一种变桨轴承微动磨损检测方法、装置及系统与流程

1.本发明涉及自动化检测技术领域，尤其涉及一种变桨轴承微动磨损检测方法、装置及系统。


背景技术：

2.变桨轴承连接风电机组的叶片与轮毂，通过其运转可使叶片处于最佳的迎风状态，实现机组安全、稳定、高效运行，因此变桨轴承的可靠性对风电机组显得尤为重要。
3.微动磨损是指在相互压紧的金属表面间由于小振幅振动而产生的一种复合型式的磨损，而微动磨损往往先于疲劳剥落发生，严重时微动磨损甚至会引发轴承断裂失效，制约变桨轴承运行可靠度和工作寿命。
4.现有的微动磨损测试装置仍停留在实验模拟阶段，一般是采用电机驱动的方式，模拟轴承处于变桨角度内的磨损状态，即现有的微动磨损测试装置是通过模拟的方式测试出变桨轴承的磨损程度，与风电机组在实际运行状态下变桨轴承的磨损存在较大的出入，存在测试精度以及测试效率低的缺陷。


技术实现要素：

5.本发明提供一种变桨轴承微动磨损检测方法、装置及系统，用以解决现有技术中微动磨损测试精度以及测试效率低的缺陷，实现接触应力可控，提高变桨轴承微动磨损检测效率与精度。
6.第一方面，本发明提供一种变桨轴承微动磨损检测方法，包括：通过在目标叶片上的至少一个目标加载点处施加载荷，以使得所述目标叶片的弯矩达到预设弯矩；计算在所述预设弯矩下，与所述目标叶片相对应的目标变桨轴承滚道内的接触应力；根据所述目标变桨轴承的接触循环次数与所述接触应力之间的关联关系，确定所述目标变桨轴承试验的接触循环次数；控制所述目标变桨轴承在额定单向变桨角度范围内，循环运行所述接触循环次数，以获取所述目标变桨轴承的微动磨损检测结果。
7.根据本发明提供的一种变桨轴承微动磨损检测方法，所述目标变桨轴承的接触循环次数与所述接触应力之间的关联关系，是基于以下方式确定的：根据所述目标变桨轴承的滚子数目和每个所述滚子的滚动载荷，确定所述目标变桨轴承的当量载荷；根据所述目标变桨轴承的额定动载荷、当量载荷和转动疲劳圈数之间的关联关系，确定所述目标变桨轴承的转动疲劳圈数与滚道内接触应力之间的关联关系；结合所述目标变桨轴承的转动疲劳圈数与接触循环次数之间的关联关系，确定所述目标变桨轴承的接触循环次数与所述接触应力之间的关联关系。
8.根据本发明提供的一种变桨轴承微动磨损检测方法，所述目标变桨轴承的转动疲劳圈数与接触循环次数之间的比值为常数。
9.根据本发明提供的一种变桨轴承微动磨损检测方法，每个所述滚子的滚动载荷，是基于以下方式确定的：获取每个所述滚子的接触线长度、滚道内接触应力以及滚子与滚
道相接触的接触面的接触曲率总和，以确定所述滚子的滚动载荷。
10.根据本发明提供的一种变桨轴承微动磨损检测方法，所述滚子与滚道相接触的接触面的接触曲率总和是基于所述接触面的短半轴长度确定的。
11.根据本发明提供的一种变桨轴承微动磨损检测方法，所述额定单向变桨角度范围，是基于以下方式确定的：获取风电机组在全工况载荷运行时序中的单向微幅变桨角度；确定所采集到的所有的单向微幅变桨角度的加权平均值，作为所述风电机组的单向变桨角度中心值；基于所述单向变桨角度中心值，确定所述额定单向变桨角度范围。
12.根据本发明提供的一种变桨轴承微动磨损检测方法，所述目标加载点的数量为多个；所述通过在目标叶片上的至少一个目标加载点处施加载荷，以使得所述目标叶片的弯矩达到预设弯矩，包括：在每个所述目标加载点处分别施加一载荷，以使得所有目标点处的力矩和与所述目标叶片的初始弯矩之和，等于所述预设弯矩。
13.第二方面，本发明还提供一种变桨轴承微动磨损检测装置，包括：载荷施加单元，用于通过在目标叶片上的至少一个目标加载点处施加载荷，以使得所述目标叶片的弯矩达到预设弯矩；应力仿真单元，用于计算在所述预设弯矩下，与所述目标叶片相对应的目标变桨轴承滚道内的接触应力；次数计算单元，用于根据所述目标变桨轴承的接触循环次数与所述接触应力之间的关联关系，确定所述目标变桨轴承试验的接触循环次数；检测控制单元，用于控制所述目标变桨轴承在额定单向变桨角度范围内，循环运行所述接触循环次数，以获取所述目标变桨轴承的微动磨损检测结果。
