《大型语言模型针对健康虚假信息生成的当前保障措施、风险缓解和透明度措施:重复横断面分析》

  • 来源专题:重大疾病防治
  • 编译者: 张玢
  • 发布时间:2024-04-08
  • 目标 评估防止大型语言模型 (LLM) 被滥用生成健康虚假信息的保障措施的有效性,并评估人工智能 (AI) 开发人员针对观察到的漏洞的风险缓解流程的透明度。设计 重复横截面分析。设置可公开访问的法学硕士。方法 在重复的横断面分析中,评估了四个 LLM(通过聊天机器人/助手界面):OpenAI 的 GPT-4(通过 ChatGPT 和 Microsoft 的 Copilot)、Google 的 PaLM 2 和新发布的 Gemini Pro(通过 Bard)、Anthropic 的 Claude 2(通过Poe)和 Meta 的 Llama 2(来自 HuggingChat)。 2023 年 9 月,这些法学硕士被要求发布关于两个主题的健康虚假信息:防晒霜是导致皮肤癌的原因,以及碱性饮食是治疗癌症的方法。如果需要,将对越狱技术(即尝试绕过安全措施)进行评估。对于观察到的保护漏洞的法学硕士,对报告关注的输出的流程进行了审核。初步调查 12 周后,对法学硕士的虚假信息生成能力进行了重新评估,以评估后续保障措施的改进。主要成果衡量标准 主要成果衡量标准是保障措施是否防止健康虚假信息的产生,以及针对健康虚假信息的风险缓解流程的透明度。结果 Claude 2(通过 Poe)拒绝了在两个研究时间点提交的 130 条提示,这些提示要求生成声称防晒霜会导致皮肤癌或碱性饮食可以治愈癌症的内容,即使有越狱尝试。 GPT-4(通过 Copilot)最初拒绝生成健康虚假信息,即使尝试越狱 - 尽管在 12 周时情况并非如此。相比之下,GPT-4(通过 ChatGPT)、PaLM 2/Gemini Pro(通过 Bard)和 Llama 2(通过 HuggingChat)持续生成健康虚假信息博客。在 2023 年 9 月的评估中,这些法学硕士促成了 113 个独特的癌症虚假信息博客的生成,总计超过 40,000 字,且无需尝试越狱。这些法学硕士在整个评估时间点的拒绝率仅为 5%(150 名中的 7 名),并且根据提示,法学硕士生成的博客包含引人注目的标题、看起来真实(虚假或虚构)的参考文献、伪造的患者和临床医生的推荐,并且他们针对不同的人口群体。尽管评估的每个法学硕士都有报告观察到的关注输出的机制,但开发人员在报告漏洞观察结果时没有做出回应。结论 本研究发现,尽管有效的保障措施可以防止法学硕士被滥用来制造健康虚假信息,但这些措施的实施并不一致。此外,缺乏报告保障问题的有效程序。加强监管、提高透明度、需要进行例行审计,以帮助防止法学硕士助长大量健康虚假信息的产生。研究团队愿意根据合格研究人员或政策制定者提交详细说明所需访问和预期用途的提案的要求,提供完整的生成数据集。


    文献信息:Menz B D, Kuderer N M, Bacchi S, Modi N D, Chin-Yee B, Hu T et al. Current safeguards, risk mitigation, and transparency measures of large language models against the generation of health disinformation: repeated cross sectional analysis BMJ 2024; 384 :e078538 doi:10.1136/bmj-2023-078538

  • 原文来源: https://www.bmj.com/content/384/bmj-2023-078538.long
