風力發電機組齒輪箱故障診斷

       -大氣溫度過低，潤滑劑凝固，造成潤滑劑無法到達需潤滑部位而造成磨損
       -潤滑劑散熱不好，經常過熱，造成潤滑劑提前失效而損壞機械嚙合表面
       -濾芯堵塞、油位傳感器污染，潤滑劑“中毒”而失效
    2、設計上存在缺陷
    齒輪的承載能力計算一般按照ISO6336(德國標準DIN3990)進行。當無法從實際運行得到經驗數據時，廠家可能選用的應用系數KA為1.3，但實際上由于風載荷的不穩定性，使得設計與實際具有偏差，造成齒輪表面咬傷甚至表面載荷過大而疲勞破壞。說明當選擇應用系數KA為1.3時，齒輪傳動鏈中載荷遠超出按假設設計值。如果軸承選擇不合適，由于軸向載荷相當大，而造成軸承損壞。
    3、失速調節型風電機組安裝角如果設置過大時，冬季就會出現過功率現象，過高載荷影響齒輪箱的壽命。 
    二、風電機組齒輪箱故障診斷 
    通過對風電機組旋轉部件的運行特征進行狀態監測，比如實時監測齒輪箱、主軸、發電機等部件的振動頻譜、齒輪油污染情況或定期對上述部件的狀態進行監測、記錄，及時發現隱患，找出導致問題出現的原因，相應采取措施加以解決。從風力發電機組齒輪箱目前發生的故障來看，齒輪、軸承部件的損壞主要有幾種情況的磨損：粘附磨損、腐蝕磨損、表面疲勞磨損、微動磨損和氣蝕。這些磨損出現之后，輕則金屬微粒會污染潤滑劑，影響功率傳遞，產生噪音，造成齒面嚴重磨損或斷裂，軸承內外圈或滾珠損壞，嚴重的使機組無法轉動而徹底停機。當機械部件發生初期磨損時，其振動頻譜上會產生響應特征頻率，通過測試儀器可以進行設備的狀態監測。
    1.應用狀態監測系統對風電機組齒輪箱故障進行診斷
    我們采用狀態監測儀，對齒輪箱進行了對比，通過齒輪箱內軸承和齒輪間嚙合的頻率和振動分析，準確地找出了2號機齒輪箱的故障點，為齒輪箱修復發現問題及解決問題提供了判定依據，減少了修理周期，相應提高了設備可用率。
    機組情況描述:機型NTK300/31(NEG/MICON早期產品) 額定功率：300kW
    齒輪箱類型: JA/KE CS520
    安裝風場： 張北風電場
    已運行時間： 30,505h
    已發電量： 2,923,913kWh
    齒輪箱損壞情況：首先，軸承NJ234 (IM1)內圈擋環粉碎，IMl軸軸向串動16mm，進而引起，軸承22318 (HS)和NJ320 (IM2)損壞。
    監測方式：分別對張北風場兩臺JA/KE CS520 (NTK300/31)齒輪箱進行狀態監測
    監測對象：1號齒輪箱為在齒輪箱廠才修過且運行不滿1年；2號為有問題齒輪箱
    監測狀態：風電機組投運，并網發電
    監測時間：2h
    取樣/分析程序：
    1) 所有軸承端蓋的水平和垂直方向各取1個點