14.第三方面，本发明还提供一种变桨轴承微动磨损检测系统，包括目标变桨轴承、减速机、电机编码器、载荷施加装置、力传变送器和处理器；所述减速机，用于驱动所述目标变桨轴承实现单向变桨；所述电机编码器，用于获取所述目标变桨轴承在的单向变桨角度；所述载荷施加装置，用于通过在目标叶片上的至少一个目标加载点处施加载荷；所述力传变送器，用于获取所述载荷施加装置施加载荷时的载荷值；所述处理器，用于执行如上述任一种所述的变桨轴承微动磨损检测方法。
15.根据本发明提供的一种变桨轴承微动磨损检测系统，所述目标变桨轴承为两个，两个所述目标变桨轴承通过转接法兰连接；其中，所述转接法兰连接分别连接一个目标变桨轴承的外圈，以及另一目标变桨轴承的内圈；任一目标变桨轴承连接所述叶片，另一目标变桨轴承连接发动机组的驱动端。
16.第四方面，本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述变桨轴承微动磨损检测方法的步骤。
17.第五方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述变桨轴承微动磨损检测方法的步骤。
18.本发明提供的变桨轴承微动磨损检测方法、装置及系统，通过施加载荷以实现增大弯矩，进而增大接触应力，以达到减小接触循环次数的目的，能够实现对微动磨损的快速验证，加快对变桨轴承可靠性能的评估效率，能一定程度提高微动磨损检测精度。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是现有技术提供的微动磨损测试装置的结构示意图；
21.图2是本发明提供的变桨轴承微动磨损检测方法的流程示意图；
22.图3是本发明提供的对目标叶片施加载荷的示意图；
23.图4是本发明提供的变桨轴承微动磨损检测装置的结构示意图；
24.图5是本发明提供的变桨轴承微动磨损检测系统的结构示意图；
25.图6是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
26.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.需要说明的是，在本发明实施例的描述中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.图1是现有技术提供的微动磨损测试装置的结构示意图，如图1所示，主要包括负载1、摆杆2、曲柄3、电机4、底座5、支架6、承载轴承7、轴承座8、实验轴承9、加载轴承10和加载杆11。
29.该微动磨损测试装置的工作原理为：在轴承座8上部安装有承载轴承7和实验轴承9，承载轴承7和实验轴承9同心；底座5置于支架6上，电机4安装在底座5上，带动曲柄3做整圈圆周运动，曲柄3带动摆杆2做往复摆动，通过改变摆杆2偏心距即可改变实验轴承9的摆动角度；实验轴承9的轴向载荷由加载轴承10通过上部加载杆11得到，改变负载1可使实验轴承9得到不同载荷。
30.从该微动磨损测试装置记载的内容可得，该装置采用的是模拟风机运行状况，通过实验轴承去模拟变桨轴承的工作情况，通过电机驱动曲柄和摆杆来拉动实验轴承，使其
处于微动磨损状态下。因此，该装置通过负载传递载荷到加载杆，并进一步与加载杆相连的加载轴承将载荷传递给实验轴承。但是，一方面，该现有的装置是一种模拟状态下对于轴承微动磨损状态的检测，与风电机组的实际运行场景存在较大的差异。另一方面，由于该现有装置虽然采用了加载载荷的方式，能够一定程度减小测试周期，但是其无法精确估计出轴承的接触循环次数，导致在实际检测时无法精确地确定出检测结果，存在精确度不够高的缺陷。
