一种风电齿轮箱油路润滑检测系统及方法

本发明涉及风力发电，具体为一种风电齿轮箱油路润滑检测系统及方法。

背景技术：

1、风电齿轮箱作为风力发电机的核心部件之一，其工作原理为：风力推动机组的叶片旋转，将转速及扭矩传递给齿轮箱的低速级，通过齿轮箱内部传动机构的转化，最终转化为高速级输出，将动力传递到发电机，实现风力发电目的。

2、风电齿轮箱作为风力发电机组中的主要承载部件，在狭小的机舱空间内减小部件的外形尺寸和减轻重量十分重要，故要求体积小、重量轻；由于齿轮箱处于几十米的高空，维修吊装极为困难，加之齿轮箱使用工况很不稳定，使用环境极其恶劣，要求齿轮箱具有高可靠性、且寿命长(运行寿命20年)、维修方便等特点。

3、齿轮箱的设计必须保证在满足可靠性和预期寿命的前提下，选择稳定可靠的构件和具有良好力学特性的材料，配备完整充分的润滑、冷却系统和监控装置等，是设计齿轮箱的必要前提条件。

4、在申请号为201110256682.9的专利文件中，公开了一种风力齿轮箱润滑油路系统的快速检测方法及检测装置，并具体公开了利用外接供油电泵对齿轮箱内部的油路进行检测，判断齿轮箱内部是否堵塞。

5、但是齿轮箱内部的供油不仅存在堵塞的缺陷，油量以及质量等都是齿轮箱正常工作的保证，尤其是油的质量，会造成齿轮的齿面点蚀、齿面胶合、齿面压痕、齿面脱落、断齿、齿面塑形变形、轴承损坏等后果，究其原因，是润滑不充分及冲击载荷是导致的，例如某风场主控程序中风机故障停机时间约60s左右，而且是直线停机，此种控制策略对齿轮箱冲击较大。所以保持齿轮箱内部的油路稳定性，是齿轮箱正常工作的必要条件。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供了一种风电齿轮箱油路润滑检测系统及方法。

2、本发明所解决的技术问题为：齿轮箱内部的油路检测供应仅仅依靠外接油路对齿轮箱的油路进行检测过程中，不足以满足对齿轮箱进行精确检测的程度，在异常初步发生时，不能够快速检测到，随着时间推移，易造成严重的后果。

3、本发明可以通过以下技术方案实现：一种风电齿轮箱油路润滑检测系统，包括齿轮箱和齿轮转动检测模块，齿轮转动检测模块包括风力检测单元、发电量监控单元和处理单元，风力检测单元设置在风力发电设备的顶端，用于感知风力发电设备所在高度的风力强度，发电量监控单元用于对风力发电设备的发电量进行监控，处理单元获取发电量监控单元和风力检测单元中在同一时间内的发电量和风力强度，处理单元对发电量和风力强度进行匹配，通过判断单元通过处理单元的匹配数值判断齿轮箱是否存在异常。

4、本发明的进一步技术改进在于：齿轮转动检测模块还包括风力扇叶转动角度检测单元，用于对风力扇叶的转动角度进行检测，处理单元对风力强度和风力扇叶的转动角度进行匹配，判断单元通过处理单元的匹配数值判断齿轮箱是否存在异常。

5、本发明的进一步技术改进在于：齿轮转动检测模块还包括补充单元，用于在风力扇叶的转动角度和风力强度可以匹配时，补充单元调取若干个时间段的风力扇叶转动角度和发电量，形成若干个集合，将若干个集合分为m组，对每个组进行处理，即pl为判断值，r和p是预设系数，nhu是风力扇叶转动的弧度，qw是对应的发电量，a是每组内含有的集合数，通过对判断值进行处理，判断齿轮箱是否存在异常。

6、本发明的进一步技术改进在于：处理单元将所得的判断值按照时间先后顺序进行排列，得到和时间相关的判断表格，通过离散点的弧线化，得到一根随着时间变化的弧线，将上述弧线传送到控制平台进行显示控制，处理单元以初始判断值为基础，作为对其余判断值的评价标准，通过将pl0-pl，得到差值，pl0是初始判断值，判断单元将得到的差值进行判断，判断齿轮箱是否异常。