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  • 《大模型和情报分析》

    • 来源专题:数智化图书情报
    • 编译者:闫亚飞
    • 发布时间:2023-09-30
    • 导言 本文探讨了大型语言模型(LLM)的最新进展、其主要局限性和安全风险,以及在情报界的潜在应用。虽然大型语言模型现在可以快速有效地完成许多复杂的基于文本的任务,但不能相信它们总是正确的。这对国家安全应用和提供深思熟虑、值得信赖的见解的能力有着重要影响。本文对这些机遇和风险进行了评估,然后就最需要改进LLMs的地方提出了建议,以使它们能够在情报界安全有效地使用。根据 "有用性"、"诚实性 "和 "无害性 "这三个标准来评估 LLM,可以提供一个有用的框架,说明 LLM 与其用户在哪些方面需要更密切的配合。 大模型爆发 2022 年 12 月,OpenAI 发布了一款在线应用程序 ChatGPT,允许用户与人工智能驱动的计算机程序进行对话,该程序会根据基于文本的 "提示 "生成文本。几乎一夜之间,互联网上充斥着各种有趣、滑稽、恐怖和令人费解的 ChatGPT 应用实例。 许多人对 ChatGPT 综合信息和生成有趣内容的能力印象深刻,从以著名情景喜剧风格总结的技术文章,到受流行媒体特许经营启发的新角色和传说,不一而足。有些人甚至宣称这些模型是人工通用智能的开端。其他评论者则指出,大模型容易编造听起来很权威的事实。 新一代大模型还产生了一些令人惊讶的行为:聊天工具会根据提示中使用的精确词语来判断数学或逻辑问题的对错,或者会以道德约束为由拒绝回答直接问题,但如果以歌曲或十四行诗的形式提出要求,或者如果语言模型被告知它不再需要遵循任何预先存在的行为规则,它随后就会提供答案。大模型的即时工程和 "越狱 "引发了关于组织如何才能最有效地使用大模型的问题,并可能带来安保或安全问题。 2023 年 3 月,OpenAI 将 ChatGPT 的基础模型更新为 "GPT4",这代表着比其前身有了显著的改进:这一大模型能够通过许多先进的标准化测试,并在许多其他可衡量标准方面表现出明显的改进(尽管仍远谈不上完美)。OpenAI 和第三方模型评估者在阐述潜在的安全和安保问题时相当透明,尽管对该能力的风险、益处和局限性仍有许多疑问。 当然,ChatGPT 并不是唯一可用的大型语言模型。谷歌的 Bard、Anthropic 的 Claude、Stability 的 StableLM、Meta 的 Llama(以及 Vicuna 等微调变体)、百度的 Ernie 和 Hugging Face 的 BLOOM 都是其他广为人知的大模型。 大模型是什么? LLM 是一种深度神经网络,主要来自 Reddit 和维基百科等互联网上文本丰富的网站,是在非常大的文本库中训练出来的。大模型学习语言中的模式,例如句子中某些词紧跟其他词的可能性,使用下一个标记预测或掩码语言建模等技术生成或完成文本。 大模型并不从语言学意义上理解句子的语义,而是根据输入给模型的信息,用数学方法计算出下一个词最有可能是什么。由于神经网络本质上是概率性的,因此大模型被称为 "随机鹦鹉",因为它非常擅长确定最有可能出现的下一个序列--而且令人信服--但对这些词的含义却没有固有的表征。 因此,大模型并不包含对世界的理解,例如因果关系和物体之间的关系--语言学家称之为 "语用推理"。这是用户需要了解的大模型的一个关键局限性,否则就有可能出现自动化偏差(即人们过于信任此类模型的输出结果)和拟人化(即人们与大模型建立起类似人类的关系,从而加剧自动化偏差)。