31.下面结合图2至图5描述本发明实施例所提供的变桨轴承微动磨损检测方法、装置及系统。
32.图2是本发明提供的变桨轴承微动磨损检测方法的流程示意图，如图2所示，包括但不限于以下步骤：
33.步骤101：通过在目标叶片上的至少一个目标加载点处施加载荷，以使得所述目标叶片的弯矩达到预设弯矩；
34.具体地，目标叶片为与目标变桨轴承直接相连的待试验叶片，通过在目标叶片上至少一个目标加载点处施加载荷，以达到增加目标叶片的弯矩，最后使得目标叶片的总弯矩达到预设弯矩。
35.其中，目标加载点可以为一个，也可以为多个。在目标加载点处施加的载荷数值并没有限定具体大小，只需要确保在所有目标加载点处施加载荷后，目标叶片的总弯矩达到预设弯矩即可。
36.其中，预设弯矩为微动磨损检测试验开始时，依照具体场景的实用需求预先设定的。
37.步骤102：计算在所述预设弯矩下，与所述目标叶片相对应的目标变桨轴承滚道内的接触应力；
38.具体地，目标叶片的总弯矩达到预设弯矩时，计算与目标叶片相连的目标变桨轴承滚道内接触应力。其中，变桨轴承滚道为轴承内部供滚子滚动的平面，滚子在变桨轴承滚道上滚动时，滚子与滚道互相挤压产生应力，接触应力为滚道所能承受的接触应力总和极限最大值。
39.目标叶片的弯矩与目标变桨轴承滚道内接触应力之间为正相关关系，当目标叶片的弯矩增大至预设弯矩的时候，接触应力也会相对应地增大。
40.步骤103：根据所述目标变桨轴承的接触循环次数与所述接触应力之间的关联关系，确定所述目标变桨轴承试验的接触循环次数；
41.进一步地，通过计算获取到接触应力后，根据接触应力与目标变桨轴承的接触循环次数之间的关联关系，即可确定目标变桨轴承试验的接触循环次数。其中，目标变桨轴承试验的接触循环次数为滚子在滚道内循环滚动次数。
42.此外，目标变桨轴承的接触循环次数与所述接触应力之间的关联关系，是指两者之间在风电机组正常运行情况下所存在的关联关系。
43.假设目标变桨轴承滚道内接触应力与目标变桨轴承的接触循环次数的乘积数值为一个不变常数，当接触应力增加变大后，目标变桨轴承的接触循环次数将会相对应地减小。因此，通过增加接触应力可以有效减少接触循环次数，减短微动磨损检测试验时间，实现对微动磨损的快速验证。
44.作为一种可选的实施例，上述变桨轴承微动磨损检测方法步骤101至步骤103均可通过bladed软件变桨轴承时序仿真完成。
45.其中，bladed软件是一种风电机组设计软件，可通过其进行载荷计算和性能仿真，因此通过bladed软件完成载荷计算及确定接触应力和接触循环次数，不仅能更省时省力地还原目标变桨轴承在微动磨损工作情况下的运行状态，还能避免由于人工操作导致可能出现的误差风险，更精准地确定施加载荷、预设弯矩、接触应力和接触循环次数等数值大小。
46.步骤104：控制所述目标变桨轴承在额定单向变桨角度范围内，循环运行所述接触循环次数，以获取所述目标变桨轴承的微动磨损检测结果。
47.其中，额定单向变桨角度范围为变桨轴承小振幅振动时变桨轴承角度变化范围。控制目标变桨轴承在额定单向变桨角度范围内运行，是确保目标变桨轴承当前的运行情况等效于容易发生微动磨损的运行情况下。
48.进一步地，确保当前目标变桨轴承循环运行于额定单向变桨角度范围内，在控制目标变桨轴承的运行循环次数达到上述接触循环次数后，获取目标变桨轴承是否因为微动磨损失效机理导致变桨轴承失效的结果，作为微动磨损检测结果。若目标变桨轴承并未因为微动磨损出现运行不可靠或工作寿命减少等不良情况，则可认为目标变桨轴承通过微动磨损失效机理试验。
