(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210913055.6 (22)申请日 2022.07.31 (71)申请人 重庆望江工业有限公司 地址 400071 重庆市江北区郭家沱 (72)发明人 戴先武　叶伟　明磊　李伟　周烨　 (74)专利代理 机构 重庆志合专利事务所(普通 合伙) 50210 专利代理师 徐传智 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 用于简化处理风电机组主齿轮箱轴承载荷 谱的方法 (57)摘要 一种用于简化处理风电机组主齿轮箱轴承 载荷谱的方法， 包括以下步骤： 1)采集风电机组 主齿轮箱轴承各自由度的载荷， 并对自由度Mz上 载荷小于零的数据取绝对值， 得到包含若干个载 荷的原始载荷谱； 2)将原始载荷谱中的载荷信息 按照各自由度上载荷的正负进行排列组合， 得到 16个不同工况的载荷信息； 2 ‑3)将关于F+x、 F‑x、 F+y、 F+z、 F‑z、 M+x、 M‑x、 M+y、 M‑y、 M+x的载荷信息排列 组合， 得到16个不同工况的载荷信息； 3)计算累 积时间； 4)计算累积转数； 5)计算平均转速； 6)分 别计算不同自由度上的正、 负载荷对应的载荷谱 等效值； 7)将平均转速、 累积时间、 以及原始载荷 谱中不同自由度上的正、 负载荷对应的载荷谱等 效值一一对应组成简化载荷谱。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 115270472 A 2022.11.01 CN 115270472 A 1.一种用于简化处理风电机组主齿轮箱轴承载荷谱的方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 1)采集风电机组主齿轮箱轴承各自由度的载荷， 并对自由度Mz上载荷小于零的数据取 绝对值， 得到包含若 干个载荷的原始载荷谱， 所述原始载荷谱包括在自由度Fx、 Fy、 Fz、 Mx、 My、 Mz上采样获得的载荷信息； 2)将原始载荷谱中的载荷信息按照各自由度上载荷的正负进行排列组合， 得到16个不 同工况的载荷信息： 2‑1)设不同自由度上的正载荷 如下： 在自由度Fx上大于等于零的载荷为F+x， 在自由度Fy上大于等于零的载荷为F+y， 在自由 度Fz上大于等于零的载荷为F+z， 在自由度Mx上大于等于零的载荷为M+x， 在自由度My上大于 等于零的载荷为M+y， 在自由度Mz上大于等于零的载荷为M+z； 2‑2)设不同自由度上的负载荷 如下： 在自由度Fx上小于零的载荷为F‑x， 在自由度Fz上小于零的载荷为F‑z， 在自由度Mx上小于 零的载荷为M‑x， 在自由度My上小于零的载荷为M‑y； 2‑3)将原始载荷谱中关于F+x、 F‑x、 F+y、 F+z、 F‑z、 M+x、 M‑x、 M+y、 M‑y、 M+x的载荷信息排列组合， 得到16个不同工况的载荷信息； 3)计算原 始载荷谱中载荷信息的累积时间； 4)计算原 始载荷谱中载荷信息的累积转数； 5)分别将累积转数除以累积时间， 得到原 始载荷谱中载荷信息的平均转速； 6)分别计算原 始载荷谱中不同自由度上的正、 负载荷对应的载荷谱等效值； 7)将原始载荷谱中载荷信息的平均转速、 累积时间、 以及原始载荷谱中不同自由度上 的正、 负载荷对应的载荷谱等效值 一一对应组成简化载荷谱。 2.根据权利要求1所述的用于简化处理风电机组主齿轮箱轴承载荷谱的方法， 其特征 在于， 所述载荷谱等效值按照下列公式进行计算： [D(k)]＝[∑([fi(k)]p·ni)/∑ni]1/p 式中， [D(k)]为载荷k对应的载荷谱 等效值， [fi(k)]为原始载荷谱中第i工况下荷载k对 应的载荷， p为标准号为IEC61400 ‑4的标准中用于计算轴承轴寿命用的寿命指数， ni为原始 载荷谱中第i工况对应的转数。 