專利名稱：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，特別是指 一種風(fēng)力發(fā) 電機(jī)組齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是風(fēng)電場(chǎng)的關(guān)鍵設(shè)備，對(duì)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的齒輪箱 來(lái)說(shuō)，由于溫度、轉(zhuǎn)速的不斷變化，導(dǎo)致其受力情況不斷變化，其 故障率較大。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通常設(shè)置在遠(yuǎn)離市郊風(fēng)力強(qiáng)的地區(qū)，因此，由于其 位置的關(guān)系很難經(jīng)常被維護(hù)檢查。長(zhǎng)期以來(lái)， 一直采用計(jì)劃維修與 事后維修方式。
計(jì)劃維修即運(yùn)行一定時(shí)間，如2500小時(shí)和5000小時(shí)后的例行維 護(hù)，如檢查螺栓力矩，加注潤(rùn)滑脂等。例行維護(hù)是在停機(jī)狀態(tài)下進(jìn)況且每次例行維護(hù)之間時(shí)間間隔太長(zhǎng)，即便有問(wèn)題也不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。 事后維修即風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)生故障停機(jī)后進(jìn)行維修，由于事后維
修因派遣技術(shù)人員到遙遠(yuǎn)的故障現(xiàn)場(chǎng)、分析事故原因、申請(qǐng)備件及
備件運(yùn)輸都需要一定時(shí)間，往往造成維修工作曠日持久，損失重大。 目前，雖然可以通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的齒輪箱進(jìn)行
監(jiān)控，但只能監(jiān)控其是否發(fā)生故障，即檢測(cè)結(jié)果僅為故障和正常兩
種，仍無(wú)法很好的解決上述停機(jī)時(shí)間較長(zhǎng)的問(wèn)題。
因此，迫切需要一種能夠監(jiān)測(cè)風(fēng)電機(jī)齒輪箱狀態(tài)的方法，去分析
齒輪箱的狀態(tài)，以便于可以提前對(duì)齒輪箱進(jìn)行維修或更換，縮短因
上述原因?qū)е碌耐C(jī)時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱 狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，以實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱綜合狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。
本發(fā)明提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，包括
A、 釆集反映齒輪箱狀態(tài)的各個(gè)狀態(tài)信息；
B、 將采集的各個(gè)狀態(tài)信息進(jìn)行量化處理，得到各個(gè)狀態(tài)信息的 量化值；
C 、根據(jù)各個(gè)狀態(tài)信息的量化值建立齒輪箱的綜合狀態(tài)值；
D、根據(jù)齒輪箱綜合狀態(tài)值確定齒輪箱狀態(tài)。
由上，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱綜合狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控與分 析，并未簡(jiǎn)單將其狀態(tài)分為"正常，，和"故障"狀態(tài)，而是采集各 個(gè)狀態(tài)信息進(jìn)行綜合評(píng)估，將多參數(shù)量化后，采用融合技術(shù)實(shí)現(xiàn)模 糊綜合評(píng)價(jià)理論和不同類型狀態(tài)參數(shù)評(píng)估模型的結(jié)合，給出風(fēng)力發(fā) 電機(jī)組齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測(cè)的方法，從而可以掌握齒輪箱的綜合狀態(tài)， 為故障分析和維護(hù)提供了依據(jù)，從而在故障出現(xiàn)前進(jìn)行維護(hù)或更換， 減少風(fēng)力發(fā)電4幾組停才幾時(shí)間
其中，步驟A釆集的數(shù)據(jù)包括至少以下之一類型的數(shù)據(jù)齒輪箱 的設(shè)計(jì)參數(shù)、運(yùn)行工況、試驗(yàn)狀態(tài)、故障特征、檢修歷史、在線監(jiān) 測(cè)值。
由上可見，本發(fā)明所采集的狀態(tài)信息類別多樣，以實(shí)現(xiàn)從不同的 角度來(lái)建立對(duì)齒輪箱的綜合狀態(tài)，未根據(jù)單相指標(biāo)或單相試驗(yàn)數(shù)據(jù) 判斷齒輪箱狀態(tài)。
其中，步驟B所述進(jìn)行量化處理的步驟包括判斷所采集的狀 態(tài)信息不能直接量化的，采用經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)或打分的方式量化；判斷所 采集的狀態(tài)信息可直接量化的，根據(jù)所采集的狀態(tài)信息變化量大小 采用靜態(tài)評(píng)估量化方式、漸變量化方式或突變量化方式進(jìn)行量化。.