49.结合上述分析，利用图1中所提供的现有的微动磨损测试装置，测试实验轴承的微动磨损情况时，是根据实验轴承在出现轴承失效时的循环转动次数来确定出微动磨损检测结果的。
50.但本发明所提供的变桨轴承微动磨损检测方法，是根据预先设计的弯矩(即预设弯矩)，来确定出目标变桨轴承滚道内接触应力，进而预先确定出远小于叶片在正常运转状态下进行微动磨损检测所需要的循环转动次数(即接触循环次数)。由于本发明的接触循环次数确定后，即可以直接根据控制目标变桨轴承运行到达这一次数后的状态，直接确定出微动磨损检测结果。
51.因此，可以明确的比较出，本发明所提供的变桨轴承微动磨损检测方法，相较于现有方案所采用不限定循环转动次数的检测方式来说，能有效减少微动磨损检测的检测周期，提高微动磨损检测效率。
52.同时，本发明提供的微动磨损测试方法的实验对象为目标变桨轴承，与现有技术中微动磨损测试装置的实验对象为实验轴承有着实质上的不同。本发明提供的微动磨损测试方法落实到变桨轴承在实际工作环境中发生微动磨损的检测过程，而现有技术中微动磨损测试装置则是通过实验轴承在模拟环境中发生微动磨损所需循环次数的数据结果，再由此数据结果去预测实际变桨轴承的微动磨损情况。
53.因此，本发明提供的微动磨损测试方法能精确检测目标变桨轴承在实际工作环境中是否会因为微动磨损出现变桨轴承失效，从而导致变桨轴承运行可靠性低或工作寿命减少的情况。
54.本发明提供的变桨轴承微动磨损检测方法，通过施加载荷以实现增大弯矩，进而增大接触应力，以达到减小接触循环次数的目的，能够有效地加快微动磨损检测效率，提高微动磨损检测精度。
55.基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，在上述步骤103中所涉及到的所述
目标变桨轴承的接触循环次数与所述接触应力之间的关联关系，是基于以下方式确定的：
56.根据所述目标变桨轴承的滚子数目和每个所述滚子的滚动载荷，确定所述目标变桨轴承的当量载荷；
57.根据所述目标变桨轴承的额定动载荷、当量载荷和转动疲劳圈数之间的关联关系，确定所述目标变桨轴承的转动疲劳圈数与滚道内接触应力之间的关联关系；
58.结合所述目标变桨轴承的转动疲劳圈数与接触循环次数之间的关联关系，确定所述目标变桨轴承的接触循环次数与所述接触应力之间的关联关系。
59.具体地，目标变桨轴承的滚子数目为目标变桨轴承滚道内的滚子总数量；每个所述滚子的滚动载荷是指每个滚子在目标变桨轴承滚道内滚动时施加于滚道上的载荷；目标变桨轴承的当量载荷为目标变桨轴承的理论计算载荷，在仿真计算过程中，目标变桨轴承在该理论计算载荷作用下视为如同承受了实际载荷。
60.进一步地，根据所述目标变桨轴承的滚子数目和每个所述滚子的滚动载荷可以确定出目标变桨轴承滚道中滚动时产生的当量载荷，具体由以下公式(1)确定：
61.p＝q*z
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
62.其中，z为目标变桨轴承的滚子数目；q为每个滚子在目标变桨轴承滚道中滚动时产生的滚动载荷；p为所有滚子在目标变桨轴承滚道中滚动时产生的当量载荷。
63.进一步地，确定所述目标变桨轴承的当量载荷后，根据所述目标变桨轴承的额定动载荷、当量载荷和转动疲劳圈数之间的关联关系，确定所述目标变桨轴承的转动疲劳圈数与滚道内接触应力之间的关联关系。其中，目标变桨轴承的转动疲劳圈数是指目标变桨轴承转动圈数达到转动疲劳圈数时将会出现疲劳磨损的临界寿命；目标变桨轴承的额定动载荷是指变桨轴承的基本额定寿命恰好为100万转时，变桨轴承所能承受的载荷。此外，所述目标变桨轴承的额定动载荷、当量载荷和转动疲劳圈数之间的关联关系可由以下公式(2)确定：
[0064][0065]
