[发明专利]基于啮合频率和频谱校正技术的风电齿轮箱阶次跟踪方法

摘要

本发明公开了基于啮合频率和频谱校正技术的风电齿轮箱阶次跟踪方法，首先对风机行星齿轮箱箱体表面的振动加速度信号进行离散采样，获得非平稳的时域序列x_n(t)；加汉宁窗w(t)截取一段x_n(t)，作FFT变换得到功率谱G(f)；采用四点能量重心校正方法对G(f)中齿轮箱高速轴的啮合频率f_m进行频率校正，得到瞬时啮合频率；依次移动窗函数，并重复应用能量重心法提取，得到啮合频率曲线；根据啮合频率与转频的关系，得到高速轴转频曲线结合对x_n(t)进行等角度重采样，获得平稳的角度域序列θ_n(t)；利用移动窗长法和能量重心法对阶次和幅值校正，获得阶次跟踪曲线O_i(t)。本发明的方法，通用性好、抗噪性能高、精确可靠，可避免采用转速计测量风机转速方法中安装困难、成本高、精度差等问题。

主权项

基于啮合频率和频谱校正技术的风电齿轮箱阶次跟踪方法，其特征在于，包含以下顺序的步骤： (1)采用振动加速度传感器从齿轮箱箱体上获得高速轴振动加速度信号； (2)对初始段N点振动加速度数据加汉宁窗，进行FFT变换，获得幅值谱； (3)应用四点能量中信法提取和校正初始段的瞬时啮合频率； (4)移动汉宁窗截取下一段N点振动加速度数据，进行FFT变换；根据前一段数据提取的瞬时啮合频率，确定频率搜索范围，提取并校正后一段的瞬时啮合频率，直到分析完所有数据，获得瞬时啮合频率曲线； (5)结合齿轮箱齿轮齿数、啮合频率和转频的对应关系，得到瞬时转频曲线； (6)根据瞬时转频曲线，计算等角度增量采样对应的时刻；对时域非平稳振动加速度信号进行幅值插值拟合，得到角度域平稳振动加速度信号； (7)对所得到的角域信号进行步骤(2)～(4)，校正啮合频率对应阶次及幅值，实现阶次跟踪分析。