汪生财

摘 要：近年来在低速重载大型齿轮箱实际运行的过程中，受到诸多因素的影响还存在故障问题，不能确保运行的稳定性与安全性，对其良好运行和使用会造成不利影响。因此在低速重载大型齿轮箱故障诊断的过程中，必须要积极采用先进的诊断技术，使用间接判断技术措施、小波分层突变系数的诊断技术、声发射诊断技术开展工作，及时发现低速重载大型齿轮箱的故障问题，明确故障的发生特点与规律，充分发挥先进诊断技术的积极作用，保证各方面的故障诊断工作高效化实施，为低速重载大型齿轮箱的高效化、稳定性运行夯实基础。

关键词：低速重载大型齿轮箱;故障诊断;诊断技术

低速重载大型齿轮箱的故障诊断工作中，必须要归纳总结丰富经验，采用先进性的诊断技术措施开展工作，保证在应用先进技术的过程中可以提升故障诊断工作水平，改善当前的工作现状，达到预期的故障诊断目的。

一、间接判断的诊断技术

低速重载大型齿轮箱设备中损害的零部件频率过低不能取出的情况下，可以按照相邻零部件的特征频率情况开展故障诊断工作，例如：回转支承传动系统运行的过程中，因为不能直接开展大轴承损坏的低频微冲击振动信号，在此情况下，就可以利用回转支承传动链中的齿轮频率间接性诊断，明确部件损坏问题的发生特点与规律，采用有效措施明确故障问题的发生情况。在使用间接判断技术的过程中，应该针对异常数据值全面分析，提取有价值的特征频率数据信息，在特征频率数据值的支持下，准确诊断可能存在的故障问题，提出相关的故障诊断建议和措施，从根本上预防出现故障问题，保证低速重载大型齿轮箱的高效化、稳定性运行，满足当前的故障诊断工作要求，提升故障诊断的准确性，满足当前的故障诊断工作基本要求[1]。

二、小波分层突变系数的诊断技术

对于小波分析技术而言，可以全面性、简易性、清晰性将冲击信号的局部时域特征全面描述出来，明确故障问题的发生时间与特点，具备一定的局部定位性能，可以有效开展故障分析和诊断工作。低速重载大型齿轮箱的故障诊断过程中，使用小波分层突变系数的诊断技术，可以捕捉故障隐患中的特征数据值，按照数据值情况制作趋势图，可以明确未来故障问题的发生趋势，预防出现突发性的故障问题。例如：实际工作中可以使用小波分层突变系数的诊断技术措施，在齿轮箱监测系统中设置六个监测点，分布在齿轮箱的各个位置，明确齿轮箱是否受到重载因素、杂质因素的影响出现滚动体的点蚀问题、磨损问题与松动问题，明确故障问题特点与实际情况，获取到准确的齿轮传动的齿面受力数据值，保证可以严格控制故障问题。在使用小波分层突变系数诊断技术过程中，为了可以将波形的突变程度全面表示出来，应该明确小波分层的突变系数，每3分钟选取2个数据值，每1个小时设置1个数据组，统计1个小时之内的小波5层低频分解大幅值数据，明确其在所有数据中占有的比例，保证可以在数据值的支持下准确诊断故障问题，便于开展故障分析和研究工作。需要注意的是，在使用小波分层突变系数诊断技术的过程中，可以将其当做是捕捉故障隐患的主要特征数据值，此类系数容易计算，使用起来非常便利，可以准确预测故障问题的发生趋势，有效预防出现突发故障问题。在此期间还需积极使用低频传感器设备、先进的硬件解调技术措施，获取到低频微冲击振动信号，减小故障问题的诊断难度，保证故障诊断的科学性与合理性，从根本上规避相关的故障问题[2]。

三、声发射故障诊断技术

对于声发射故障诊断技术而言，在实际应用的过程中可以通过时域分析方式、相关分析方式、频域分析方式等开展工作，不再受到传统声信号分析技术的影响，而是按照信号的时域特征参数分析方式，直观性的诊断故障问题，提升故障诊断工作的科学性与合理性，从根本上预防出现低速重载大型齿轮箱的故障问题，保证运行的安全性与稳定性。