其中，l为所述目标变桨轴承的转动疲劳圈数；c为所述目标变桨轴承的额定动载荷；p为所述目标变桨轴承的当量载荷。
[0066]
结合公式(2)，所述目标变桨轴承的转动疲劳圈数与滚道内接触应力之间的关联关系可由以下公式(3)确定：
[0067][0068]
其中，l为所述目标变桨轴承的转动疲劳圈数；c为所述目标变桨轴承的额定动载荷；s为目标变桨轴承滚道内接触应力；le为滚子的接触线长度，是指滚子与滚道接触的曲线长度；∑ρ为滚子与滚道相接触的接触面的接触曲率总和，是指滚子与滚道接触曲面的曲率总和；z为目标变桨轴承的滚子数目。
[0069]
目标变桨轴承的转动疲劳圈数与接触循环次数之间满足一定的等量关系。例如：
[0070]
n＝100*l
[0071]
其中，n为目标变桨轴承的接触循环次数，l为目标变桨轴承的转动疲劳圈数。
[0072]
结合转动疲劳圈数与接触循环次数的等量关系，代入至公式(3)中即可得到接触
循环次数与接触应力之间的关联关系。
[0073]
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，所述目标变桨轴承的转动疲劳圈数与接触循环次数之间的比值为常数。
[0074]
具体地，上述公式(3)可进一步简化为以下公式(4)：
[0075][0076]
其中，l为目标变桨轴承的转动疲劳圈数；s为目标变桨轴承滚道内接触应力；c
′
为常数。
[0077]
也就是说，目标变桨轴承的转动疲劳圈数与目标变桨轴承滚道内接触应力之间总是满足一个常数关系，结合目标变桨轴承的转动疲劳圈数与接触循环次数之间满足一定的等量关系，接触循环次数与滚道内接触应力之间的关联关系可由以下公式(5)确定：
[0078][0079]
其中，n为目标变桨轴承的接触循环次数；s为目标变桨轴承滚道内接触应力；c
″
为常数。
[0080]
进一步地，由公式(4)和公式(5)可得到目标变桨轴承的转动疲劳圈数与接触循环次数之间的比值为c
′
与c
″
两个常数之间的比值。
[0081]
本发明提供的变桨轴承微动磨损检测方法，通过施加载荷以实现增大弯矩，进而增大接触应力，以达到减小接触循环次数的目的，能够有效地加快微动磨损检测效率，提高微动磨损检测精度。
[0082]
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，每个所述滚子的滚动载荷，是基于以下方式确定的：
[0083]
获取每个所述滚子的接触线长度、滚道内接触应力以及滚子与滚道相接触的接触面的接触曲率总和，以确定所述滚子的滚动载荷。
[0084]
具体地，获取到每个滚子的接触线长度、滚道内接触应力以及滚子与滚道相接触的接触面的接触曲率总和后，所述滚子的滚动载荷可以由以下公式(6)、公式(7)、公式(8)、公式(9)确定：
[0085][0086]
其中，q为每个滚子的滚动载荷；s为目标变桨轴承滚道内接触应力；b为接触面的短半轴长度；le为滚子的接触线长度。
[0087]
作为一种可选的实施例，所述滚子与滚道相接触的接触面的接触曲率总和是基于所述接触面的短半轴长度确定的。
[0088]
其中，接触面的短半轴长度是指滚子在滚道内滚动时，与滚道接触的接触面是一个椭圆，接触面的短半轴长度即该椭圆的短半轴。
[0089]
进一步地，获取到接触面的短半轴长度后，滚子与滚道相接触的接触面的接触曲率总和可以由以下公式(7)确定：
[0090]
[0091]
其中，b为接触面的短半轴长度；q为每个滚子的滚动载荷；le为滚子的接触线长度；∑ρ为滚子与滚道相接触的接触面的接触曲率总和。
[0092]
由上述公式(6)和公式(7)可进一步得到以下公式(8)：
[0093][0094]
其中，q为每个滚子的滚动载荷；s为滚道内接触应力；le为滚子的接触线长度；∑ρ为滚子与滚道相接触的接触面的接触曲率总和。
