一种风力发电机组齿轮箱远程振动测试系统技术方案

本发明专利技术提出的一种风力发电机组齿轮箱远程振动测试系统，属于发电机组测试技术领域。系统包括：传感器组、数据采集仪、工业控制计算机、无线路由器、便携式计算机和风力发电机组；风力发电机组两侧设有液压弹性支撑，用于调节对风力发电机组的扭力臂支撑压力；传感器组用于采集风力发电机组的振动加速度信号和转速信号，传输至数据采集仪，经过数据采集仪信号处理后传输至工业控制计算机，工业控制计算机通过振动测试分析软件对振动数据进行处理分析，便携式计算机通过远程软件操作振动测试分析软件对振动数据进行处理分析。本发明专利技术能够在风力发电机组运行时远程实时采集齿轮箱振动测试数据，通过数据分析获取不同弹性支撑压力对齿轮箱振动的影响。对齿轮箱振动的影响。对齿轮箱振动的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电机组齿轮箱远程振动测试系统


[0001]本专利技术涉及发电机组测试
，更具体的说是涉及一种风力发电机组齿轮箱远程振动测试系统。

技术介绍

[0002]风力发电机组所处地理位置偏远，环境条件复杂，所受工况多变，齿轮箱作为传输动力的主要机械部件，其内部旋转机构的存在，轴旋转与齿轮啮合等产生的激励作用在箱体上引起振动，是风机振动的主要激励源之一。为减少齿轮箱箱体振动对整个传动链的影响，采用弹性支撑结构既能阻隔振动能量的传递，又能设置合适的阻尼来衰减箱体本身的振动，从而将齿轮箱的振动传递控制在规定范围之内，延长风机的运行寿命。
[0003]目前根据风机传动链的布局不同，有三种不同弹性支撑方式：轴瓦式、叠簧式和液压式。弹性支撑的设计一般是根据风机的载荷来计算强度及刚度，来保证弹性支撑具有足够的强度及刚度，但弹性支撑厂家不会考虑弹性支撑刚度和强度对齿轮箱甚至整个传动链的影响，因而需研究弹性支撑对齿轮箱振动的影响。
[0004]但是，目前风机弹性支撑对齿轮箱振动影响的研究不多，且大部分停留在理论分析阶段，虽然有从仿真计算角度研究弹性支撑对风机动态载荷特性的影响，但是无法从风场测试振动数据角度实现在不同弹性支撑压力下，采集齿轮箱振动信号并对其进行分析。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种风力发电机组齿轮箱远程振动测试系统，实现了在风力发电机组运行时远程实时采集齿轮箱振动测试数据，通过数据分析最终获取不同弹性支撑压力对齿轮箱振动的影响。r/>[0006]本专利技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种风力发电机组齿轮箱远程振动测试系统，包括：传感器组、数据采集仪、工业控制计算机、无线路由器、便携式计算机和风力发电机组；所述数据采集仪数据分别与传感器组和工业控制计算机数据连接，工业控制计算机与无线路由器数据连接，无线路由器通过无线网络与便携式计算机数据连接；风力发电机组两侧设有液压弹性支撑，用于调节对风力发电机组的扭力臂支撑压力；传感器组安装在风力发电机组内，用于采集振动加速度信号和转速信号，传输至数据采集仪，经过数据采集仪信号处理后传输至工业控制计算机，工业控制计算机上部署有振动测试分析软件，工业控制计算机通过振动测试分析软件对振动数据进行处理分析，便携式计算机通过远程软件操作振动测试分析软件，以实现风力发电机组齿轮箱振动测试数据的远程采集，采集数据后对振动数据进行处理分析。
[0007]进一步，风力发电机组包括：风轮、主轴、齿轮箱和发电机，齿轮箱内设有一级行星的行星架、一级行星太阳轮、二级行星的行星架、二级行星太阳轮、高速平行轴大齿轮轴、高速平行轴小齿轮轴；风轮和主轴连接，主轴与一级行星的行星架连接，一级行星太阳轮安装
在一级行星的行星架上，一级行星太阳轮与二级行星的行星架连接，二级行星太阳轮安装在二级行星的行星架上，二级行星太阳轮与高速平行轴大齿轮轴连接，高速平行轴大齿轮轴上的大齿轮与高速平行轴小齿轮轴上的小齿轮啮合传输，高速平行轴小齿轮轴与发电机连接；齿轮箱的两侧设有扭力臂，液压弹性支撑通过扭力臂安装在齿轮箱两侧，用于平衡主轴传动至齿轮箱的扭矩载荷，使齿轮箱振动在液压弹性支撑预压缩量的范围内进行。
[0008]进一步，传感器组包括：一级行星径向低频加速度传感器、二级行星径向低频加速度传感器、高速平行轴径向普频加速度传感器、高速平行轴轴向普频加速度传感器和光电转速传感器；一级行星径向低频加速度传感器安装在一级行星的径向，二级行星径向低频加速度传感器安装在二级行星的径向，用于采集行星级振动加速度信号；高速平行轴径向普频加速度传感器安装在齿轮箱内的高速平行轴下风向轴承径向，高速平行轴轴向普频加速度传感器安装在齿轮箱内的高速平行轴下风向轴承轴向，用于采集高速平行轴振动加速度信号；光电转速传感器安装在采集高速平行轴小齿轮轴上，用于采集高速平行轴小齿轮轴的转速信号。