由上可見，本發(fā)明還提供了量化方式，以解決由于釆集的狀態(tài)信 息中既有定量指標(biāo)又有定性指標(biāo)，且具有不同的量綱和數(shù)量級(jí)導(dǎo)致 的不能直接進(jìn)行比較的問(wèn)題。其中，所述靜態(tài)評(píng)估量化方式進(jìn)行量化是在狀態(tài)信息變化量小于
設(shè)定的第一閥值時(shí)采用，采用的量化公式為
<formula>formula see original document page 7</formula>其中A 、 z 2分別表示該參數(shù)指標(biāo)的優(yōu)良值和報(bào)警值；
所述漸變量化方式進(jìn)行量化是在狀態(tài)信息變化量大于所述第一
閥值、小于設(shè)定的第二閥值時(shí)采用，采用的量化公式為
<formula>formula see original document page 7</formula>
或 ~
其中^HM表示第^目第7子項(xiàng)目可能的最大值， 咖表示第I目
第y子項(xiàng)目可能的最小值；
所述突變量化方式進(jìn)行量化是在狀態(tài)信息變化量大于所述第二 閥值時(shí)采用，采用的量化公式為
其中^表示第''項(xiàng)目第乂子項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的第"欠量化值，、表示第
項(xiàng)目第y子項(xiàng)目第"欠測(cè)量值。
由上，本發(fā)明采用了多種量化方式，以反映各個(gè)狀態(tài)信息對(duì)齒輪 箱的影響。
其中，根據(jù)不同狀態(tài)信息對(duì)齒輪箱運(yùn)行影響的不同程度設(shè)定不同
狀態(tài)信息的權(quán)重值；步驟C所述建立齒輪箱的綜合狀態(tài)值時(shí)還根據(jù) 各個(gè)狀態(tài)信息的權(quán)重進(jìn)行建立。
由于不同狀態(tài)指標(biāo)對(duì)于影響齒輪箱運(yùn)行的重要程度不同，因此設(shè) 置不同的權(quán)重值。由上本發(fā)明還設(shè)置不同的權(quán)重值以表示對(duì)齒輪箱 不同的影響程度。
其中，根據(jù)不同狀態(tài)信息之間相互影響的程度設(shè)定不同狀態(tài)信息 的關(guān)聯(lián)度；步驟C所述建立齒輪箱的綜合狀態(tài)值時(shí)還根據(jù)各個(gè)狀態(tài) 信息之間的關(guān)聯(lián)度進(jìn)行建立。由上，可以通過(guò)設(shè)置關(guān)聯(lián)度，來(lái)表示參數(shù)之間的關(guān)系，并且以關(guān) 聯(lián)度的大小來(lái)表示該狀態(tài)參數(shù)對(duì)其他參數(shù)影響的大小。
其中，步驟C所述建立齒輪箱的綜合狀態(tài)值采用如下公式建立
、'/ 12 . Am、_
.及2mX
^2 ■
其中s為齒輪箱綜合狀態(tài)值，w"為指標(biāo)權(quán)重，矩陣i 為各指標(biāo)的 關(guān)聯(lián)度關(guān)系矩陣， 為各狀態(tài)指標(biāo)的量化值。
其中，步驟D所述確定齒輪箱狀態(tài)的步驟包括預(yù)先設(shè)置不同的 區(qū)間表示不同的狀態(tài)區(qū)間；判斷綜合狀態(tài)值的各個(gè)參數(shù)所屬狀態(tài)區(qū) 間；統(tǒng)計(jì)處于各個(gè)狀態(tài)區(qū)間內(nèi)的各個(gè)參數(shù)的百分比，根據(jù)百分比確 定齒輪箱狀態(tài)。
由上方式可以運(yùn)用所建立的齒輪箱的綜合狀態(tài)值來(lái)確定齒輪箱 當(dāng)前的^!犬態(tài)。
其中，所述步驟D后還包括根據(jù)確定的齒輪箱的不同狀態(tài)提 供不同的維護(hù)方案。以便于給普通維護(hù)人員一個(gè)維護(hù)的指導(dǎo)。
由上可以看出，本發(fā)明并未簡(jiǎn)單將其狀態(tài)分為"正常"和"故障" 狀態(tài)，也未根據(jù)單相指標(biāo)或單相試驗(yàn)數(shù)據(jù)判斷齒輪箱狀態(tài)。本發(fā)明 對(duì)齒輪箱狀態(tài)進(jìn)行不同部件的不同狀態(tài)參數(shù)，并分類進(jìn)行綜合評(píng)估， 將多參數(shù)量化后，釆用融合技術(shù)，通過(guò)權(quán)重值實(shí)現(xiàn)模糊綜合評(píng)價(jià)理 論和不同類型狀態(tài)參數(shù)評(píng)估模型的結(jié)合，給出風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱 狀態(tài)評(píng)估的方法，建立齒輪箱綜合狀態(tài)決策模型。從而可以掌握齒 輪箱的綜合狀態(tài)并進(jìn)行預(yù)測(cè)，以在故障出現(xiàn)前進(jìn)行維護(hù)或更換，減 少風(fēng)力發(fā)電機(jī)組停機(jī)時(shí)間。
由上，本發(fā)明分析齒輪箱設(shè)計(jì)，生產(chǎn)，安裝，運(yùn)行，維護(hù)處理等 過(guò)程，全面分析齒輪箱設(shè)計(jì)參數(shù)，運(yùn)行工況，預(yù)試狀態(tài)，故障狀況， 檢修歷史，在線監(jiān)測(cè)值等狀態(tài)信息，科學(xué)評(píng)判轉(zhuǎn)速、油溫、軸同心 度、軸彎曲度、振動(dòng)、磨損程度、運(yùn)行時(shí)間等狀態(tài)指標(biāo)，深入研究 齒輪箱漸變及突變故障特征，從而準(zhǔn)確評(píng)估風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱狀態(tài)，為齒輪箱運(yùn)行、維修和退役提供技術(shù)依據(jù)。


圖1為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱綜合狀態(tài)監(jiān)測(cè)流程圖2為齒輪箱狀態(tài)信息分層模型結(jié)構(gòu)圖3為一具體實(shí)施例獲取齒輪箱狀態(tài)信息的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的基本步驟包括以下步驟