3.根据权利要求2所述的用于简化处理风电机组主齿轮箱轴承载荷谱的方法， 其特征 在于， 所述寿命指数为3.3 3。 4.根据权利要求1所述的用于简化处理风电机组主齿轮箱轴承载荷谱的方法， 其特征 在于， 原始载荷谱中载荷信息的累积时间由原始载荷谱中载荷信息包含的所有荷载时间累 加得到。 5.根据权利要求1所述的用于简化处理风电机组主齿轮箱轴承载荷谱的方法， 其特征 在于， 原始载荷谱中载荷信息的累积转数由原始载荷谱中载荷信息包含的所有转数累加得 到。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115270472 A 2用于简化处理风电机组主齿轮箱轴承 载荷谱的方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 风电齿轮箱领域， 具体涉及一种用于简化处理风电机组主齿轮箱轴承 载荷谱的方法。 背景技术 [0002]目前， 采用三点支撑结构的风力发电机组被广泛应用， 但因其主齿轮箱的输入轴 及轴承必须承受6个自由度的载荷， 即Fx、 Fy、 Fz、 Mx、 My、 Mz个自由度上的力和扭矩， 所以往往 轴承的工况十分复杂， 对其进行疲劳载荷分析费时费力。 [0003]按照相关标准规定， 为保证轴承上的荷载计算结果的准确性， 必须在6个自由度的 基础上对轴承的载荷谱进 行全面计算， 才能综合判断主齿轮箱上选用的轴承是否符合设计 要求。 例如， 按照公开号为CN113051679A的 《一种风电齿轮箱主轴承的载荷处理方法》 中所 述的方法处理主齿轮箱的轴承载荷后， 可以得到包含64个工况的载荷谱， 将该载荷谱输入 到风机设计软件中进行疲劳载荷分析， 需要耗费相当长的计算时间， 导致主齿轮箱的设计 进度滞后， 亟待一种用于简化处理风电机组主齿轮箱轴承载荷谱的方法， 保证计算准确度 的同时， 简化轴承载荷谱数量， 提高设计效率， 缩短主 齿轮箱的设计周期。 发明内容 [0004]本发明的目的是针对现有技术对应的不足， 提供一种用于简化处理风电机组主齿 轮箱轴承载荷 谱的方法， 删除了不必 要参与计算的载荷数据， 简化轴承载荷 谱数量， 在保证 计算结果准确性的前提下， 提高了计算效率， 减少主齿轮箱的设计周期， 有效地提高了主齿 轮箱的设计效率。 [0005]本发明的目的是采用下述方案实现的： 一种用于简化处理风电机组主齿轮箱轴承 载荷谱的方法， 包括以下步骤： [0006]1)采集风电机组主齿轮箱轴承各自由度的载荷， 并对自由度Mz上载荷小于零的数 据取绝对值， 得到包含若干个载荷的原始载荷谱， 所述原始载荷谱包括在自由度Fx、 Fy、 Fz、 Mx、 My、 Mz上采样获得的载荷信息； [0007]2)将原始载荷谱中的载荷信息按照各自由度上载荷的正负进行排列组合， 得到 16 个不同工况的载荷信息： [0008]2‑1)设不同自由度上的正载荷 如下： [0009]在自由度Fx上大于等于零的载荷为F+x， 在自由度Fy上大于等于零的载荷为F+y， 在 自由度Fz上大于等于零的载荷为F+z， 在自由度Mx上大于等于零的载荷为M+x， 在自由度My上 大于等于零的载荷为M+y， 在自由度Mz上大于等于零的载荷为M+z； [0010]2‑2)设不同自由度上的负载荷 如下： [0011]在自由度Fx上小于零的载荷为F‑x， 在自由度Fz上小于零的载荷为F‑z， 在自由度Mx 上小于零的载荷为M‑x， 在自由度My上小于零的载荷为M‑y； [0012]2‑3)将原始载荷谱中关于F+x、 F‑x、 F+y、 F+z、 F‑z、 M+x、 M‑x、 M+y、 M‑y、 M+x的载荷信息排列说　明　书 1/4 页 3 CN 115270472 A 3