（一）声发射诊断技术的应用原理

声发射诊断技术在实际应用的过程中，属于先进的无损检测技术。通常情况下，机械设备零部件之内或者局部受力过程中、温度变化过程中，很容易出现裂纹或是塑性变形的现象，释放出能量，出现瞬态弹性波，在此期间采用声发射检测技术，可以及时发现故障问题，提出相应的故障应对措施，延长机械设备的使用寿命，预防出现故障安全和隐患问题。声发射诊断技术在应用期间，可以实现动态性的检验目的，动态缺陷的敏感度很高，可以及时发现缺陷问题的萌生情况与扩展情况，由于声发射技术所探测到的能量属于机械设备本身能量，并非外部的能量，因此，可以准确探测到机械设备内部的故障信息，灵活性、科学性分析故障问题，获取到准确的故障诊断数据值，便于开展故障的分析和研究工作，提升各方面的故障诊断工作效果，检测灵敏度很高，检测过程中的分辨力较强，对机械设备提出的要求很低，在无损检测的情况下可有效分析故障问题。尤其在低速重载大型齿轮箱的故障诊断工作中，可以针对滚动轴承部分、齿轮部分的故障问题准确诊断，在系统运行期间无论表面損伤问题、裂缝问题、磨损故障所诱发的故障问题，都能够形成接触面的弹性冲击，产生发射信号，此时获取到发射信号就可以准确诊断故障问题[3]。

（二）声发射故障诊断措施

低速重载大型齿轮箱的故障诊断工作中采用声发射故障诊断技术，应该积极采用时域特征分析方式、相关分析方式。首先，在时域特征的分析工作中，可以利用峰值将某些时刻的振幅最高数据值反映出来，适合诊断表面点蚀故障、剥落故障问题，可以保证检测数值的稳定性，使用数据值全面反映出信号的能量情况，提升各方面的诊断工作效果，充分发挥先进诊断措施的作用和优势。时域分析的工作中，应该获取到峰值因子，明确零部件的局部损伤情况、剥落情况、凹痕情况等等，明确是否存在故障问题和缺陷，提出相应的故障应对措施[4]。 其次，应该合理使用相关分析的方式，在处理相关机械信号的过程中，应该将相关分析方法作为主要部分，如若齿轮箱没有故障问题，所检测出来的声发射信号具有随机性特点、无规则特点，相关函数呈现为迅速衰减的状态，甚至与0相互接近。如果齿轮箱存在故障问题，随机信号就会转变成为有规律、周期性的故障脉冲信号，可以借助信号数据开展相关函数分析工作，保存随机信号的具体周期成分，针对性诊断故障问题。需要注意的是，相关分析的工作中应该归纳总结丰富经验，遵循科学化的故障诊断工作原则，统一故障诊断的标准，保证可以提升低速重载大型齿轮箱的故障诊断准确性与科学性[5]。

结语：

综上所述，低速重载大型齿轮箱故障问题诊断的过程中，应该结合故障的发生特点与规律，积极采用间接判断诊断方式、小波分层突变系数诊断方式、声发射故障诊断方式等开展工作，统一故障问题的诊断标准，按照各类诊断技术的要求开展工作，提升诊断的准确性与合理性，从根本上预防出现低速重载大型齿轮箱的故障诊断问题。

参考文献：

[1]罗婷婷.大型风力发电机组齿轮箱实时故障诊断方法及可行性分析[J].建筑工程技术与设计，2019，14（22）：292-299.

[2]吴守军，冯辅周，吴春志， 等.复合行星轮系故障诊断方法研究进展[J].机械科学与技术，2019，38（12）：191-199.

[3]王志乐，俞龙桥，张茂强.基于角域同步平均的齿轮箱故障诊断[J].蚌埠学院学报，2020，9（2）：35-38.

[4]马仲翦.多通道振动测试技术在大型船舶齿轮箱故障诊断中的应用[J].机械管理开发，2017，32（1）：64-66，113.

[5]曹奇.大型风电齿轮箱关键设计技术[J].中国新技术新产品，2017，14（10）：45-46.