[0095]
进一步地，公式(8)两端的q合并到一起可获得以下公式(9)：
[0096][0097]
其中，q为每个滚子的滚动载荷；s为滚道内接触应力；le为滚子的接触线长度；∑ρ为滚子与滚道相接触的接触面的接触曲率总和。
[0098]
最后，为了更清楚地说明本发明实施例所提供的确定所述目标变桨轴承的接触循环次数与所述接触应力之间的关联关系，提供以下实施例进行说明：
[0099]
1、将公式(7)代入至公式(6)得到公式(8)；
[0100]
2、将公式(8)两端的q合并到一起可获得公式(9)，结合公式(9)、公式(1)与公式(2)可得到公式(3)；
[0101]
3、将公式(3)可以进一步简化成公式(4)，并结合目标变桨轴承的转动疲劳圈数与接触循环次数之间满足一定的等量关系，由公式(4)得到公式(5)。
[0102]
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，在上述步骤104中所涉及到的所述额定单向变桨角度范围，是基于以下方式确定的：
[0103]
获取风电机组在全工况载荷运行时序中的单向微幅变桨角度；
[0104]
确定所采集到的所有的单向微幅变桨角度的加权平均值，作为所述风电机组的单向变桨角度中心值；
[0105]
基于所述单向变桨角度中心值，确定所述额定单向变桨角度范围。
[0106]
具体地，获取风电机组在全部工作情况所对应的载荷作用下运行时，每个时序变桨轴承的变桨角度。然后，基于风电机组的变桨临界角度值θ
crit
，从获取到的每个时序变桨轴承的变桨角度中筛选出所有小于等于θ
crit
的变桨角度，作为单向微幅变桨角度。其中，θ
crit
可以由现有计算公式计算得到。
[0107]
进一步地，基于每个单向微幅变桨角度的出现频率，确定获取到的所有单向微幅变桨角度权重并对加权后的所有单向微幅变桨角度取平均值，该单向微幅变桨角度平均值作为风电机组的单向变桨角度中心值。
[0108]
进一步地，根据所述单向变桨角度中心值确定所述额定单向变桨角度范围。
[0109]
作为一种可选的实施例，假设获取到风电机组在全工况载荷运行时序中的所有变桨角度为总共100个变桨角度；θ
crit
为2
°
；所有变桨角度中小于等于θ
crit
的总共有60个，将这60个小于等于θ
crit
的变桨角度作为单向微幅变桨角度，假设其中有20个单向微幅变桨角度为0.5
°
，20个单向微幅变桨角度为1
°
，20个单向微幅变桨角度为1.5
°
，则单向变桨角度中心值可由这60个单向微幅变桨角度加权求平均值计算得到，具体计算可由以下公式(10)得
到：
[0110][0111]
其中，θ为单向变桨角度中心值。
[0112]
因此，基于计算得到的单向变桨角度中心值θ，确定额定单向变桨角度范围为[0
°
，1
°
]区间。
[0113]
本发明提供的变桨轴承微动磨损检测方法，基于加权确定单向变桨角度中心值，能够更准确地定位到变桨轴承发生微动磨损时的实际变桨角度，更精确地检测目标变桨轴承在微动磨损情况下的工作情况。
[0114]
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，在上述步骤101中所涉及到的所述目标加载点的数量为多个；
[0115]
所述通过在目标叶片上的至少一个目标加载点处施加载荷，以使得所述目标叶片的弯矩达到预设弯矩，包括：
[0116]
在每个所述目标加载点处分别施加一载荷，以使得所有目标点处的力矩和与所述目标叶片的初始弯矩之和，等于所述预设弯矩。
[0117]
作为一种优选的实施例，图3是本发明提供的对目标叶片施加载荷具体实施例的示意图，如图3所示，与目标变桨轴承直接相连的目标叶片上，共有四个目标加载点，在这四个目标加载点上可以施加同样大小的载荷，也可以施加不同大小的载荷，只需要确保施加载荷后，这四个目标加载点处提供的力矩能使得目标叶片的总弯矩达到预设弯矩即可。
