风机齿轮传动系统整体方案的粒子群算法两层优化设计方法

陆群峰　张保松

(中国中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司)



风机齿轮传动系统整体方案的粒子群算法两层优化设计方法

陆群峰张保松

(中国中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司)

提出了一种基于粒子群两层优化的风机齿轮传动系统整体方案设计方法，在充分考虑风机齿轮传动系统内在机理的前提下，以系统整体的可靠性为设计目标，通过两层优化相结合的方式，使用改进的粒子群算法寻找整个优化空间中的最优设计方案。该设计方法能够有效避免齿轮传动系统中常出现的短板效应，提高风机齿轮传动系统的可靠性。

风机齿轮传动系统粒子群算法两层优化整体设计方案

0　引言

风力发电机组的主齿轮箱是机组中一个非常重要的机械部件，传动比大，传递功率高[1]。风电机组往往安装于偏远的荒野、高山、甚至海域等地，难以到达[2]；其齿轮箱所在的机舱空间非常狭小，维修十分不易[3]，而如将齿轮箱从风机上吊装至地面维修，费用难以承受；这就迫使风机齿轮箱比普通齿轮箱有更高的可靠度要求。风机齿轮箱的损坏约90%是由于在某一个齿轮失效，其造成的损失却大大超过该齿轮本身的价值，这就是风电齿轮箱中常出现的短板效应，因此在设计初期就缩短各齿轮间的寿命差距是十分必要的。

传统的齿轮传动设计采用手工计算和经验相结合，在有限的几组方案中选择一组较优的方案。这种方法存在效率较低且无法保证方案最优的缺点[4]。……