风电齿轮箱检修方法的研究分析

沈金星 王御霖 张安武 徐兴

摘  要：风电齿轮箱比较容易产生各种类型故障，其中关键表现为风电齿轮箱的轴承部件、齿轮部件与润滑部件故障。对于风电齿轮箱只有做到了定期展开必要的检测维护工作，才能发挥出风电齿轮箱的最大化使用效能。检修风电齿轮箱的现有技术方法包含多个层面要点，因此检修技术人员应当准确把握检修操作要点，确保风电齿轮箱能维持正常的运行使用状况。

关键词：风电齿轮箱;检修方法;技术运用要点

一、监测风电齿轮箱的使用状况

监测风电齿轮箱的运行使用状况，有助于风电齿轮箱的潜在安全使用风险得到及时的查找。因此，技术人员针对风电齿轮箱的基本组成结构必须要实施全面的检测排查，进而做到准确鉴别风电齿轮箱的结构故障缺陷。监测仪器设备应当具有智能化以及自动化特征，有效弥补了风电齿轮箱的人工监测手段缺陷。从当前的现状来看，风电齿轮箱比较容易产生轴承部位、齿轮部位与其他部位故障，上述各种故障的常见发生根源就是缺少必要的机械润滑检测措施。

例如，箱体轴承容易产生点状锈蚀、裂纹、剥落与磨损情况，齿轮容易发生胶合与断裂的缺陷，而过高的油温则会导致润滑油产生变质的后果。由此可见，全面实施针对齿轮箱机械结构的状态监测工作具有显著的必要性[1]。技术人员不仅需要充分重视齿轮箱的异常声音以及异常振动测试，此外还要非常重视齿轮箱的运行温湿度条件。这是由于存在过高温度的齿轮箱运行空间将会加快机械腐蚀的速度，甚至造成了机械快速腐蚀老化的不良后果。

二、提取风电齿轮箱的故障特征

风电齿轮箱的典型故障特征应当得到完整的提取，通过提取系统结构的故障特征数据指标来展开综合性的判斷。对于风电齿轮箱在进行故障特征的提取操作时，关键就是要全面查找齿轮箱的安全使用缺陷，进而形成了自动化的提取判断结论。在目前的现状下，技术人员针对系统故障特征的提取操作环节应当充分依靠于智能技术手段，并且还要准确记录故障特征的提取数据结果[2]。

智能分析的技术手段对于准确提取机械系统的潜在故障信息具有非常关键的影响，因为智能分析手段可以达到并行处理以及自动存储数据的效果。智能软件系统表现为良好的自学习与自适应性，能够达到准确识别机械故障的目标。现阶段的智能分析技术方法集中表现在故障树方法、神经网络的分析方法、极限学习方法、向量机分析法、模态分解方法、遗传算法等。例如，故障树分析（FTA）是由上往下的演绎式失效分析法，利用布林逻辑组合低阶事件，分析系统中不希望出现的状态;遗传算法是计算数学中用于解决最佳化的搜索算法，是进化算法的一种;向量分析法是一种研究向量及其有关概念及性质的方法;人工神经网络系统是20世纪40年代后出现的，它是由众多的神经元可调的连接权值连接而成，具有大规模并行处理、分布式信息存储、良好的自组织自学习能力等特点。

三、风电齿轮箱的检修方法要点

（一）实时监测风电齿轮箱的异常状态

风电齿轮箱如果存在了早期的异常运行迹象，那么技术人员必须要对其实施严格的故障监测排查。风电齿轮箱的运行安全缺陷如果能得到尽早的检测，则对于齿轮箱的运行使用成本将会予以明显节约，避免了风电齿轮箱表现为比较严重的安全故障后果。在多数的情况下，风电齿轮箱存在异常的早期表现形式重点在于轴温和油温高、异常振动以及发出异常响声等。对于以上的齿轮箱异常状况需要引发关注，合理选择检修技术手段[3]。

（二）定期检修风电齿轮箱系统

风电齿轮箱属于完整的机械系统，齿轮箱的良好运行效能如果要得到最大化的展现发挥，则关键前提必须要体现在定期开展机械检修工作。对于风电齿轮箱应当重点实施内部检查，运用内窥镜来辅助实施系统内部检查。风电齿轮箱的外部检查侧重点应当包括检查散热系统、润滑管路以及固定箱体的表面缺陷，判断齿轮箱是否存在了异常使用状况。检修人员通过进行综合性的机械系统排查检测，应当能够达到定期检修风电齿轮箱的最佳实施效果，有助于防控齿轮箱的关键部位故障[4]。具体在检测轴承以及齿轮部件时，应当定期更换严重磨损或者老化腐蚀的机械部件。风电齿轮箱的连接线路应当设置绝缘保护层，避免线路绝缘层存在破损的缺陷。

风电齿轮箱的维修工作期限应当得到合理的设计，防止存在过长或者过短的机械维修保养工作期限。这是由于，设计过长的齿轮箱维修检测期限将会导致技术人员忽视某些潜在机械故障。但是如果设计了过短的检测检修机械系统期限，那么维修工作的实践资源就会被浪费。为了尽可能延长齿轮箱的使用寿命，那么关键在于合理设定系统维修的频率间隔。具有故障预防效果的齿轮箱维修规划方案有助于降低机械故障的产生概率，切实维护了齿轮箱的系统运行安全。

（三）做好风电齿轮箱的保养维护工作

风电齿轮箱不能缺少维护与保养的重要技术手段支撑，那么重要措施就应当在于轴承的定期润滑保养，确保齿轮没有发生缺损的现象。因此在目前的实践工作中，对于风电齿轮箱应当严格落实保养维修的规范制度，保证齿轮箱的各个部位轴承具有完好的运行效能。风电齿轮箱的某些结构部位如果存在了质量安全缺陷，则必须要对其进行修复处理。风电齿轮箱的运行空间环境应当达到温湿度的适宜标准，防止齿轮箱发生受潮损坏或者腐蚀等后果。

例如，润滑油中可能含有金属材质的小型颗粒物质，小规模的金属颗粒如果呈现密度较大的分布特征，则会容易造成风电齿轮箱的润滑油质量降低。存在颗粒杂质的润滑油如果被运用于润滑机械系统，那么机械运行中的摩擦阻力就会增大。因此，对于保养风电齿轮箱应当重点关注检测润滑油的品质，及时更换存在较多金属颗粒杂质的润滑油。技术人员针对于风电齿轮箱应当给予必要的润滑处理，确保风电齿轮箱的正常使用功能发挥。

结束语：

经过分析可见，风电齿轮箱不能缺少定期维护与检测的实践工作支撑。风电齿轮箱的内部组成结构较为复杂，齿轮箱的某些关键部件如果产生了安全运行故障，则会给风电齿轮箱的安全使用性能带来不利影响。在此前提下，检修工作人员必须要密切重视查看齿轮箱的各个组成部件，定期保养并且维护风电齿轮箱，促进检修实践资源的优化使用。

参考文献：

[1]杨春晖，徐霆.振动监测技术在风电齿轮箱解体检修中的应用[J].上海电力大学学报，2021，37（S1）：57-60+63.

[2]范志锋，苏续军，张融.风电齿轮箱检修方法的研究与进展[J].机械强度，2021，43（02）：261-267.

[3]李培，李宏博，刘盟伟.基于可靠度约束的风电机组机会检修模型[J].电力系统保护与控制，2020，45（21）：7-13.

[4]翟晶，王曰辉，柴希.风电齿轮箱轴承检修中的判定综述[J].机械研究与应用，2020，30（05）：133-134+137.