[0118]
进一步地，目标叶片的总弯矩可由以下公式得到：
[0119]
m0＝f0*l0[0120]
m＝f1*l1+f2*l2+f3*l3+f4*l4+m0[0121]
其中，m0为目标叶片的初始弯矩；f0为目标叶片的重力；l0为目标叶片重心至变桨轴承的距离；m为目标叶片的总弯矩；f1为目标加载点1处施加载荷；l1为目标加载点1至变桨轴承的距离；f2为目标加载点2处施加载荷；l2为目标加载点2至变桨轴承的距离；f3为目标加载点3处施加载荷；l3为目标加载点3至变桨轴承的距离；f4为目标加载点4处施加载荷；l4为目标加载点4至变桨轴承的距离。
[0122]
本发明提供的变桨轴承微动磨损检测方法，通过在多个目标加载点处施加载荷，能在保证目标叶片的总弯矩达到预设弯矩的同时确保目标叶片不会因为仅有一个目标加载点被施加载荷过大从而影响目标叶片的零件质量，保证目标叶片的运行可靠性与工作寿命。
[0123]
图4是本发明提供的变桨轴承微动磨损检测装置的结构示意图，如图4所示，主要包括载荷施加单元41、应力仿真单元42、次数计算单元43和检测控制单元44，其中：
[0124]
载荷施加单元41，用于通过在目标叶片上的至少一个目标加载点处施加载荷，以使得所述目标叶片的弯矩达到预设弯矩；
[0125]
应力仿真单元42，用于计算在所述预设弯矩下，与所述目标叶片相对应的目标变桨轴承滚道内的接触应力；
[0126]
次数计算单元43，用于根据所述目标变桨轴承的接触循环次数与所述接触应力之间的关联关系，确定所述目标变桨轴承试验的接触循环次数；
[0127]
检测控制单元44，用于控制所述目标变桨轴承在额定单向变桨角度范围内，循环运行所述接触循环次数，以获取所述目标变桨轴承的微动磨损检测结果。
[0128]
需要说明的是，本发明实施例提供的变桨轴承微动磨损检测装置，在具体运行时，可以执行上述任一实施例所述的变桨轴承微动磨损检测方法，对此本实施例不作赘述。
[0129]
本发明提供的变桨轴承微动磨损检测装置，通过施加载荷以实现增大弯矩，进而增大接触应力，以达到减小接触循环次数的目的，能够有效地加快微动磨损检测效率，提高微动磨损检测精度。
[0130]
图5是本发明提供的变桨轴承微动磨损检测系统的结构示意图，如图5所示，主要包括目标变桨轴承51、减速机52、电机编码器53、载荷施加装置54、力传变送器55和处理器56，其中：
[0131]
所述减速机52，用于驱动所述目标变桨轴承51实现单向变桨；
[0132]
所述电机编码器53，用于获取所述目标变桨轴承51在的单向变桨角度；
[0133]
所述载荷施加装置54，用于通过在目标叶片上的至少一个目标加载点处施加载荷；
[0134]
所述力传变送器55，用于获取所述载荷施加装置54施加载荷时的载荷值；
[0135]
所述处理器56，用于执行上述任一实施例所述的变桨轴承微动磨损检测方法。
[0136]
本发明提供的变桨轴承微动磨损检测系统，通过施加载荷以实现增大弯矩，进而增大接触应力，以达到减小接触循环次数的目的，能够有效地加快微动磨损检测效率，提高微动磨损检测精度。
[0137]
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，所述目标变桨轴承为两个，两个所述目标变桨轴承通过转接法兰连接；
[0138]
其中，所述转接法兰连接分别连接一个目标变桨轴承的外圈，以及另一目标变桨轴承的内圈；
[0139]
任一目标变桨轴承连接所述叶片，另一目标变桨轴承连接发动机组的驱动端。
[0140]
