風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主傳動鏈滾動軸承運(yùn)行狀態(tài)評估結(jié)果和措施、定期維護(hù)項(xiàng)目及要求、基于評估結(jié)果備件計(jì)劃

1、AA附錄A （資料性）典型運(yùn)行狀態(tài)評估結(jié)果和措施A.1 故障特征頻率根據(jù)軸承的幾何參數(shù)、滾動體數(shù)量和軸承轉(zhuǎn)速，按公式（A.1）、（A.2）、（A.3）、（A.4）分別計(jì)算出軸承保持架、滾動體、外圈、內(nèi)圈的故障特征頻率，單位為赫茲（Hz）：f保持架故障特征頻率=N2×60×1-DrDP×cos(A.1)f滾動體故障特征頻率=N2×60×DpDr×1-DrDp2×cos2.(A.2)f外圈頻故障特征率=Nnum×f保持架故障特征頻率.(A.3)f內(nèi)圈頻故障特征率=Nnum×N60-f保持架故障特征頻率.(A.

2、4)式中：N軸承轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)/分鐘（rpm）；Dr滾動體直徑，單位為毫米（mm）；Dp節(jié)圓直徑，單位為毫米（mm）；接觸角，單位為度（°）；Nnum滾動體數(shù)量，單位為個（pcs）。A.2 滾動軸承四個失效階段的檢測A.2.1 第一階段在該階段，由于缺乏潤滑或軸承輕微損傷，軸承的振動幅值非常小，但頻率非常高，可能超過10kHz(見圖A.1)。此時(shí)通過傳統(tǒng)的頻譜和時(shí)域波形可能無法檢測到故障，而通過包絡(luò)解調(diào)、沖擊脈沖和脈沖能量等高頻技術(shù)可以檢測該階段的故障。如該階段發(fā)現(xiàn)軸承存在問題，可首先檢查軸承潤滑脂是否不足，如不足則及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充。同時(shí)檢查潤滑脂是否有異常。圖A.1 滾動軸承失效的第一

3、階段A.2.2 第二階段隨著軸承故障的發(fā)展，軸承表面的損傷進(jìn)一步加?。ㄒ妶DA.2），該階段包絡(luò)解調(diào)等高頻技術(shù)比第一階段更容易檢測出故障（見圖A.3），但通過線性速度譜很難發(fā)現(xiàn)故障，而通過速度譜的對數(shù)形式或者加速度譜則會提高成功判斷的可能性。如軸承故障發(fā)展到該階段，則需要盡早全部更換潤滑油脂。在條件允許的情況下，可對軸承進(jìn)行清洗，防止軸承內(nèi)的雜物造成軸承的加速磨損。圖A.2 軸承表面的損傷圖A.3 滾動軸承失效的第二階段A.2.3 第三階段當(dāng)軸承故障發(fā)展到第三階段時(shí)，損壞就更嚴(yán)重了，如果把軸承移走，就可以用肉眼明顯的看到損傷。該階段除了時(shí)域波形（速度或加速度）和高頻技術(shù)（包絡(luò)解調(diào)、峰值、沖擊脈沖

4、和峰值能量）之外，速度譜也可以用來探測故障。如果損傷是在軸承的外圈上（見圖A.4），那么每次滾動體接觸到損傷的區(qū)域時(shí)，就會產(chǎn)生沖擊,沖擊振幅基本是恒定的，此時(shí)沖擊應(yīng)在時(shí)域波形中可見，高頻處的振幅比之前更大。通過包絡(luò)譜可見外圈故障特征頻率（BPFO）及其倍頻（見圖A.5）。圖A.4 軸承外圈的損傷圖A.5 滾動軸承外圈失效的第三階段如果損傷是在內(nèi)圈上（見圖A.6），那么每次滾動體接觸到損壞區(qū)域時(shí)都會產(chǎn)生沖擊，當(dāng)損傷區(qū)域在承載區(qū)時(shí)，振幅最大。從包絡(luò)譜中可見內(nèi)圈故障特征頻率（BPFI）及其倍頻，同時(shí)可能會伴有1倍頻的邊帶（見圖A.7）。圖A.6 軸承內(nèi)圈的損傷圖A.7 滾動軸承內(nèi)圈失效的第三階段如果

