工業內窺鏡在風電齒輪箱檢測中的應用

風電能源作為綠色、環保的清潔能源，在近20年中在中國大量推廣和廣泛的應用，風電、太陽能新能源逐漸的代替了傳統的火力和核能等高危、高污染能源發電。加上政府的周期性資金補貼，也促進了風電新能源蓬勃發展。與此同時，由于風電場建設的地理位置比較偏僻，以及惡劣的使用環境和復雜的結構設計，高空作業危險性比較大，也造成了風電設備的運維異常困難。近幾年全國大量的風電場都過了5年廠家保修期，所以齒輪箱型設備在常規定檢及維護中就變得尤為重要。

風力渦輪機的設計壽命只有20年，渦輪機的變速箱、軸承、葉片和其它所有部件都需要定期檢查。在整個風電機組中，風電齒輪箱的成本占比較高，也是比較容易出現故障的地方。在進行風電設備檢查時，使用圖像清新度高、便攜性好、耐用性較高、防油鏡頭的工業內窺檢測齒輪箱磨損情況是好、直觀、有效的檢測方法。

一、檢查齒輪箱狀態的方法有以下幾種：

（1）檢查人員進入風電機組內，對齒輪箱是否有異響、異常進行確認。

（2）通過奧林巴斯油品分析儀對冷卻油的抽樣檢測，對油品中所含的金屬成分進行分析，判斷齒輪不同部位的磨損情況。

（3）對更換后的濾油器進行金屬和異物的分析。

（4）根據振動監測，確認是否發生異常。

（5）采用FLIR紅外熱成像儀，確認出現異常高溫的部分。

但是以上這些檢查方法，在齒輪箱工作時是無法進行的。包括工業內窺鏡檢查在內的預警式維護，對維修時間的推斷，經常更換的零部件準備是非常有效的。經過以上的確認和分析，確定齒輪箱有異常時，采用工業內窺鏡對齒輪箱以及冷卻散熱器的狀態進行確認，此后定期地使用工業內窺鏡進行持續的檢查，準備軸承、齒輪等必要的零部件，在齒輪箱損壞前對現場的風電機組進行零部件的更換，把風機停機檢修時間縮短，同時又可以提高風電機組的發電收益。

二、使用工業內窺鏡檢修風電機組的步驟和順序：

高速旋轉的高速級和接受負荷較大的行星級都相對比較容易破損，根據齒輪箱過去的狀況，就能夠決定從哪里開始檢查。

（1）一般來說高速級冷卻比較快，所以一般來說先檢查高速部的比較多。

（2）平行級（高速級、中速級、低速級）的齒輪可以從檢查孔直接用眼睛進行確認。高速軸承、中速軸承、低速軸承則要插入內窺鏡進行內窺的檢查。檢查軸承時，需要使用直視近焦的廣角鏡頭（視角120度左右），直徑要根據軸承的種類來決定。

（3）通過齒輪箱前方的小檢查孔可以與行星齒輪、軸承、齒圈、載體齒輪連接。檢查齒圈和行星齒輪時，由于是大空間檢查，建議使用80度遠焦鏡頭比較好。此外，因為行星齒輪有三個，檢查完一個后，需要旋轉一下風電葉片，從檢查孔找到下一個行星齒輪的位置繼續檢查。