基于比例風(fēng)險(xiǎn)模型的風(fēng)機(jī)齒輪箱的狀態(tài)維修決策

朱田瑋，馬慧民，秦　洋

(上海電機(jī)學(xué)院 電氣學(xué)院，上海200240)

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基于比例風(fēng)險(xiǎn)模型的風(fēng)機(jī)齒輪箱的狀態(tài)維修決策

朱田瑋，馬慧民，秦洋

(上海電機(jī)學(xué)院 電氣學(xué)院，上海200240)

摘要：針對(duì)風(fēng)電機(jī)組齒輪箱故障問題，在分析故障數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過威布爾比例風(fēng)險(xiǎn)模型將風(fēng)機(jī)齒輪箱故障規(guī)律和狀態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)合起來，然后對(duì)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化并運(yùn)用Newton-Raphson迭代法進(jìn)行求解，以可靠度為決策目標(biāo)，預(yù)測(cè)齒輪箱維修間隔時(shí)間，最后通過某型號(hào)風(fēng)機(jī)齒輪箱進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表明能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)齒輪箱的使用壽命，從而降低維修成本并最大化使用設(shè)備。

關(guān)鍵詞：威布爾比例風(fēng)險(xiǎn)模型；故障規(guī)律；狀態(tài)監(jiān)測(cè)；可靠度

0引言

在全球能源危機(jī)的背景下，風(fēng)能作為一種清潔無污染的可再生能源得到大力發(fā)展并越來越受人們的重視，然而風(fēng)場(chǎng)一般都位于環(huán)境極其惡劣的邊遠(yuǎn)地區(qū)，給風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行和檢修帶來嚴(yán)峻考驗(yàn)。齒輪箱是風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其故障率并不高，然而一旦故障修復(fù)困難且會(huì)造成長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)[1，2]。齒輪箱故障一般由軸承磨損和齒輪磨損兩類組成，是一個(gè)漸變的發(fā)展過程。傳統(tǒng)維修主要采用預(yù)防性的定時(shí)維修和故障后的事后維修，常常導(dǎo)致“小病大治，無病亦治”或長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)。

基于狀態(tài)的維修是一個(gè)新興的研究領(lǐng)域，其核心思想為在故障即將發(fā)生前對(duì)其進(jìn)行維修。目前,國(guó)內(nèi)外進(jìn)行的研究可歸納為兩類：第一類基于數(shù)理統(tǒng)計(jì)來建立設(shè)備的壽命曲線，在此基礎(chǔ)上對(duì)維修決策進(jìn)行優(yōu)化；……