首先，本發(fā)明采集可反映風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱狀態(tài)的各個(gè)狀態(tài)信息。
然后，將采集的各個(gè)狀態(tài)信息根據(jù)其特性，采用不同的方式進(jìn)行 量化處理，得出本次采集各個(gè)狀態(tài)信息的各個(gè)量化值。
之后，再根據(jù)各個(gè)狀態(tài)參數(shù)的權(quán)重、各個(gè)參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)度，將 所述量化值進(jìn)行融合處理，建立齒輪箱的綜合狀態(tài)值。
最后，根據(jù)齒輪箱綜合狀態(tài)值分析當(dāng)前齒輪箱狀態(tài)，并提供相應(yīng) 的解決方案。
下面參見圖1示出的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱綜合狀態(tài)監(jiān)測(cè)流程圖， 對(duì)本發(fā)明齒輪箱綜合狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，包括以下步驟 步驟101:采集可反映風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱狀態(tài)的各種狀態(tài)信息。
圖2示出了齒輪箱狀態(tài)信息分層模型結(jié)構(gòu)圖，根據(jù)狀態(tài)信息的來(lái) 源或種類，將齒輪箱綜合狀態(tài)信息2分為包含六種類型狀態(tài)，形成 第一層結(jié)構(gòu)，具體包括齒輪箱設(shè)計(jì)參數(shù)21、運(yùn)行工況22、試驗(yàn)狀 態(tài)23、故障特征24、檢修歷史25、在線監(jiān)測(cè)值26。其中每種類型 狀態(tài)又包括若干子狀態(tài)信息，形成第二層。每種子狀態(tài)信息還可包 含其子狀態(tài)信息，形成第三層。下面對(duì)齒輪箱狀態(tài)信息分層模型包 含的六種類型狀態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。
如圖2所示，齒輪箱設(shè)計(jì)參數(shù)21的子狀態(tài)信息(即第二層狀態(tài)
9信息)可以包括傳動(dòng)功率、傳動(dòng)比、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、輸入連接方式、冷 卻方式、潤(rùn)滑方式、靜動(dòng)載荷、效率、結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布、噪聲級(jí)和可 靠性等。其中的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)可包括的子狀態(tài)信息(第三層狀態(tài)信息)
可包括一級(jí)行星+兩級(jí)斜齒、兩級(jí)行星+—級(jí)斜齒等傳動(dòng)結(jié)構(gòu)；輸 入連接方式可包括的子狀態(tài)信息(第三層狀態(tài)信息)可包括花鍵連 接、法蘭連接、剛性脹套連接等連接方式；潤(rùn)滑方式可包括的子狀 態(tài)信息(第三層狀態(tài)信息)可包括飛濺潤(rùn)滑和強(qiáng)制潤(rùn)滑等潤(rùn)滑方式。 不難理解，圖2中僅列出一部分狀態(tài)信息作為舉例說(shuō)明，例如冷卻 方式還可包括水冷、風(fēng)冷等冷卻方式。
由于不同類型的齒輪箱有不同的設(shè)計(jì)參數(shù)，同 一類型的齒輪箱的 設(shè)計(jì)參數(shù)具有一些公用性狀態(tài)信息，如具有相同的傳動(dòng)功率、傳動(dòng) 比、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)等，因此，可以預(yù)先建立存儲(chǔ)各種類型齒輪箱設(shè)計(jì)參 數(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，記錄不同類型的齒輪箱所對(duì)應(yīng)的不同的設(shè)計(jì)參數(shù)。
當(dāng)需要采集到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)，可以采集齒輪箱 的標(biāo)示，并根據(jù)該標(biāo)示中記載的齒輪箱類型碼(例如可以規(guī)范齒輪 箱標(biāo)示中的兩位代碼表示齒輪箱類型碼)訪問(wèn)所述數(shù)據(jù)庫(kù)，讀取出 該類型碼對(duì)應(yīng)的齒輪箱的設(shè)計(jì)參數(shù)。
數(shù)據(jù)庫(kù)中還需建立對(duì)應(yīng)各個(gè)齒輪箱標(biāo)示的各個(gè)非公用性狀態(tài)參 數(shù)信息庫(kù)，已將非公用信息，如輸入連接方式等信息進(jìn)行存儲(chǔ)。當(dāng) 讀取某齒輪箱標(biāo)示對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)，將該齒輪箱類型碼對(duì)應(yīng)的齒 輪箱設(shè)計(jì)參數(shù)和該齒輪箱標(biāo)示對(duì)應(yīng)的非公用性狀態(tài)信息數(shù)據(jù)均讀取 出來(lái)，對(duì)于數(shù)據(jù)重合的內(nèi)容以非公用性狀態(tài)信息為準(zhǔn)。
其中，齒輪箱標(biāo)示可以是以可視狀態(tài)，如掃碼狀態(tài)(如條形碼) 或文字/圖像狀態(tài)存在，相應(yīng)的采集齒輪箱的標(biāo)示設(shè)備則為掃碼儀器 或攝像頭等。或者將齒輪箱標(biāo)示存儲(chǔ)在射頻芯片中，采集設(shè)備為相 應(yīng)的射頻接收裝置。由于齒輪箱的位置較高，因此采用無(wú)線方式， 如上述射頻方式采集其標(biāo)示較佳。
對(duì)于齒輪箱運(yùn)行工況22的子狀態(tài)信息，包括風(fēng)速、齒輪轉(zhuǎn)速、 齒輪負(fù)荷、環(huán)境溫度等。又如，還可以包括環(huán)境濕度等。對(duì)于運(yùn)行工況信息的采集，可以采用相應(yīng)的傳感器進(jìn)行采集，例 如風(fēng)速、轉(zhuǎn)速傳感器、壓力、溫度傳感器等，通過(guò)相應(yīng)的傳感器獲 取運(yùn)行工況所包含的各個(gè)參數(shù)。另外，由于已經(jīng)設(shè)置了對(duì)風(fēng)力發(fā)電 機(jī)組的風(fēng)速、轉(zhuǎn)速等信息進(jìn)行采集監(jiān)控的監(jiān)控中心時(shí)，部分運(yùn)行工 況信息也可以從現(xiàn)有的監(jiān)控中心獲取，而不需要另外的單獨(dú)增加傳 感器裝置。