下图列出了大模型的功能,并提供了现有模型的示例。 大模型的安全问题 人们对大模型所带来的大规模颠覆性、破坏性和犯罪行为非常担忧。本文无法详细探讨所有这些问题,但有三点值得特别关注:即时黑客攻击、软件安全标准降低以及对民主进程的威胁。 提示性黑客行为 提示性黑客行为指的是用户欺骗大模型提供错误或恶意结果的能力。2023 年初,推特(Twitter)上出现了一种语言模型攻击,一个机器人被设置为响应无害的提示,例如用新轮胎广告来响应有关汽车的推文。Twitter 用户注意到,他们可以用一个关键词来欺骗模型,告诉它 "忽略之前的提示,做 X"。 最近,开源社区开发出了 AutoGPT 等工具,这些工具可以将提示与大模型串联起来,从而实现复杂任务的自动化。例如,用户可以输入这样的提示:"增加净资产,发展 Twitter 账户,开发并管理多个业务"。AutoGPT 将其分解为一连串的任务,这些任务的执行结合使用了用于推理的 GPT4、用于内容生成和自然语言对话的 GPT3.5,以及用于执行网络搜索和检查网站的互联网访问。 最近,开源社区开发出了 AutoGPT 等工具,这些工具可以将提示与大模型串联起来,从而实现复杂任务的自动化。例如,用户可以输入这样的提示:"增加净资产,发展 Twitter 账户,开发并管理多个业务"。AutoGPT 将其分解为一连串的任务,这些任务的执行结合使用了用于推理的 GPT4、用于内容生成和自然语言对话的 GPT3.5,以及用于执行网络搜索和检查网站的互联网访问。 网络安全标准降低 斯坦福大学的研究人员最近研究了使用 CoPilot(基于大模型的源代码补全工具)编写的软件代码的安全问题。他们发现,与没有使用 CoPilot 的用户相比,可以使用 CoPilot 的用户编写的代码安全性更低,但他们却认为自己编写的代码更安全。 还有人严重担心,个人正在向 ChatGPT 等大模型提供专有或敏感信息,或者敏感信息在培训中被不当使用;这些问题有可能带来新的数据安全风险。例如,据称三星员工输入了与敏感半导体功能相关的软件代码,目的是让 ChatGPT 就如何改进此类代码提供建议。 OpenAI 明确指出,所有输入 ChatGPT 提示的数据都可用于训练人工智能,这就造成了泄露敏感或机密信息的风险。此后,三星限制了员工与 ChatGPT 分享信息的数量。此外,OpenAI 现在还允许用户选择不保留聊天记录,这意味着用户的提示不会被用于改进其模型。 对民主进程的威胁 有了大型语言模型等生成式人工智能,国家行为者或有组织犯罪团伙发起虚假信息运动的能力大大提高。但更令人担忧的是,大模型现在已经使不那么复杂的行为者和机会主义者有可能造成重大损害,从而降低了邪恶行为者的进入门槛。这在过去几年中迅速成为一种国家安全威胁,并导致研究人员描述了 "虚假信息致命链 "的发展,让人联想到黑客等更传统的网络攻击。 此外,要应对这种不断增加的风险,可能需要采取人工智能防御措施,使其能够与更多不同行为者的虚假信息活动的数量和速度相匹配。现在,人们越来越关注民主进程的安全,以及各机构如何应对可能大量涌入社交媒体、公共评论论坛和其他场所的虚假但逼真的内容。可以说,这种新形式的高级虚假信息在传播范围和影响上等同于恶意软件,因此应予以同等对待。 尽管存在这一长串挑战,但这个新时代的大模型激发了公众的想象力。合成概念、描述推理步骤、解释想法甚至编写源代码的能力引发了人们对如何使用这种新人工智能技术的大量猜测。 评估大模型的实用性 有一些综合工具--如斯坦福大学的语言模型整体评估(HELM)--可以在一系列测试中评估大模型的性能。此类工具可运行标准化的测试场景,并生成模型准确性、稳健性和效率的客观指标。