上的一个或多个力和/或一个或多个力矩的部件；以及

c)用于使用进行建模的部件和作用于所述齿轮箱、传动系统和/或发电机上的一个或多个力和/或一个或多个力矩计算所述齿轮箱、传动系统和/或发电机的一个或多个部件的每一个的损伤的部件。

15.根据权利要求14所述的工具，其特征是，所述进行建模的部件包括一个或多个元模型，每个元模型对于所述一个或多个部件的每个是特定的，并且每个所述元模型包括每个部件的逼近函数。

16.根据权利要求14所述的工具，其特征是，所述齿轮箱、传动系统和/或发电机形成风机的一部分。

17.根据权利要求14所述的工具，其特征是，所述进行建模的部件包括所述齿轮箱、传动系统和/或发电机的名义模型。

18.根据权利要求17所述的工具，其特征是，所述名义模型是包含六自由度节点的完整耦合有限元模型。