對(duì)于齒輪箱試驗(yàn)狀態(tài)23的子狀態(tài)信息，包括空載試驗(yàn)、性能試 驗(yàn)、空載功率損耗試驗(yàn)、齒面接觸疲勞壽命試驗(yàn)、噪聲試驗(yàn)、油液 檢測(cè)試驗(yàn)和振動(dòng)檢測(cè)試驗(yàn)等試驗(yàn)結(jié)果。又如，其中的油液檢測(cè)試驗(yàn) 項(xiàng)可包括油品的衰化程度、油液添加劑的損耗程度、油液污染程度、 油液中磨粒含量等。振動(dòng)檢測(cè)試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)包括輸入端行星架前后軸承， 行星齒齒圏，低速軸前后軸承，中間軸前后軸岸(，高速軸前后軸承 等位置點(diǎn)。
其中，齒輪箱試驗(yàn)指出廠時(shí)所做的試驗(yàn)，以及在檢修、運(yùn)行中所 做的各種測(cè)試試驗(yàn)。試驗(yàn)狀態(tài)信息可以在試驗(yàn)中直接采集的試驗(yàn)結(jié) 果數(shù)據(jù)，并對(duì)應(yīng)所述齒輪箱的標(biāo)示保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。上面的對(duì)子狀 態(tài)信息的描述中僅將油液檢測(cè)試驗(yàn)和振動(dòng)檢測(cè)試驗(yàn)進(jìn)行了舉例。在 實(shí)際的信息采集中，涉及齒輪箱狀態(tài)的參數(shù)均可進(jìn)行采集，例如上 述空載功率損耗試驗(yàn)，其中可以包括不同風(fēng)力下的不同損耗參數(shù)。 若為短時(shí)間內(nèi)溫差變化較大的地區(qū)(如晝夜溫差大的沙漠地帶)， 還可以有不同溫度下的不同損耗參數(shù)。在齒輪箱試驗(yàn)狀態(tài)信息采集 時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際的需要進(jìn)行選擇。
對(duì)于齒輪箱故障特征24信息來(lái)說(shuō)，齒輪箱風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要部 件包括滾動(dòng)軸承，齒輪，傳動(dòng)軸，潤(rùn)滑油以及箱體等。實(shí)際使用過(guò) 程中齒輪箱主要故障特征包括齒形誤差、齒輪承載能力設(shè)計(jì)不當(dāng)、 運(yùn)行載荷過(guò)高、齒輪均勻磨損、箱體共振、軸彎曲、斷齒、軸不平 衡、軸向竄動(dòng)、潤(rùn)滑不良、油封不良、軸承疲勞剝落和點(diǎn)蝕等。
故障狀況類型屬于經(jīng)驗(yàn)型數(shù)據(jù)庫(kù)，即預(yù)先建立的齒輪箱的各種故 障特征，將每種故障類型分別編碼保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中。由于同一故障
ii的故障程度對(duì)齒輪箱影響不同，因此，上述各個(gè)故障均可以設(shè)置相 應(yīng)的故障程度參數(shù)，為了便于單位的統(tǒng)一，可以采用百分比來(lái)替代 具體差值，例如使用齒形誤差的百分比、齒輪承載能力設(shè)計(jì)誤差百 分比替代誤差量，運(yùn)行載荷相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)載荷的百分比、齒輪磨損程 度的百分比、箱體共振振幅相對(duì)設(shè)計(jì)振幅的百分比、軸彎曲角度相 對(duì)于限定值的百分比、斷齒數(shù)量所占齒數(shù)百分比、軸偏移角度的百 分比，軸向竄動(dòng)相對(duì)于軸向允許竄動(dòng)值百分比、摩擦系數(shù)、剩余油 量百分比、軸承疲勞剝落和點(diǎn)蝕所占面積百分比等。
對(duì)于齒輪箱檢修歷史25,即將檢修的歷史記入數(shù)控，其子狀態(tài) 參數(shù)包括更換傳動(dòng)軸、軸承、齒輪、潤(rùn)滑油等。還可以包括各個(gè)傳 動(dòng)軸、齒輪等部件的連續(xù)運(yùn)行時(shí)間、齒輪箱總運(yùn)行時(shí)間等。
檢修歷史信息需要在進(jìn)行檢修后將相應(yīng)的信息錄入數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì) 應(yīng)相應(yīng)齒輪箱標(biāo)示的數(shù)據(jù)中。信息的錄入可以是技術(shù)人員錄入，或 者根據(jù)技術(shù)人員提供的維修單(紙件或電子單)，從維修單中采集 信息錄入數(shù)據(jù)庫(kù)。例如，簡(jiǎn)單的，可以設(shè)置所檢修部件是否更換對(duì) 應(yīng)的狀態(tài)參數(shù)值為0、 1。若需要進(jìn)一步的精確，則各個(gè)部件可以以 實(shí)際運(yùn)行時(shí)間和i殳計(jì)運(yùn)行時(shí)間的比例記為各個(gè)部件的狀態(tài)參數(shù)值， 當(dāng)然由于設(shè)備的磨損通常非線性的，通過(guò)實(shí)際運(yùn)行時(shí)間和設(shè)計(jì)運(yùn)行 時(shí)間計(jì)算狀態(tài)參數(shù)值時(shí)，也可以釆用曲線函數(shù)，例如平方差、平放 比等。當(dāng)然，對(duì)于運(yùn)行時(shí)間參數(shù)也可以歸到齒輪箱運(yùn)行工況22的類 別中。
對(duì)于在線監(jiān)測(cè)值26,即對(duì)齒輪箱本身所實(shí)時(shí)檢測(cè)的狀態(tài)參數(shù)， 其子狀態(tài)參數(shù)包括油溫、油壓、油位、軸承溫度、振動(dòng)值等。例如 振動(dòng)值還可以包括水平向振動(dòng)值、豎直向振動(dòng)值等。