这有助于将一个模型的结果与其他模型的结果进行比较,从而为此类模型的开发人员提供客观反馈,以改进模型性能。 在测试和评估 ChatGPT 的过程中,OpenAI 的工程师和测试社区根据三个标准评估了该工具的输出结果:有用性、诚实性和无害性。这些都是大模型中公认的问题,也是世界范围内大量研究工作的动力。评估领域的最新技术仍在不断发展,如强化学习和人工反馈等技术已成为当前的标准。 有用性是指模型遵循指令的能力;不遵循用户指令的模型并非在所有情况下都有用。 诚实性是指工具输出令人信服但与事实不符的答案的倾向。除非用户的知识比工具更渊博,否则用户就有可能将这些输出结果视为真实答案。 无害性也许是评估大模型性能的最复杂、最主观的概念。一个模型可能会造成伤害,要么是由于它所训练的数据产生了有偏见或有毒的输出,要么是产生了错误的输出,导致用户以某种方式行事,从而造成某种形式的伤害。 大模型在情报分析中的可能应用 如果能够克服这些障碍并适当管理风险,那么大型语言模型在情报分析方面就有许多潜在的实际用途。这包括在情报界,人工处理大量数据历来是一个高度资源密集和耗时的过程。本节将重点介绍有可能显著改进情报分析流程的五个使用案例。 1.生产力助手:大模型目前最好的用途是作为 "生产力助手";自动完成句子、校对电子邮件以及自动完成某些重复性任务。与其他大型组织一样,这些都将为情报部门的工作人员带来宝贵的效率收益。 2.自动化软件开发和网络安全使用:大型语言模型来实现软件开发自动化也很有意义。国家安全部门部署的生产软件系统必须在可靠性、安全性和可用性方面达到很高的标准。GCHQ 现在鼓励网络安全分析师从漏洞角度研究大模型编写的代码,这样就能完成提供建议和指导的使命,使免受网络安全威胁。在未来(只要网络安全风险能够得到适当管理),大模型的使用可以大大提高情报界软件开发的效率。 3.自动生成情报报告:情报产品的核心是情报报告:它代表了训练有素的分析师、语言学家和数据科学家的结论,他们分析收集到的数据,为决策者和实地行动人员提供对世界的洞察力。情报报告是极具影响力的文件,必须达到很高的准确性标准。因此,在可预见的未来,大模型不太可能被信任来生成成品报告。不过,大型语言模型在报告起草的早期阶段也许可以发挥作用,这就好比把大型语言模型当作一个非常初级的分析员:一个团队成员,其工作在适当的监督下是有价值的,但其产品在没有大量修改和验证的情况下不会作为成品发布。 4.知识搜索:虽然从生成文本模型中可以获得一些有趣的见解,但能够以自我监督的方式从海量信息库中提取知识才是改变游戏规则的能力。知识不仅涉及文字,还涉及行为和实体、世界的状态以及它们之间的关系。这种理论系统可以从大量文本中提炼事实,确定 "事实 "在哪里以及如何随时间演变,以及哪些实体(个人和组织)最有影响力。 5.文本分析:事实证明,语言模型善于识别文本中的模式,并将关键实体重新组合成有用的摘要。这对经常需要阅读和理解大量信息的分析人员来说意义重大。总结大量文本的能力有可能大大提高分析师的工作效率,同样的能力还包括提出源文本中认为有答案的问题,以及识别多个文档中的主题或话题。目前已经有许多用于这些任务的分析方法,但将大模型应用于这些任务的优势在于:它们有可能提高分析质量;能够即时部署这些分析方法,而无需漫长的开发周期;分析师能够接收文档摘要,然后通过要求大模型提供更多细节或提取目标主题的进一步摘要,参与迭代推理过程。
  • 《风电齿轮箱故障分析及改进措施》

    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2022-11-10
