关键词： 风力发电机   初始网   膨胀卷积神经网络   行星齿轮箱   故障诊断  

摘要： 针对风力发电机行星齿轮箱的健康维护和状态检测难以诊断的问题,该文提出一种初始网与膨胀卷积相融合的初始膨胀卷积神经网络(IDCNN)的故障诊断研究方法。该方法首先构建初始膨胀卷积层以扩大感受野来使学习到的故障特征更加丰富。随后为了方便信号输入且确保信息丰富,将采用将一维原始信号序列转化为二维矩阵的预处理方法。最终将生成的二维信号输入到IDCNN中进行模型训练,并用测试数据对模型进行评估。实验结果表明,提出的IDCNN方法在风力发电机行星齿轮箱的故障诊断中精度高,在对比结果中该文提出方法的诊断精度要高于传统的深度学习方法。

关键词： 故障诊断   小样本   原型网络   度量学习   时序注意力  

摘要： 针对小样本条件下原型网络在提取特征过程中会丢失振动数据的时序特征,且未修正样本在度量空间中的分布导致模型精度低的问题,提出一种时序注意力边界增强原型网络的齿轮箱故障诊断方法。首先,通过构建时间序列注意力模块,建立通道间的时序特征依赖,获得通道时序融合特征;然后,在计算类原型之后,增加邻边界损失以修正度量空间中的故障特征类内和类间分布,明确类原型的表征边界。最后,通过计算测试样本与类原型的欧氏距离,输出故障诊断结果。实验表明,在小样本条件下本文所提方法相比其他方法具有更高的故障诊断精度。

关键词： 风电机组   状态监测   SCADA数据   时空特征   自编码网络  

摘要： 在风电机组状态监测问题中,常规自编码网络通常仅使用截面SCADA(supervisory control and data acquisition)数据,使得网络对数据时间特征的学习不足。因此,提出一种基于时空自编码网络的风电齿轮箱状态监测方法:使用1维卷积网络(1DCNN)级联双向长短时记忆网络(Bi-LSTM)作为编码层,序贯提取面板数据的空间及时间特征,以输入的重构误差作为预警指标实现在线状态监测。使用河北省某风电场实际数据验证,结果表明:相比故障记录时刻,时空自编码网络能提前20 d发出报警信号,且故障检出率和误报警次数均优于常规方法;通过分析重构误差各分量的贡献率,可知该齿轮箱故障中主要异常参数为油路压力和油池温度。

关键词： 斜齿轮   啮合错位   齿面修形   接触分析  

摘要： 为了减少斜齿轮传动因啮合错位导致的齿面偏载、传递误差增大、啮合冲击增大,研究考虑啮合错位的斜齿轮复合修形方法,讨论修形前后不同错位量下齿面啮合性能的变化规律。该方法考虑了啮合错位对齿轮啮合性能的影响,基于斜齿轮啮合接触计算模型,以齿面载荷分布、传递误差、啮合冲击等性能指标为评价依据,进行了“螺旋角修形+齿廓鼓形修形”的复合修形。结果表明:基于多目标的“螺旋角修形+齿廓鼓形修形”复合修形能有效改善因啮合错位造成的齿向偏载,且在降低传动误差峰峰值和改善啮合冲击方面显著优于单一的螺旋角修形,能较全面地改善斜齿轮的啮合质量。

关键词： 高速列车   齿轮箱   两相流   浸油深度   转速   内部流场  

摘要： 以高速列车齿轮箱为研究对象,对其运行过程中内部润滑油流场进行数值模拟分析。利用Pumplinx软件采用RNG k-ε湍流模型和齿轮箱内部流场的VOF两相流模型齿轮箱进行数值仿真,同时对齿轮端面节点润滑油浓度进行监测,以获得准稳态下齿轮端面润滑油浓度和齿轮箱有效润滑油浓度变化规律。研究结果表明:在准稳态下,齿轮副转速增加,齿轮箱内有效润滑油浓度先升高后趋于稳定,驱动齿轮端面润滑油浓度增大,从动齿轮端面润滑油浓度减小;润滑油初始油量增加,齿轮箱内有效润滑油浓度近似线性增加,驱动和从动齿轮端面准稳态润滑油浓度逐渐增加。

关键词： 齿轮箱   最大互信息系数   循环神经网络   残差分析   故障预警  

摘要： 齿轮箱的损伤和失效会直接或间接导致风电机组的故障或停机,造成重大的经济损失。为了能对齿轮箱的故障状态进行预警,本文提出了一个基于大数据分析技术的风电机组齿轮箱故障预警模型。首先利用最大互信息系数分析各工况参数与齿轮箱输出轴温度的相关性,提取主要影响因子作为具有记忆时序信息的循环神经网络的输入特征,构建正常状态下齿轮箱温度的残差分布,设置故障预警阈值,从而实现对风电机组齿轮箱故障状态预警。

关键词： 高速增长阶段   产业集群   中小企业   齿轮制造   数字化转型   国际竞争力   制造业   高端领域  

摘要： 浙江积极利用数字技术赋能制造业,创建轴承齿轮制造行业中小企业数字化转型试点县(市、区)——新昌和台州,引导产业逐渐从低端领域迈向高端领域,由高速增长阶段转向高质量发展阶段,并积极塑造具有国际竞争力的企业和产业集群。

关键词： 油浴式齿轮箱   漏油   细纱机   垫圈   密封圈  

摘要： 为了解决油浴式齿轮箱漏油问题,详细分析滴油量偏大、后牵伸固定座设计不合理、油封损坏等漏油原因;通过调整滴油装置,加装垫圈、密封圈,自制环形斜面外圈等措施,解决了齿轮箱漏油难题。指出:改造后的油浴式齿轮箱,每月可节省机械油约45 kg,减轻了劳动强度,减少了车间环境污染。

关键词： 风电机组   故障预警   齿轮箱   邻近机组   统计学  

摘要： 齿轮箱作为风电机组的变速机构,因其结构设计复杂紧凑、部件之间耦合性较强,且长期受到交变载荷和冲击载荷的作用,容易受齿轮磨损、点蚀和轴承表面损伤等故障影响,而齿轮箱油温可以反映齿轮箱各部件的健康状况。本文提出一种基于统计学分析的齿轮箱油温异常预警方法,对工况相似的风机的齿轮箱油温进行对比,可以对齿轮箱存在潜在故障的机组进行预警。首先,获取工况相似的邻近机组;其次,对需要的SCADA特征数据进行数据清洗;最后,通过统计学的计算和分析,对齿轮箱油温异常的机组进行预警并将预警等级划分为高、中2个等级。实验结果表明,本文所提出的基于统计学分析的齿轮箱油温异常预警方法在风电场具有良好的适用性且准确率较高,可以有效预警出风机齿轮箱油温异常,对现场检修有一定的指导作用。

关键词： 行星齿轮机构   多自由度   结构综合   同构判别   字符串编码  

摘要： 由于4~5自由度的AT行星齿轮机构方案数量规模过于庞大,造成优选时间过长。为了能胜任大规模AT结构方案的综合,提出基于字符串编码的构件综合和同构判别方法。根据行星齿轮机构各构件的类型特征定义构件的字符,再将AT结构转化为字符串;通过分析行星排字符串中制动构件和互连构件的特征,并利用组合原理设计合理的字符串综合算法,分别实现了对行星齿轮机构和AT结构的同构判别。在对AT结构进行综合的过程中,分别剔除不满足构件约束条件的行星齿轮机构字符串和AT结构字符串。通过5个算例验证了该方法的正确性和高效性。