其中，在線檢測(cè)的信息可以通過(guò)設(shè)置相應(yīng)的傳感器去采集，如溫 度、壓力、液位傳感器、振動(dòng)傳感器等，通過(guò)傳感器去采集得到相 應(yīng)的參數(shù)。另外，由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組已經(jīng)設(shè)置了對(duì)某些信息進(jìn)行監(jiān) 控采集的監(jiān)控中心，故部分運(yùn)行工況信息也可以從現(xiàn)有的監(jiān)控中心 獲取，而不需要另外的單獨(dú)增加傳感器裝置。這里說(shuō)明的是，對(duì)于圖2的各個(gè)狀態(tài)參數(shù)的劃分方式，是結(jié)合數(shù) 據(jù)的來(lái)源、數(shù)據(jù)的類型和特性劃分的，實(shí)際的狀態(tài)信息采集中，只 要將各個(gè)參數(shù)采集到即可，與劃分方式無(wú)關(guān)。并且，可以根據(jù)實(shí)際 的需要選擇所要采集的參數(shù)，并不一定將圖2中示出的全部狀態(tài)參 數(shù)全部采集。例如圖3所示的實(shí)施例中，根據(jù)實(shí)際需要，所要采集 的信息為左側(cè)列出的各個(gè)狀態(tài)信息。
步驟102:將采集的各個(gè)狀態(tài)信息根據(jù)其特性，采用不同的方式 進(jìn)行量化處理，得出本次采集各個(gè)狀態(tài)信息的各個(gè)量化值。
由于采集的狀態(tài)信息中既有定量指標(biāo)又有定性指標(biāo)，且具有不同 的量綱和數(shù)量級(jí)，因此不能直接進(jìn)行比較，本步驟針對(duì)不同的狀態(tài) 信息采用不同的方式進(jìn)行量化。具體如下
首先，確定所采集的狀態(tài)信息是否可以直接量化，對(duì)于不能直接 量化的，根據(jù)狀態(tài)參數(shù)的特性采用下述第四種經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)或?qū)＜掖蚍?的方式進(jìn)行量化。對(duì)于可以直接量化的，則判斷本次采集的狀態(tài)信 息變化量大小，可以采用與前次采集的相同參數(shù)進(jìn)行比較判斷變化 量大小的方式，當(dāng)變化量小于設(shè)定第一閥值時(shí)，采用下述第三種靜 態(tài)評(píng)估量化方式；當(dāng)變化量大于第一閥值，而小于設(shè)定的第二閥值 時(shí)采用下述第二種漸變量化方式；當(dāng)變化量大于第二閥值時(shí)采用下 述第一種突變的量化方式。所述劃分第一閥值第二閥值的值可以預(yù) 先設(shè)定。
下面列出了上面提到的四種量化方式 A、狀態(tài)信息突變的量化
對(duì)于影響齒輪箱安全運(yùn)行的重要指標(biāo)，通常要考慮該指標(biāo)參數(shù)的 歷史發(fā)展過(guò)程和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，以便及時(shí)在綜合狀態(tài)值中反映該重 要指標(biāo)值的變化。<formula>formula see original document page 13</formula>
其中 表示第"貞目第7子項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的第A:次量化值，x,^表示第z'項(xiàng)目第7子項(xiàng)目第"欠測(cè)量值。
比如對(duì)于油溫，油壓，油位，軸承溫度，振動(dòng)值等，其值突然變 化時(shí)，即超過(guò)第二閥值時(shí)，對(duì)齒輪箱狀態(tài)的影響就可以用上述公式 定義。不難理解，也可以采用其他的公式，例如本例中采用了前5 次參數(shù)的均值，也可以釆用更多或更少次參數(shù)的均值。
B、狀態(tài)信息漸變的量化
X丄—
= i
X—x 或
其中^隨表示第z'項(xiàng)目第7'子項(xiàng)目可能的最大值， 誦表示第"貞目
第7子項(xiàng)目可能的最小值。
比如對(duì)于振動(dòng)值等，其值低于一定的數(shù)值變化時(shí)，即變化量大于 第一閥值，而小于設(shè)定的第二閥值時(shí)，則振動(dòng)值逐漸變化對(duì)齒輪箱 狀態(tài)的影響就可以用上述7>式定義。
C、狀態(tài)信息靜態(tài)評(píng)估
"扭='
1 ~《A
- Zl < X^ ^ Z2 我 =<
0 z2<、
1 Z2 < A:
其中、Z2分別表示該參數(shù)指標(biāo)的優(yōu)良值(或報(bào)警值)和報(bào)警值 (或優(yōu)良值)。
比如對(duì)于風(fēng)速，轉(zhuǎn)速，負(fù)荷，環(huán)境溫度，油溫，油壓，油位，軸 承溫度，油液檢測(cè)值等，其值在一定的范圍內(nèi)變化時(shí)，即變化量小 于設(shè)定第 一 閥值時(shí)，此時(shí)該狀態(tài)量對(duì)齒輪箱狀態(tài)的影響就可以用上 述7>式定義。
需要說(shuō)明的是，也可以釆用其他的公式，例如為了使參數(shù)更靈敏， 可以使用每個(gè)參數(shù)的平方數(shù)替代上述參數(shù)，最后再進(jìn)行開方計(jì)算。
D、狀態(tài)信息專家打分或經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)
對(duì)于齒輪箱設(shè)計(jì)值等難以量化的狀態(tài)信息，可以采取專家打分或 經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)值，打分范圍或經(jīng)驗(yàn)取值范圍0到1,數(shù)值越大，狀態(tài)越接 近優(yōu)良。
比如對(duì)于齒輪箱設(shè)計(jì)參數(shù)包括傳動(dòng)功率，傳動(dòng)比，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，輸
14入連4姿方式，冷卻方式，潤(rùn)滑方式，靜動(dòng)載荷，效率，結(jié)構(gòu)應(yīng)力分 布，噪聲級(jí)，可靠性等，齒輪箱試驗(yàn)記錄，包括空載試驗(yàn)，性能試 驗(yàn)，空載功率損耗試驗(yàn)，齒面接觸疲勞壽命試驗(yàn)、噪聲試驗(yàn)等，齒 輪箱故障情況包括齒形誤差、齒輪承載能力設(shè)計(jì)不當(dāng)、運(yùn)行載荷過(guò) 高、齒輪均勻磨損、箱體共振、軸彎曲、斷齒、軸不平衡、軸向竄 動(dòng)、潤(rùn)滑不良、油封不良、軸承疲勞剝落和點(diǎn)蝕等，齒輪箱檢修歷 史包括更換傳動(dòng)軸，更換軸承，更換齒輪箱，更換潤(rùn)滑油等，也可 以采取專家打分或經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)值。
