[发明专利]风力发电机组变桨轴承齿寿命评估方法

说明书

本发明公开了一种风力发电机组变桨轴承齿寿命评估方法，包括：首先，监测变桨系统的变桨角度，通过变桨角度确定需要评估寿命的啮合齿。然后，实时监测变桨电机转矩值，并根据转矩值折算每个评估对象的实时载荷。之后，将实时载荷与评估对象的载荷谱进行匹配，确定实时载荷对应的载荷谱区间，并记录评估对象对应的载荷谱区间的受载时长，统计变桨过程中评估对象对应的不同载荷谱区间的受载时长。最后，将统计得到的不同载荷谱区间对应的受载时长与相应载荷谱区间的使用寿命进行比较，确定评估对象的剩余使用时长，实现对变桨轴承齿的寿命评估。提前发现可能存在断齿风险的变桨轴承齿，减少由于轴承齿损坏导致的故障停机时间，保证机组运行安全。

技术领域

本发明涉及风力发电机的监控或测试技术领域，具体涉及一种风力发电机组变桨轴承齿寿命评估方法。

背景技术

风力发电机组变桨系统是整个机组的安全系统，其可靠性、寿命影响整个机组的安全。变桨轴承作为电动变桨系统传动的关键部件，主要通过与变桨减速箱的齿面啮合来传递转矩，而变桨轴承齿作为整个变桨传动系统中最薄弱的环节，其寿命决定了整个系统的寿命，其可靠性影响整个机组的安全。如何在机组运行过程中对变桨轴承齿的疲劳寿命进行准确判断，在变桨轴承齿疲劳损坏前提早发现是电动变桨系统的一个难题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提出一种风力发电机组变桨轴承齿寿命评估方法，对风力发电机组的变桨轴承齿的寿命进行评估，以提早发现变桨轴承齿疲劳损坏。

具体技术方案如下：

第一方面，提供了一种风力发电机组变桨轴承齿寿命评估方法，包括：

采集变桨系统的变桨角度，通过变桨角度确定评估对象；

实时监测变桨系统的转矩，根据转矩折算评估对象的实时载荷；

根据实时载荷统计变桨过程中评估对象对应的不同载荷谱区间的受载时长；

通过评估对象对应的统计结果和载荷谱时长评估变桨轴承齿的使用寿命。

结合第一方面，在第一方面的第一种可实现方式中，所述通过变桨角度确定评估对象包括：

确定所述变桨角度对应的啮合角度范围；

通过啮合角度范围对应的啮合齿确定所述评估对象。

结合第一方面，在第一方面的第二种可实现方式中，所述根据转矩折算评估对象的实时载荷包括：

根据变桨系统实时的转矩和结构参数折算变桨轴承齿面的载荷；

通过变桨轴承齿面的载荷和评估对象的数量计算评估对象的实时载荷。

结合第一方面，在第一方面的第三种可实现方式中，所述根据实时载荷统计评估对象对应的不同载荷谱区间的受载时长包括：

获取不同载荷谱区间对应的载荷范围；

通过载荷范围确定评估对象的实时载荷所属的载荷谱区间，并记录评估对象处于该载荷谱区间的持续时长；

统计变桨过程中不同载荷谱区间对应的持续时长，得到所述评估对象处于不同载荷谱区间的时长。

结合第一方面，在第一方面的第四种可实现方式中，所述通过评估对象对应的统计结果和载荷谱时长评估变桨轴承齿的使用寿命，包括：

获取评估对象的载荷谱时长，该载荷谱时长包括评估对象对应的不同载荷谱区间当前剩余的使用寿命；

通过统计结果和载荷谱时长计算评估对象在不同载荷谱区间的剩余时长；

根据评估对象在不同载荷谱区间的剩余时长评估变桨轴承齿的使用寿命。