Page 41 - 无损检测2024年第六期

试验研究
试验研究

DOI：10.11973/wsjc202406002

风电机组齿轮的弱磁检测技术

李丰芫，于润桥，陈靖博，林玉婷，刘松源
（南昌航空大学 无损检测技术教育部重点实验室，南昌 330063）

摘 要：针对现有无损检测技术难以满足风电机组齿轮多类型缺陷检测需求的问题，提出
了一种基于弱磁原理的无损检测技术。采用所提方法，设计试验分别对两种含有不同缺陷的
17Cr2Ni2Mo钢试样进行检测，采集检测数据后进行信号处理和分析，最后与工业CT、巴克豪森噪
声检测结果进行对比。试验结果表明，弱磁检测技术对齿轮的表面和内部裂纹缺陷较为敏感，对齿
轮的磨削烧伤有很好的识别能力，定位准确，信号处理后的结果更为直观清晰。该技术在风电机组
齿轮的无损检测中具有应用潜力。
关键词：风电机组齿轮；弱磁检测；裂纹检测；磨削烧伤检测

中图分类号：TG115.28 文献标志码：A 文章编号：1000-6656(2024)06-0007-05

Weak magnetic testing technology of wind power gear

LI Fengyuan, YU Runqiao, CHEN Jingbo, LIN Yuting, LIU Songyuan
（Key Laboratory of Nondestructive Testing of Ministry of Education, Nanchang Hangkong University,
Nanchang 330063, China）

Abstract: A nondestructive testing technology based on weak magnetic principle was proposed to address the problem
that existing nondestructive testing techniques were unable to meet the requirements of detecting multiple types of defects
in wind turbine gears. Using the proposed method, the experiments were designed to detect two types of 17Cr2Ni2Mo
steel samples with different defects, detection data were collected, signal processing and analysis were performed, and the
results with industrial CT and Barkhausen noise detection were compared finally. The experimental results showed that
weak magnetic detection technology was more sensitive to surface and internal crack defects of gears, had good recognition
for grinding burns of gears, accurate positioning, and the results after signal processing were more-intuitive and clear. This
method has the potential for application in nondestructive testing of wind turbine gears.
Key words: wind turbine gear; weak magnetic testing; crack testing; grinding burn testing

风力发电是新能源的重要发展方向之一，而风 组系统具有重要的意义。
电机组长期、全天候在恶劣复杂的工作环境下运行， 齿轮的典型缺陷类型主要包括疲劳裂纹、齿面

[1]
其安全性、稳定性尤为重要 。齿轮的主要作用是 点蚀、齿面胶合、齿面磨损、断齿以及在加工过程
动力传输，同时也是非直驱式风力发电机的关键部 中易出现的磨削烧伤等，这些类型的缺陷一般出现
件 ，一旦发生故障，会直接影响风电机组的稳定工 在轮齿齿面上，在风电机组齿轮箱故障中占有较大
[2]
作和使用寿命，因此保证其正常运作对整个风电机 比例 [3-4] 。国外研究机构FZG（慕尼黑工业大学齿
轮研究中心）等在早期对齿轮内部疲劳断裂进行
了试验研究和数值模拟。英国克兰菲尔德大学的
收稿日期：2023-11-28
[5]
基金项目：国家自然科学基金（51765048,51967014） TOUTOUNTZAKIS等 采用声发射技术（AE）进
作者简介：李丰芫（1999—），男，硕士研究生，主要研究方向为电
行了齿轮缺陷检测，同时探讨了从轴承箱监测齿轮
磁无损检测技术
缺陷的可能性。刘柄显等 提出一种基于巴克豪森
[6]
通信作者：于润桥（1963—），男，教授，主要从事电磁无损检测及
弱磁仪器开发等方面的研究工作，yurunqiao@163. com 噪声的检测方法，该方法具有检测和表征微观金相
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2024 年 第 46 卷 第 6 期
无损检测