7、本发明的进一步技术改进在于：还包括粘稠检测装置，粘稠检测装置对齿轮箱的油液进行取样，将油液粘稠度发送到处理单元，油液粘稠度关联预设值p的大小。

8、本发明的进一步技术改进在于：还包括增压泵，齿轮箱通过流通管道和过滤箱连接，过滤箱用于将来自齿轮箱的油液进行过滤，将过滤后的油液重新排入齿轮箱内使用，在流通管道上并联设置有增压油路，在增压油路上设置增压泵，用于将过滤箱内的油液反冲到齿轮箱内，对堵塞的流通管道进行反冲。

9、本发明的进一步技术改进在于：过滤箱连接储存油箱，储存油箱内部设置降温设备，储存油箱内部设置温度传感器，用于对来自过滤箱的油液温度进行检测，储存油箱的输出端连接齿轮箱。

10、本发明的进一步技术改进在于：齿轮箱上联通设置有新油箱，新油箱用于对齿轮箱内部的油液进行更换，齿轮箱内部设置有三个油液位，通过油液位对齿轮箱的油液进行更换。

11、本发明的进一步技术改进在于：对齿轮箱的油液进行更换的具体过程包括：新油箱将油液排入到齿轮箱内部，直至到达l3位置时停止，将齿轮箱内的油液排出到l2位置暂停排放，新油箱将油液排放到l3位置时停止，将齿轮箱内的油液继续排出到l1是停止排放，新油箱将油液补充到位置l2上停止。

12、一种风电齿轮箱油路润滑检测方法，包括以下步骤：

13、步骤一、按照周期设定单元，将齿轮箱内部的油液排出到过滤箱内部进行过滤，储存油箱内部经过降温设备进行充分降温的油液进入到齿轮箱内部；

14、步骤二、通过判断储存油箱进入到齿轮箱内部的油液和齿轮箱排出到过滤箱内部油液的含量，判断齿轮箱的油路是否堵塞；通过判断风力强度和发电量的关系，判断齿轮箱油路是否异常；

15、步骤三、在齿轮箱内部的油路是堵塞时，利用增压泵将过滤箱内部的油液吸入到齿轮箱内部，齿轮箱内部的齿轮转动，将堵塞成块的杂质均匀打散在油液中；

16、步骤四、在风力强度、风力扇叶转动角度和发电量之间的关系异常时，判断齿轮箱油路异常。

17、与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

18、1、本技术为了对齿轮箱的润滑进行精准检测，通过处理单元对同一时间的发电量和风力强度进行检测匹配，判断发电是否存在异常，若无异常，则继续判断风力扇叶的转动角度和风力强度值进行匹配，检测在当前风力强度下，风力扇叶的转动角度是否异常；若无异常，则通过循环单元通过在一定时间周期内，调查若干组对应时间的风力强度和风力扇叶转动角度，将其通过处理单元进行匹配，若均存在不匹配的现象，则存在异常，需要警醒；最后若还无异常，则利用以下公式进行处理，得到判断值pl，处理单元将所得的判断值按照时间先后顺序进行排列，得到和时间相关的判断表格，通过离散点的弧线化，得到一根随着时间变化的弧线，将上述弧线传送到控制平台进行显示控制，从而能够通过弧线的变化规律得知判断值的变化，且处理单元对初始判断值进行存储，以初始判断值为基础，作为对其余判断值的评价标准，即初始判断值记录为pl0，通过将pl0-pl，得到差值，通过判断差值的大小，得到判断值是否异常，通过上述逐级进行的检测，判断齿轮箱内部的齿轮正常转动，能够避免仅仅通过油路的堵塞检测齿轮箱内部的润滑是否正常，本技术的精准度较高，可靠性较高，避免一般情况下，风力扇叶直接停转对设备造成的损害，保护风力发电设备。

19、2、本技术中对于油路堵塞的情况，是通过增压泵解决的堵塞的问题，即利用关闭流通油路上的控制阀，打开增压泵上的控制阀，利用增压泵将过滤箱内部的油液吸入到齿轮箱内部，通过增压泵的存在，将油液以一定的压力冲入齿轮箱内部，实现对油路的反冲，随后利用齿轮箱内部的齿轮转动，将堵塞成块的杂质均匀打散在油液中，随后关闭增压泵上的控制阀，打开流通油路上的控制阀，将混有大量杂质的溶液进入到过滤箱内部，在储存油箱位置，将油液全部排出，对油液进行更换，在油路中杂质太多，且杂质太过细小，仅仅过滤箱不足以实现过滤时，通过对油液的更换，实现对油路的保护，对齿轮箱的保护。