具体地，两个目标变桨轴承通过转接法兰连接，其中转接法兰是一种可用于轴与轴之间相互连接的零件。通过任一目标变桨轴承连接所述叶片，另一目标变桨轴承连接发动机组的驱动端以及通过转接法兰分别连接一个目标变桨轴承外圈与另一个目标变桨轴承连接内圈能够使得一个目标变桨轴承内圈旋转外圈固定，另外一个目标变桨轴承内圈固定外圈旋转，但两个目标变桨轴承均可实现轴向上滚子与滚道之间的滚动，也就均可实现微动磨损情况下的小振幅振动。
[0141]
此外，通过转接法兰连接两个目标变桨轴承，能够避免持续工作中发生卡死的情况。
[0142]
本发明提供的变桨轴承微动磨损检测系统，通过两个目标变桨轴承在不同旋转情况下的微动磨损检测试验，能更精确地检验目标变桨轴承的运行可靠性，保证目标变桨轴承的工作寿命不会出现较大误差。
[0143]
图6是本发明提供的电子设备的结构示意图，如图6所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)610、通信接口(communications interface)620、存储器(memory)630和通信总线640，其中，处理器610，通信接口620，存储器630通过通信总线640完成相互间的通信。处理器610可以调用存储器630中的逻辑指令，以执行变桨轴承微动磨损检测方法，该方
法包括：通过在目标叶片上的至少一个目标加载点处施加载荷，以使得所述目标叶片的弯矩达到预设弯矩；计算在所述预设弯矩下，与所述目标叶片相对应的目标变桨轴承滚道内的接触应力；根据所述目标变桨轴承的接触循环次数与所述接触应力之间的关联关系，确定所述目标变桨轴承试验的接触循环次数；控制所述目标变桨轴承在额定单向变桨角度范围内，循环运行所述接触循环次数，以获取所述目标变桨轴承的微动磨损检测结果。
[0144]
此外，上述的存储器630中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0145]
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各实施例所提供的变桨轴承微动磨损检测方法，该方法包括：通过在目标叶片上的至少一个目标加载点处施加载荷，以使得所述目标叶片的弯矩达到预设弯矩；计算在所述预设弯矩下，与所述目标叶片相对应的目标变桨轴承滚道内的接触应力；根据所述目标变桨轴承的接触循环次数与所述接触应力之间的关联关系，确定所述目标变桨轴承试验的接触循环次数；控制所述目标变桨轴承在额定单向变桨角度范围内，循环运行所述接触循环次数，以获取所述目标变桨轴承的微动磨损检测结果。
[0146]
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的变桨轴承微动磨损检测方法，该方法包括：通过在目标叶片上的至少一个目标加载点处施加载荷，以使得所述目标叶片的弯矩达到预设弯矩；计算在所述预设弯矩下，与所述目标叶片相对应的目标变桨轴承滚道内的接触应力；根据所述目标变桨轴承的接触循环次数与所述接触应力之间的关联关系，确定所述目标变桨轴承试验的接触循环次数；控制所述目标变桨轴承在额定单向变桨角度范围内，循环运行所述接触循环次数，以获取所述目标变桨轴承的微动磨损检测结果。
[0147]
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0148]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施
例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0149]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。