申请/专利权人：南京讯联液压技术股份有限公司

申请日：2024-05-08

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN118128715B

主分类号：F03D80/70

分类号：F03D80/70;F03D80/50;F03D17/00;G06F30/27;G06N3/126;F16N29/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2024.06.21#实质审查的生效;2024.06.04#公开

摘要：本申请的一种风电齿轮箱润滑结构预警与寿命管理方法，涉及齿轮箱维护技术领域，通过预设采样时间，收集齿轮箱内的运行温度、润滑油的状态数据和齿轮箱的振动数据，获取齿轮箱的主轴转速，利用齿轮箱的运行温度、振动数据和润滑油的状态数据计算得到齿轮箱的磨损参数，训练得到齿轮箱磨损预测模型，预设磨损参数阈值，利用齿轮箱磨损预测模型预测得到未来磨损参数，当未来磨损参数大于磨损参数阈值时，触发齿轮箱状态预警，设定最小化维护成本目标函数和最大化使用寿命目标函数，基于不同维护方式计算维护成本，基于不同维护时间的未来磨损参数计算剩余使用寿命，得到最优解集作为维修方案，延长了风电齿轮箱润滑结构的使用寿命。

主权项：1.一种风电齿轮箱润滑结构预警与寿命管理方法，其特征在于，包括：预设采样时间，在每个采样时间收集齿轮箱内的运行温度、润滑油的状态数据和齿轮箱的振动数据；获取齿轮箱的主轴转速，利用齿轮箱的运行温度、振动数据和润滑油的状态数据计算得到齿轮箱的磨损参数；计算N个采样时间的历史磨损参数，利用历史磨损参数和齿轮箱的运行温度训练得到齿轮箱磨损预测模型，用于预测未来时间齿轮箱的磨损参数变化趋势；预设磨损参数阈值，实时计算每个采样时间的磨损参数，得到实时磨损参数序列，获取实时运行温度得到实时运行温度序列，利用齿轮箱磨损预测模型预测得到未来磨损参数，当未来磨损参数大于磨损参数阈值时，触发齿轮箱状态预警；设定最小化维护成本目标函数和最大化使用寿命目标函数，基于不同维护方式计算维护成本，基于不同维护时间的未来磨损参数计算剩余使用寿命，得到最优解集作为维修方案提供给维修人员；所述预设采样时间，在每个采样时间收集齿轮箱内的运行温度、润滑油的状态数据和齿轮箱的振动数据的具体方法为：在齿轮箱中的各个部位安装温度传感器，在每个采样时间收集齿轮箱在运行过程中各个部位的运行温度；在齿轮箱中安装振动传感器，在每个采样时间捕捉齿轮箱的振动数据，所述振动数据包括齿轮箱运行中的振动加速度；在齿轮箱中设置取样管线，在每个采样时间自动从齿轮箱的各个部位抽取润滑油样本，所述润滑油的状态数据包括：润滑油的粘度和颗粒度，利用颗粒计数传感器监测润滑油样本的颗粒度，所述颗粒度包括高颗粒浓度和中颗粒浓度；在齿轮箱中安装粘度检测器，在每个采样时间利用粘度检测器检测润滑油的粘度；所述获取齿轮箱的主轴转速，利用齿轮箱的运行温度、振动数据和润滑油的状态数据计算得到齿轮箱的磨损参数的具体方法为：记录齿轮箱未运行时的初始运行温度为，获取第i个采样时间齿轮箱内不同部位的运行温度中的最大值，得到最大运行温度，计算最大运行温度和初始运行温度之间的差值，得到金属升温；其中，金属升温为最大运行温度和初始运行温度之间的差值，表示第i个采样时间的最大运行温度与初始运行温度之间的温差；所述金属升温的计算公式为：；记录润滑油的初始粘度，根据粘度检测器检测得到第i个采样时间润滑油的粘度，将粘度与初始粘度进行比值计算得到润滑油的相对粘度；通过电机控制器获取齿轮箱第i个采样时间的的主轴转速；根据齿轮箱的振动数据得到第i个采样时间的振动加速度，根据从历史时间到当前的N次采样，获得N个振动加速度，计算得到振动加速度的均方根值，所述均方根值的计算公式为：；根据颗粒计数传感器监测得到润滑油内的高颗粒浓度为，中颗粒浓度为；根据润滑油的颗粒度和相对粘度、齿轮箱的金属升温、主轴转速、振动加速度的均方根值计算得到齿轮箱的磨损参数；所述齿轮箱的磨损参数的计算公式为：，其中，α为比例系数，β为振动拟合参数，ζ为转速拟合参数，θ为粘度拟合参数。

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权利要求：

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