基于AE与STFT的变桨轴承裂纹诊断研究

作     者：李婷 付德义 薛扬 LI Ting;FU Deyi;XUE Yang

作者机构：中国电力科学研究院有限公司新能源研究中心北京100192 中国电力科学研究院有限公司新能源与储能运行控制国家重点实验室北京100192 

出 版 物：《振动．测试与诊断》 (Journal of Vibration,Measurement & Diagnosis)

年 卷 期：2021年第41卷第2期

页      面：299-303,412页

核心收录：

学科分类：1002[医学-临床医学] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0703[理学-化学] 080101[工学-一般力学与力学基础] 080201[工学-机械制造及其自动化] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家重点研发计划项目《大容量风电机组电网友好型控制技术》课题5《不同电网运行条件下风电机组的载荷分析及稳定优化控制研究》(2018YFB0904005)。 

主　　题：声发射技术 短时傅里叶 变桨轴承 裂纹诊断 风电机组 

摘      要：由于变桨轴承不完全转动的工作特殊性,基于振动或应变等常规监测手段难以奏效,为此提出一种基于声发射(acoustic emission,简称AE)技术监测方法获取信号,并采用短时傅里叶方法(short time Fourier transform,简称STFT)进行分析诊断的方法。首先,研究了AE技术的信号采集方法,推导了STFT的原理及过程,并在某风电机组变桨轴承上进行实验验证;其次,先后在时域、频域及时频域对有裂纹数据和无裂纹数据进行对比,发现时频域基于STFT分析方法可以有效发现裂纹;最后,通过新的裂纹数据进行验证,可以确认裂纹特征。结果表明:AE信号能较好地获取变桨轴承的状态信息,STFT分析方法可以较好地识别裂纹故障,较少受工况或其他因素的影响,有较高的实用价值。