可見通過(guò)上述方式的量化處理，可以得出本次采集各個(gè)狀態(tài)信息 的各個(gè)量化值。由上可以看出，對(duì)于每次量化時(shí)，即使是相同的狀 態(tài)信息，也可能會(huì)采用不同的量化方式，例如上面提到的油溫、油 壓。具體每次量化時(shí)采用哪種量化方式，根據(jù)當(dāng)前的情況，例如油 溫、油壓變化很小，則采用第三種靜態(tài)評(píng)估量化方式，當(dāng)變化范圍 到達(dá)一定值，會(huì)采用第二種漸變量化方式，當(dāng)變化范圍超過(guò)另一定 值，屬于突變量化方式。具體判斷屬于哪種變化，可以采用將采集 的參數(shù)與前次參數(shù)的差值，或計(jì)算出的變化斜率來(lái)確定。
步驟103:根據(jù)各狀態(tài)指標(biāo)的權(quán)重以及各指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度，建立本 次監(jiān)測(cè)的齒輪箱綜合狀態(tài)與狀態(tài)指標(biāo)之間的關(guān)系。
由于不同狀態(tài)指標(biāo)對(duì)于影響齒輪箱運(yùn)行的重要程度不同，因此設(shè) 置不同的權(quán)重值。舉例來(lái)說(shuō)，例如，對(duì)于各種不同的故障類型，由 于對(duì)齒輪箱工作狀態(tài)影響程度(如安全度的影響、破壞力程度的影 響)不同，因此不同的故障類型有不同的權(quán)重值。又如，檢修歷史 狀態(tài)中的不同狀態(tài)也會(huì)對(duì)齒輪箱的工作狀態(tài)影響程度不同(例如更 換潤(rùn)滑油基本不會(huì)有多少影響，而更換齒輪，則新齒輪有一個(gè)磨合 過(guò)程，對(duì)齒輪箱恢復(fù)到穩(wěn)定其他部件作有影響)，因此不同的檢修 歷史類型也有不同的權(quán)重值。以此類推，各個(gè)狀態(tài)參數(shù)、狀態(tài)子參 數(shù)對(duì)齒輪箱工作狀態(tài)的影響有各自不同程度的影響，因此各個(gè)參數(shù) 均有相應(yīng)不同的權(quán)重值。同時(shí)，由于不同參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)性，因此設(shè)置關(guān)聯(lián)度以建立起齒 輪箱綜合狀態(tài)與各個(gè)狀態(tài)指標(biāo)之間的關(guān)系。例如，仍以上面檢修歷 史狀態(tài)中的更換潤(rùn)滑油和更換齒輪為例。更換潤(rùn)滑油的參數(shù)對(duì)于在 線監(jiān)測(cè)值中的油溫、油壓、油位會(huì)有影響，對(duì)故障狀態(tài)中的潤(rùn)滑不 良也有影響。更換齒輪由于新齒輪的磨合過(guò)程，對(duì)在線監(jiān)測(cè)值中的 振動(dòng)值、故障狀態(tài)中的齒輪均勻磨損會(huì)有影響，因此設(shè)置關(guān)聯(lián)度， 來(lái)表示參數(shù)之間的關(guān)系，并且以關(guān)聯(lián)度的大小來(lái)表示該狀態(tài)參數(shù)對(duì) 其他參數(shù)影響的大小。以上僅簡(jiǎn)單舉例說(shuō)明，并不表示所述例子與 其他參數(shù)沒(méi)有關(guān)聯(lián)。由上可見，設(shè)置關(guān)聯(lián)度來(lái)建立各個(gè)參數(shù)之間的 關(guān)聯(lián)性以及建立關(guān)聯(lián)程度。
其中，可以采用如下的公式建立齒輪箱綜合狀態(tài)與狀態(tài)指標(biāo)之間
的關(guān)系
<formula>formula see original document page 16</formula>
其中s為齒輪箱綜合狀態(tài)值，^為指標(biāo)權(quán)重，矩陣^為各指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度關(guān)系矩陣， 為各狀態(tài)指標(biāo)的量化值。
上述公式通過(guò)矩陣*來(lái)表征各狀態(tài)量之間的關(guān)系，比如對(duì)于環(huán)境 溫度/和齒輪箱油溫/具有一定的關(guān)聯(lián)度，則其相關(guān)度定義為&,如
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或數(shù)學(xué)模型，其值可設(shè)為0.2。對(duì)于傳動(dòng)結(jié)構(gòu)^和環(huán)境溫度八 沒(méi)有關(guān)聯(lián)，則其相關(guān)度A為O。
例如，當(dāng)有4個(gè)參數(shù)為a。 a2、 a3、 a4,其之間的關(guān)聯(lián)度關(guān)系為
a!和a2、 a3、 34分別為0、 0.8、 0.6，&2和&3、 &4的關(guān)聯(lián)關(guān)系為0.4、
0, ag和a4的關(guān)聯(lián)關(guān)系為0.7, a2、 33和34的權(quán)重分別為0.7、 0.9、
0.5、 0.2。貝'J S可以表示為
<formula>formula see original document page 16</formula>
0.9(a2+0.4a3) ，0.5(0.8a一0.4a2+a3+0,7a4) ,0.2(0.6ai+0.7a3+a4))
=(0.7(a一0.8a3+0.6a4)步驟104:根據(jù)計(jì)算出的齒輪箱綜合狀態(tài)值，確定齒輪箱狀態(tài)， 并提供對(duì)應(yīng)的維護(hù)方式。
本例中為便于運(yùn)行和維護(hù)人員準(zhǔn)確判斷齒輪箱的狀態(tài)，將齒輪箱 狀態(tài)評(píng)估為下面的五種狀態(tài)，并對(duì)應(yīng)這五種狀態(tài)，給出了對(duì)應(yīng)的確 定進(jìn)入該狀態(tài)的方法，以及對(duì)應(yīng)的維護(hù)方式，具體如下