5、損傷是在滾動體上（見圖A.8），那么每次損傷區(qū)域與內(nèi)圈或外圈接觸時(shí)都會產(chǎn)生沖擊，當(dāng)損傷的滾動體在承載區(qū)時(shí)，振幅最高。從包絡(luò)譜中可見滾動體故障特征頻率（BSF）及其倍頻，同時(shí)可能會有保持架的邊頻帶（見圖A.9）。圖A.8 軸承滾動體的損傷圖A.9 滾動軸承滾動體失效的第三階段在該階段如果正確設(shè)置濾波器的濾波頻帶和正確安裝加速度傳感器，通過包絡(luò)解調(diào)、沖擊脈沖和峰值能量可能會找到軸承的故障特征頻率。如軸承故障發(fā)展到該階段，則需要經(jīng)常更換油脂，同時(shí)加大對軸承的振動檢測頻率，在條件允許的情況下，對軸承進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，以防突發(fā)重大事故。A.2.4 第四階段當(dāng)軸承故障達(dá)到第四階段時(shí)，軸承已嚴(yán)重?fù)p壞（見圖A.1

6、0），應(yīng)立即更換。之前計(jì)算的軸承故障特征頻率由于軸承幾何形狀的改變而改變，此時(shí)之前的非同步諧波和邊頻帶會消失，本底噪音會增大，沖擊脈沖等檢測方法的準(zhǔn)確率則會下降。當(dāng)軸承的間隙由于磨損而增大時(shí)，就會看到松動的跡象即1倍頻及其諧波頻率很明顯（見圖A.11）。在該階段，隨著軸承狀況的進(jìn)一步惡化，沖擊的周期性消失，高頻不再產(chǎn)生，包絡(luò)譜的本底噪音會上升并吞噬峰值，高頻技術(shù)檢測效果會越來越差。此時(shí)軸承的振動幅值整體大幅增加，通過速度譜也可以清楚地看出故障。圖A.10 軸承滾道嚴(yán)重?fù)p壞圖A.11 滾動軸承滾動體失效的第四階段BB附錄B （規(guī)范性）定期維護(hù)項(xiàng)目及要求定期維護(hù)項(xiàng)目及要求見表B.1。表 B.1 定

7、期維護(hù)項(xiàng)目及要求序號檢驗(yàn)項(xiàng)目頻次/重要性檢驗(yàn)要求推薦設(shè)備現(xiàn)場檢驗(yàn)要求檢驗(yàn)報(bào)告1主軸承振動、電氣特性檢測半年ab- 軸承傳感器測點(diǎn)確定，對軸承振動信息從軸向和徑向進(jìn)行采集；- 安裝軸電流（軸電壓、局部放電）監(jiān)測設(shè)備。根據(jù)振動信息進(jìn)行分析并提供分析報(bào)告；根據(jù)軸承電氣特性測試數(shù)據(jù)進(jìn)行評估，并提供分析報(bào)告。離線加速度振動測量設(shè)備；軸承電氣特性監(jiān)測設(shè)備2主軸承溫度、濕度檢測在線監(jiān)測b- 測量軸承及周邊結(jié)構(gòu)溫度，檢查運(yùn)行過程中的長期溫度趨勢。- 分別在軸承空腔內(nèi)和機(jī)艙內(nèi)安裝濕度儀，實(shí)時(shí)采集濕度信息。分析軸承溫度信息，并提供分析報(bào)告；通過對比濕度差異，分析密封系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并提供分析報(bào)告。包含溫濕度傳感器的