[0009]进一步，液压弹性支撑包括分别设置在密闭腔体内的上弹性体和下弹性体，上弹性体和下弹性体自上而下设置，扭力臂的一端安装上弹性体和下弹性体之间；所述上弹性体和下弹性体均采用金属框架结构的减振垫。
[0010]进一步，系统还包括第一液压油管和第二液压油管，风力发电机组一侧的液压弹性支撑的上弹性体通过第一液压油管与风力发电机组另一侧的液压弹性支撑的下弹性体连接，风力发电机组一侧的液压弹性支撑的下弹性体通过第二液压油管与风力发电机组另一侧的液压弹性支撑的上弹性体连接。
[0011]进一步，上弹性体和下弹性体均采用金属橡胶硫化物制成的减振垫。
[0012]进一步，系统还包括4G网卡，4G网卡安装在无线路由器内，用于连接工业控制计算机，并提供无线网络信号。
[0013]进一步，数据采集仪内置有16路24位AD采集通道，用于接收传感器组传输的振动与转速信号，通过以太网口连接至工业控制计算机。
[0014]对比现有技术，本专利技术有益效果在于：本专利技术提供了一种风力发电机组齿轮箱远程振动测试系统，通过传感器组采集的振动信号，传输至数据采集仪，经过数据采集仪信号处理后再传输至工业控制计算机，将振动测试分析软件部署在工业控制计算机，4G网卡插入无线路由器为工业控制计算机提供网络信号，便携式计算机通过远程软件操作振动测试分析软件，实现齿轮箱振动测试数据的远程采集，采集数据后对振动数据进行远程后处理分析，工程师通过振动测试分析软件进行时域分析、频域分析、倒频谱分析、包络谱分析和时频域分析等，最终获取不同弹性支撑压力对齿轮箱振动的影响。
[0015]由此可见，本专利技术与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据
提供的附图获得其他的附图。
[0017]图1是本专利技术具体实施方式的系统结构图。
[0018]图2是本专利技术具体实施方式的风力发电机组的结构示意图。
[0019]图3是本专利技术具体实施方式的液压弹性支撑的结构示意图。
[0020]附图标记说明：1.风轮，2.主轴，3.一级行星的行星架，4.一级行星太阳轮，5.二级行星的行星架，6.二级行星太阳轮，7.高速平行轴大齿轮轴，8.高速平行轴小齿轮轴，9.发电机，10.扭力臂，11.液压弹性支撑，12.一级行星径向低频加速度传感器，13.二级行星径向低频加速度传感器，14.高速平行轴径向普频加速度传感器，15.高速平行轴轴向普频加速度传感器，16.光电转速传感器，17.上弹性体，18.下弹性体，19.第一液压油管，20.第二液压油管，21.齿轮箱。
具体实施方式
[0021]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做出说明。
[0022]如图1所示的一种风力发电机组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组齿轮箱远程振动测试系统，其特征在于，包括：传感器组、数据采集仪、工业控制计算机、无线路由器、便携式计算机和风力发电机组；所述数据采集仪数据分别与传感器组和工业控制计算机数据连接，工业控制计算机与无线路由器数据连接，无线路由器通过无线网络与便携式计算机数据连接；风力发电机组两侧设有液压弹性支撑，用于调节对风力发电机组的扭力臂支撑压力；传感器组安装在风力发电机组内，用于采集振动加速度信号和转速信号，传输至数据采集仪，经过数据采集仪信号处理后传输至工业控制计算机，工业控制计算机通过振动测试分析软件对振动数据进行处理分析，便携式计算机通过远程软件操作振动测试分析软件，以实现风力发电机组齿轮箱振动测试数据的远程采集，采集数据后对振动数据进行处理分析。2.根据权利要求1所述的风力发电机组齿轮箱远程振动测试系统，其特征在于，所述风力发电机组包括：风轮、主轴、齿轮箱和发电机，齿轮箱内设有一级行星的行星架、一级行星太阳轮、二级行星的行星架、二级行星太阳轮、高速平行轴大齿轮轴、高速平行轴小齿轮轴；风轮和主轴连接，主轴与一级行星的行星架连接，一级行星太阳轮安装在一级行星的行星架上，一级行星太阳轮与二级行星的行星架连接，二级行星太阳轮安装在二级行星的行星架上，二级行星太阳轮与高速平行轴大齿轮轴连接，高速平行轴大齿轮轴上的大齿轮与高速平行轴小齿轮轴上的小齿轮啮合传输，高速平行轴小齿轮轴与发电机连接；齿轮箱的两侧设有扭力臂，液压弹性支撑通过扭力臂安装在齿轮箱两侧，用于平衡主轴传动至齿轮箱的扭矩载荷，使齿轮箱振动在液压弹性支撑预压缩量的范围内进行。3.根据权利要求2所述的风力发电机组齿轮箱远程振动测试系统，其特征在于，所述传感器组包括：一级行星径向低频加速度传感器、二级行星径向低频加速度传感器、高速平行轴径向普频加速度传感器、高...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宁，徐浩，严家祥，李钢强，
申请(专利权)人：中车山东风电有限公司，
类型：发明
国别省市：