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近几年来,我国的风力发电事业得到了快速的发展。但是风电机组事故的频发,使人们对风电机组安全和可靠性的水平愈加关注。随着绿色能源的发展,风电机组当前的维修保障模式与机械系统一样同样面对着巨大的挑战。如何保障风电机组系统安全、可靠、高效以及低耗地运行,对风电行业来说,一直是要研究解决的难题。 针对目前风电机组传动机械系统普遍存在可监测性水平低、在产品设计之初系统可监测性问题缺乏充分考虑的现状,本文研究首次围绕风电机组传动机械系统可监测性设计这一主题进行。依据机械系统可监测性设计理论,同时考虑风电机组传动机械系统的可监测性、可靠性和维修性,从状态监测技术和机械系统现代设计相结合的角度,进行风电机组传动机械系统的可监测性设计研究。在现有机械系统可监测性设计理论体系研究的基础上,经过归纳、总结首次提出可监测性设计五原则的概念,用于指导实施风电机组传动机械系统的可监测性设计具体研究。将可监测性设计五原则划分为:可监测性设计的对象原则、可监测性设计的目标原则、可监测性分配方法原则、可监测性设计的综合优化设计方法原则以及可监测性设计的评价方法原则。文中主要研究内容和成果如下: 1)首先文章分析了风电机组传动机械系统状态监测故障诊断目前存在的问题和不足,即风电机组传动机械系统的现代设计未充分考虑针对故障诊断的监测不同手段及方法。 2)在目前机械系统可监测性设计理论体系研究的基础上,提出机械系统的可监测性设计五原则概念。并根据提出的机械系统可监测性设计五原则,分别有序地对风电机组传动机械系统展开可监测性设计研究。 3)针对目前机械系统普遍存在的可监测性问题,以项目团队搭建的故障模拟实验台为研究对象,以实验台中的单级行星齿轮箱为监测对象,基于监测点的选择问题进行可监测性设计试验分析研究。 风电机组传动机械系统可监测性设计的研究,将有助于提高风电机组传动机械系统可监测性水平;有助于状态增强监测,提高复杂环境下风电机组传动机械系统故障诊断中微弱信号的获取和识别能力;有助于提高风电机组传动机械系统现代设计的有效性,状态监测的可达性以及性能的可靠性;有助于提高风电机组系统的智能化设计水平和可靠性、安全性水平;为后续地风电机组系统可监测性设计研究提供一定的参考。