8、狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)3主軸承油脂檢測一年ab檢查是否有油脂泄露，油脂顏色，提取軸承內(nèi)部的油脂。對存在顆粒物的油脂應(yīng)進(jìn)行清洗，并填充新的油脂。檢測油脂中水分，顆粒物以及老化狀態(tài)，并提供分析報(bào)告。油脂采集、清洗設(shè)備4主軸承密封檢測半年a檢測密封磨損（脫落、斷裂、磨損染色油脂）情況，每5年至少更換一次。評估密封的運(yùn)行狀況，并提供分析報(bào)告。無5主軸承鎖緊螺母檢測半年a用塞尺確認(rèn)鎖緊螺母和密封圈軸向間隙。根據(jù)檢測情況提供分析結(jié)果。塞尺表 B.1 （續(xù)）序號檢驗(yàn)項(xiàng)目頻次/重要性檢驗(yàn)要求推薦設(shè)備現(xiàn)場檢驗(yàn)要求檢驗(yàn)報(bào)告6主軸承內(nèi)窺鏡檢測兩年b確認(rèn)是否具備測量條件，打開端蓋， 對軸承滾動體和套圈滾道進(jìn)行檢查。根據(jù)內(nèi)窺鏡照

9、片判斷軸承的運(yùn)行狀況，并提供分析報(bào)告。內(nèi)窺鏡7聲源定位檢測兩年b通過麥克風(fēng)陣列設(shè)備鎖定聲源位置。分析確認(rèn)聲源的位置，并提供分析報(bào)告。麥克風(fēng)陣列8傳感器陣列檢測兩年b通過布置傳感器陣列形式對軸承整圈的振動信息進(jìn)行采集。根據(jù)軸承整圈的振動信息分析出最大振動的區(qū)域，并提供分析報(bào)告。振動傳感器陣列9主齒輪箱軸承狀態(tài)檢查和評估/內(nèi)窺鏡檢查半年b主齒輪箱內(nèi)軸承進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢查。根據(jù)內(nèi)窺鏡檢查的軸承狀態(tài)，并提供分析報(bào)告。內(nèi)窺鏡10主齒輪箱軸承振動數(shù)據(jù)采集及分析在線監(jiān)測b采集主齒輪箱振動數(shù)據(jù)；初步的數(shù)據(jù)分析及診斷。振動數(shù)據(jù)分析，評估軸承狀態(tài)，出具專業(yè)的振動分析報(bào)告。包含振動測量設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)11主齒輪箱潤滑

10、油狀態(tài)評估半年b檢查主齒輪箱潤滑油油位狀態(tài)；檢查主齒輪箱透氣帽內(nèi)干燥劑狀態(tài)，維護(hù)周期等；檢查油品更換記錄，是否有漏油記錄等；檢查強(qiáng)制潤滑系統(tǒng)的潤滑油過濾網(wǎng)更換情況；檢查有監(jiān)測的主齒輪箱軸承的溫度記錄，是否有高溫報(bào)警情況；檢查與主齒輪箱軸承潤滑相關(guān)的維修或更換記錄。根據(jù)相關(guān)檢查情況，提供分析報(bào)告。無一年b潤滑油取樣。對油樣進(jìn)行分析，并出具分析報(bào)告化學(xué)分析設(shè)備，如：紅外光譜儀等表 B.1 （續(xù)）序號檢驗(yàn)項(xiàng)目頻次/重要性檢驗(yàn)要求推薦設(shè)備現(xiàn)場檢驗(yàn)要求檢驗(yàn)報(bào)告12集中潤滑系統(tǒng)運(yùn)行檢查半年b-手動運(yùn)行集中潤滑系統(tǒng)，檢查系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。若發(fā)生運(yùn)行故障，及時(shí)查找原因并進(jìn)行維修或更換。-查看集中潤滑系統(tǒng)的潤滑泵