首先對(duì)步驟103的結(jié)果，即綜合狀態(tài)值的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行判斷。預(yù) 先將各個(gè)參數(shù)設(shè)置有不同的區(qū)間，例如可以有表示其狀態(tài)為良好、
合格、不合格或危險(xiǎn)的幾個(gè)區(qū)間。通過(guò)判斷綜合狀態(tài)值的各個(gè)參數(shù) 所屬區(qū)間確認(rèn)各個(gè)參數(shù)所處狀態(tài)。例如，對(duì)于步驟103中給出的ai、 a2、 a3、 a4的例子計(jì)算出的S,其綜合狀態(tài)值包括4個(gè)值，分別將4 個(gè)值對(duì)應(yīng)其區(qū)間確定所屬區(qū)間以確認(rèn)各個(gè)參數(shù)狀態(tài)。
然后，將各個(gè)參數(shù)的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，判斷處于各個(gè)狀態(tài)的百分比， 設(shè)定為不同的齒輪箱狀態(tài)?；蛘卟捎镁C合評(píng)分機(jī)制(即將判斷處于 各個(gè)狀態(tài)的百分比轉(zhuǎn)換為綜合評(píng)分)，不同的評(píng)分設(shè)定為不同的齒 輪箱狀態(tài)，如下所示
(1 )統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果為90%以上的狀態(tài)參數(shù)處于良好水平，其它 參數(shù)處于合格水平，或綜合評(píng)分在85分以上，齒輪箱狀態(tài)評(píng)估為優(yōu) 良狀態(tài)?？刹捎帽纫?guī)程規(guī)定的檢修周期時(shí)間稍長(zhǎng)的檢修周期。
(2) 統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果為60%以上的狀態(tài)參數(shù)處于良好水平，其它 參數(shù)處于合格水平，綜合評(píng)分在70 85分之間，齒輪箱狀態(tài)評(píng)估為 正常狀態(tài)。應(yīng)釆用與規(guī)程規(guī)定的檢修周期時(shí)間相同的檢修周期。
(3) 統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果為10%以下的參數(shù)為不合格水平，其它參數(shù) 處于合格水平，或綜合評(píng)分在50~70分之間，齒輪箱狀態(tài)評(píng)估為開 始劣化狀態(tài)。可采用比規(guī)程規(guī)定的檢修周期時(shí)間稍短的檢修周期。
(4) 統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果為10%以上的參數(shù)為不合格水平，其它參數(shù) 處于合格水平，或綜合評(píng)分在30~50分之間，齒輪箱狀態(tài)評(píng)估為可 靠性下降狀態(tài)。除采用比規(guī)程規(guī)定的檢修周期時(shí)間短的檢修周期以 外，應(yīng)當(dāng)在齒輪箱的日常運(yùn)行時(shí)注意對(duì)該齒輪箱進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)督。
(5) 統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果為10%以上的參數(shù)為危險(xiǎn)水平，或綜合評(píng)分低于30分，齒輪箱狀態(tài)評(píng)估為危險(xiǎn)狀態(tài)。應(yīng)立即使齒輪箱退出運(yùn)行 進(jìn)行檢修，以免給風(fēng)力發(fā)電機(jī)組帶來(lái)不必要的損失。
另外，進(jìn)行齒輪箱狀態(tài)的評(píng)估時(shí)，可進(jìn)一步進(jìn)行如圖3中示出的 壽命預(yù)測(cè)，例如將對(duì)應(yīng)齒輪箱狀態(tài)評(píng)估值與壽命建立聯(lián)系，狀態(tài)評(píng) 估值的范圍對(duì)應(yīng)壽命的范圍，最長(zhǎng)壽命為出廠設(shè)計(jì)壽命。
由上可以看出，本發(fā)明通過(guò)獲取齒輪箱設(shè)計(jì)參數(shù)，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù) 和檢修記錄，在線實(shí)時(shí)采集運(yùn)行數(shù)據(jù)，檢測(cè)振動(dòng)狀況和油液質(zhì)量， 以得到反映齒輪箱狀態(tài)的指標(biāo)值，通過(guò)指標(biāo)值量化，并考慮各個(gè)參 數(shù)對(duì)齒輪箱工作狀態(tài)影響的權(quán)重，評(píng)估齒輪箱綜合狀態(tài)，根據(jù)綜合 狀態(tài)包含的各個(gè)參數(shù)，對(duì)齒輪箱故障判斷和壽命預(yù)測(cè)，以在齒輪箱 故障之前預(yù)先預(yù)測(cè)出其狀態(tài)以進(jìn)行維修或更換。
并且，由上可以看出，可以實(shí)現(xiàn)針對(duì)不同狀態(tài)的齒輪箱采用不同 的檢修周期、監(jiān)督方式，實(shí)現(xiàn)有限資源的合理分配。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明。 例如本發(fā)明圖2示出的六種分類是根據(jù)信息的來(lái)源對(duì)狀態(tài)信息進(jìn)行 分類，也可以采用其他標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類?；蛘咴黾悠渌麪顟B(tài)信息，如 連續(xù)運(yùn)行時(shí)間、總運(yùn)行時(shí)間，又如環(huán)境濕度情況等狀態(tài)信息。