最近,由于顆粒尺寸檢測的進(jìn)步、成本的降低以及與傳統(tǒng)振動系統(tǒng)并行或代替?zhèn)鹘y(tǒng)振動系統(tǒng)的明確價值,磨損碎片顆粒傳感器在風(fēng)能行業(yè)的采用加速。智火柴風(fēng)電油液傳感器僅在過去三年中就安裝了超過3,000 個系統(tǒng)。
與此同時,風(fēng)力渦輪機 OEM 和齒輪箱 OEM 已經(jīng)開發(fā)并開始在行星級部署帶有軸頸/滑動軸承的風(fēng)力渦輪機齒輪箱,以嘗試降低故障率和降低成本。雖然軸頸/滑動軸承已經(jīng)存在很長時間,但它們的應(yīng)用通常與風(fēng)力渦輪機齒輪箱的行星級不同。
行星舞臺上軸頸/滑動軸承的這種新應(yīng)用有望提高可靠性,但在風(fēng)中部署任何新技術(shù)風(fēng)險很高。以下是這些渦輪機不能等待磨損碎片的幾個原因:
傳統(tǒng)的振動系統(tǒng)無法監(jiān)測行星應(yīng)用中的軸頸軸承故障。如果沒有滾動元件,目前用于行星故障檢測的技術(shù)將無法工作,并且需要大量軸承故障來收集數(shù)據(jù)和開發(fā)這些技術(shù)。在操作上,這對于可靠性計劃來說是一種糟糕的方法;等待潛在的解決方案(未知的時間)失敗了基本的 DMFEA 標(biāo)準(zhǔn)和原則。
由于軸承位于 行星舞臺上,因此無法使用替代的傳統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)。由于行星部分的旋轉(zhuǎn),諸如溫度和接近探頭之類的技術(shù)需要是無線的,這使得它們不具有成本效益或可靠性。此外,由于風(fēng)力渦輪機齒輪箱行星級的動態(tài)負(fù)載特性,在使用固定軸臺的固定速度、僅扭矩負(fù)載系統(tǒng)中成功使用的接近探頭是不可行的。這些技術(shù)需要相對于流體膜/負(fù)載區(qū)的固定定位,該位置隨著載體的旋轉(zhuǎn)以及由風(fēng)引起的動態(tài)速度/負(fù)載而變化。接近式探頭通常位于負(fù)載區(qū)(見軸承動力學(xué)圖),隨著行星架旋轉(zhuǎn),它會隨著外圈發(fā)生變化。風(fēng)力渦輪機齒輪箱的非扭矩負(fù)載也會產(chǎn)生過多的噪音,使接近探頭無法在這種動態(tài)環(huán)境中測量薄膜破裂。
粒子計數(shù)器無法區(qū)分黑色金屬和有色金屬,外部污染和氣泡會導(dǎo)致錯誤計數(shù)。粒子計數(shù)器和磨損碎片傳感器經(jīng)常出錯。雖然兩者都在計算潤滑油中的碎屑,但各有優(yōu)缺點。如果目標(biāo)是在風(fēng)中監(jiān)測軸頸軸承的損壞,則必須檢測有色金屬巴氏合金材料以檢測故障。由于粒子計數(shù)器無法區(qū)分黑色金屬/有色金屬/氣泡等,因此它們不是監(jiān)測風(fēng)中徑向軸承的良好解決方案。粒子計數(shù)器的第二個問題是低流速。由于流量限制,只有很少一部分未過濾的油通過傳感器。這顯著降低了從軸頸軸承故障中看到碎片的機會,并且數(shù)據(jù)變得不可靠。
在風(fēng)力渦輪機齒輪箱應(yīng)用中檢測有色金屬巴氏合金材料時,尺寸很重要。在常見的風(fēng)力渦輪機齒輪箱設(shè)計中的一個例子是時鐘/旋轉(zhuǎn)軸承,它會產(chǎn)生極小的碎片。由于與滾子軸承的鋼層相比,軸頸軸承上的巴氏合金層較薄,因此軸頸軸承產(chǎn)生的碎屑非常小。只有智火柴的ISL-BS風(fēng)電油品監(jiān)測傳感器能夠檢測小至 120µm 的有色巴氏合金材料,大多數(shù)其他傳感器都遠(yuǎn)高于 250µm。
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