11、單元、分配器以及連接管路有無泄漏或損壞，尤其要注意管線套管磨損情況。保證潤滑泵的接線狀況良好，泵、分配器間的管路連接牢靠。如發(fā)現(xiàn)泄漏或損壞應(yīng)立即維修或更換相應(yīng)部件。-風(fēng)機(jī)定期維護(hù)時(shí)，補(bǔ)充潤滑泵潤滑脂至上限。無為避免補(bǔ)充潤滑脂時(shí)，潤滑泵油箱內(nèi)混入空氣或雜質(zhì)，應(yīng)采用電動加油機(jī)通過潤滑泵的加油口補(bǔ)充潤滑脂。a 抽檢比例應(yīng)不低于20%，如有異常則抽檢比例應(yīng)不低于30%。b 有異常報(bào)警應(yīng)立即檢查。CC附錄C （規(guī)范性）基于軸承狀態(tài)評估結(jié)果的備件計(jì)劃基于軸承狀態(tài)評估結(jié)果的備件計(jì)劃可參考表C.1。表C.1 基于軸承狀態(tài)評估結(jié)果的備件計(jì)劃類別多物理量的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)（帶傳感器的智能軸承 + 風(fēng)機(jī)帶狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)）

12、常規(guī)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)（無傳感器軸承 + 風(fēng)機(jī)帶狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)）無狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)（無傳感器軸承 + 風(fēng)機(jī)無狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)）通用要求對于安裝了帶傳感器的智能軸承，并且?guī)顟B(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，可基于軸承的歷史運(yùn)行情況及實(shí)時(shí)監(jiān)測軸承運(yùn)行狀態(tài)，故障識別及診斷，自動分析判斷軸承的預(yù)期使用壽命，實(shí)現(xiàn)智能化運(yùn)行和維護(hù)，最大化的減少備品備件庫存。對于無傳感器軸承，但帶狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，可實(shí)時(shí)監(jiān)測軸承運(yùn)行狀態(tài)，故障識別及診斷，定期維護(hù)等，初步判斷主傳動鏈軸承是否存在異常，通常發(fā)現(xiàn)時(shí)軸承已經(jīng)有異常，處于失效早期或中期階段。對于無傳感器軸承，也無狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，只能通過定期維護(hù)，來發(fā)現(xiàn)主傳動鏈軸承是

13、否有異常，通常發(fā)現(xiàn)時(shí)軸承已處于比較嚴(yán)重失效階段。軸承運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測實(shí)時(shí)在線監(jiān)測的軸承振動、溫度、轉(zhuǎn)速、載荷、過電流等，結(jié)合定期維護(hù)項(xiàng)目的檢查情況。實(shí)時(shí)在線監(jiān)測的軸承振動、溫度、轉(zhuǎn)速等，結(jié)合定期維護(hù)項(xiàng)目的檢查情況。離線振動分析，離線溫度測量，內(nèi)窺鏡觀察情況。密封實(shí)時(shí)在線監(jiān)測的軸承內(nèi)部和外部之間的濕度差等。定期維護(hù)檢查情況。定期維護(hù)檢查情況。潤滑劑實(shí)時(shí)在線監(jiān)測油和油脂狀態(tài)。抽樣送實(shí)驗(yàn)室分析：老化、水分、顆粒物、化學(xué)成分、滴點(diǎn)、油皂比、油的清潔度。加裝廢舊潤滑脂主動收集系統(tǒng)，以便廢舊潤滑脂及時(shí)清除，使新潤滑脂順利注入軸承內(nèi)腔。a潤滑系統(tǒng)a不能根據(jù)潤滑建議正常注脂的情況，需要更換。軸承備件計(jì)劃根據(jù)軸承運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測結(jié)果，當(dāng)軸承故障達(dá)到附錄A的第一階段狀態(tài)，同時(shí)伴有潤滑劑監(jiān)測異常、抽樣檢出夾雜金屬顆粒、溫度監(jiān)測異常的一種或多種情