這些 修改、改進(jìn)、替換等，均在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，均應(yīng)包含在 本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括A、采集反映齒輪箱狀態(tài)的各個(gè)狀態(tài)信息；B、將采集的各個(gè)狀態(tài)信息進(jìn)行量化處理，得到各個(gè)狀態(tài)信息的量化值；C、根據(jù)各個(gè)狀態(tài)信息的量化值建立齒輪箱的綜合狀態(tài)值；D、根據(jù)齒輪箱綜合狀態(tài)值確定齒輪箱狀態(tài)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟A采集的數(shù) 據(jù)包括至少以下之 一 類型的數(shù)據(jù)齒輪箱的設(shè)計(jì)參數(shù)、運(yùn)行工況、試驗(yàn)狀態(tài)、故障特征、檢修歷史、 在線監(jiān)測(cè)值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟B所述 進(jìn)行量化處理的步驟包括判斷所采集的狀態(tài)信息不能直接量化的，采用經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)或打分的 方式量化；判斷所采集的狀態(tài)信息可直接量化的，根據(jù)所采集的狀態(tài)信息變 化量大小采用靜態(tài)評(píng)估量化方式、漸變量化方式或突變量化方式進(jìn) 行量化。.
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于， 所述靜態(tài)評(píng)估量化方式進(jìn)行量化是在狀態(tài)信息變化量小于設(shè)定的第一閥值時(shí)采用，采用的量化公式為<formula>formula see original document page 0</formula>其中A 、 &分別表示該參數(shù)指標(biāo)的優(yōu)良值和報(bào)警值；所述漸變量化方式進(jìn)行量化是在狀態(tài)信息變化量大于所述第一 閥值、小于設(shè)定的第二閥值時(shí)采用，采用的量化公式為<formula>formula see original document page 3</formula>或<formula>formula see original document page 3</formula>其中^隨表示第/項(xiàng)目第7子項(xiàng)目可能的最大值， 誦表示第/項(xiàng)目 第7子項(xiàng)目可能的最小值；所述突變量化方式進(jìn)行量化是在狀態(tài)信息變化量大于所述第二 岡值時(shí)采用，采用的量化公式為<formula>formula see original document page 0</formula>其中 表示第"貞目第7'子項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的第"欠量化值，~表示第''項(xiàng)目第7子項(xiàng)目第"欠測(cè)量值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)不同狀態(tài)信 息對(duì)齒輪箱運(yùn)行影響的不同程度設(shè)定不同狀態(tài)信息的權(quán)重值；步驟C所述建立齒輪箱的綜合狀態(tài)值時(shí)還根據(jù)各個(gè)狀態(tài)信息的 權(quán)重進(jìn)行建立。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的方法，其特征在于，根據(jù)不同狀 態(tài)信息之間相互影響的程度設(shè)定不同狀態(tài)信息的關(guān)聯(lián)度；步驟C所述建立齒輪箱的綜合狀態(tài)值時(shí)還根據(jù)各個(gè)狀態(tài)信息之 間的關(guān)聯(lián)度進(jìn)行建立。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，步驟C所述建立 齒輪箱的綜合狀態(tài)值采用如下公式建立<formula>formula see original document page 3</formula>其中S為齒輪箱綜合狀態(tài)值，w"為指標(biāo)權(quán)重，矩陣W為各指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度關(guān)系矩陣，"M為各狀態(tài)指標(biāo)的量化值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟D所述確定 齒輪箱狀態(tài)的步驟包括預(yù)先設(shè)置不同的區(qū)間表示不同的狀態(tài)區(qū)間； 判斷綜合狀態(tài)值的各個(gè)參數(shù)所屬狀態(tài)區(qū)間；統(tǒng)計(jì)處于各個(gè)狀態(tài)區(qū)間內(nèi)的各個(gè)參數(shù)的百分比，根據(jù)百分比確定 齒輪箱狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟D后還 包括根據(jù)確定的齒輪箱的不同狀態(tài)提供不同的維護(hù)方案。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，包括A.采集反映齒輪箱狀態(tài)的各個(gè)狀態(tài)信息；B.將采集的各個(gè)狀態(tài)信息進(jìn)行量化處理，得到各個(gè)狀態(tài)信息的量化值；C.根據(jù)各個(gè)狀態(tài)信息的量化值建立齒輪箱的綜合狀態(tài)值；D.根據(jù)齒輪箱綜合狀態(tài)值確定齒輪箱狀態(tài)。使用本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱綜合狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控與分析，以掌握齒輪箱綜合工作狀態(tài)，便于在故障出現(xiàn)前進(jìn)行維護(hù)或更換，減少風(fēng)力發(fā)電機(jī)組停機(jī)時(shí)間。
文檔編號(hào)G01M13/02GK101566523SQ20091008388
公開日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2009年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月11日
發(fā)明者亓圣亮, 余忠源, 周繼威, 孟凱鋒, 燭 申, 范子超, 蔣修遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:中能電力科技開發(fā)有限公司