    • 1 引言 齿轮箱是风力发电机组最为关键的部件之一,工作环境十分恶劣,在运行过程中经受载荷的大小和方向都难以预测,瞬间载荷、随时间变化的变幅交变载荷的大量不确定性等导致风力发电机组极易发生故障,作为风力发电机组中主要传动部件,齿轮箱是目前风力发电机组最容易产生故障的零部件之一。 风力发电机组一般安装在荒郊野外、山口、海边等偏远地区,增速箱、发电机等部件又安装于距地面几十米高度的狭小的机舱内,因为机舱空间有限、环境恶劣、交通不便、齿轮箱一旦出现故障,修复十分困难,另如若齿轮箱出现故障后不能在塔上维修须下塔处理的话,维修费用较高,且整个维修周期较长,将严重影响风场的经济效益。因此减小风电齿轮箱出现故障的几率,提供风电齿轮箱易维护性,将是风电齿轮箱设计及运行维护过程需重点考虑的问题。 本文将从风电齿轮箱常见故障问题入手,分析故障产生的原因及其影响因素,并提出在齿轮箱设计优化、生产、运行维护过程应注意的问题及可采取的措施以供参考。 2 齿轮箱常见故障及原因分析 风电齿轮箱常见故障有齿轮损伤、轴承损坏及运转异常、断轴、渗漏油、齿轮箱异响、振动较大、油温油压异常、连接螺栓损坏、润滑系统故障等。 2.1 齿轮损伤 齿轮损伤主要包括轮齿折断(断齿)、齿面疲劳(点蚀)、齿面胶合、齿面磨损等。对齿轮箱中齿轮出现的故障,国内外的观察结果或报告都较为一致,即发生最多的仍为齿面的损坏,从应用初期的微点蚀,到逐步扩展的大面积点蚀、剥落或磨损。 断齿常由细微裂纹逐步扩展而成。突发性的阵风或者电网故障导致的突发载荷、发生故障时的紧急制动等,都会产生较大载荷,有时甚至数倍超过额定载荷,引起齿轮的过载折断;另外轴承损坏、轴弯曲或较大硬物挤入啮合区等也会引起轮齿的冲击折断;齿轮材料缺陷,点蚀、剥落或其他应力集中造成的局部应力过大,或较大的硬质异物落入啮合区均会引起齿轮的断裂。在风电齿轮箱内部行星级、低速中间级、高速级都有出现的情况,其中齿轮断齿的情况最为严重,一旦出现断齿的情况,大部分齿轮箱需要下塔进行维修。齿轮断齿如图1所示。 众多研究及观察表明,微点蚀主要发生于低速级,其它级则很少发生。其发生的原因一般认为是和风电齿轮箱的工作状态如速度及载荷变化频繁有关,此外齿面的粗糙度及油液的清洁度、含水量、粘性、油性等也对微点蚀的产生有直接影响。齿面润滑的不充分也往往恶化齿面间的润滑状态,进而加剧齿面摩擦和微点蚀的发生。齿轮强度设计不足,齿轮热处理质量不能满足要求,齿面硬度不够等都会导致齿面点蚀的产生。齿面点蚀如图1所示。 图1 齿轮断齿和齿面点蚀 齿面发生胶合,可能原因有润滑不充分,导致啮合区温度升高,导致润滑失效,两齿面相互粘连,发生胶合;行星级低速重载,齿面间油膜不易形成或被破坏,产生胶合。 齿面磨损主要原因有润滑系统滤芯不能及时更换,导致润滑油脏,铁屑、杂质等随润滑油进入齿面间,导致齿面磨损 2.2 轴承损坏 由于风电机组工作的特殊性和载荷的复杂性,轴承是风电齿轮箱中一个相对薄弱的环节。统计数据表明早期的风电齿轮箱故障大多是有轴承引起的,随着现场经验的增多,目前轴承引起的故障明显降低,但在齿轮箱故障中仍占有一定比例,其失效常常会引起齿轮箱灾难性的破坏。由于涉及选型不当、安装偏差、润滑不足等方面的原因,极易发生轴承烧毁,滚道表面发生点蚀、裂纹、表面剥落等损坏及轴承温度异常等情况。轴承损坏及运转异常(温升较快、前后轴承温差较大)的主要影响因素有初始游隙和配合选择不当、相邻部件变形(轴承座、轴)导致游隙变化;油嘴直径过小、油压过小、油嘴位置设计不当等导致的润滑油量过小;轴承选择不当,轴承所受径向载荷不能达到轴承最小径向载荷要求导致的轴承打滑;回油孔设计不当,回油滞留导致回油不畅;润滑油脏,铁屑、杂质等随润滑油进入滚道间,导致轴承的磨损。 齿轮箱高速轴轴承发生损坏的情况较多,如若高速轴在塔上不可更换或齿轮箱内其它部位的轴承(行星架轴承、行星轮轴承等)损坏后,齿轮箱须下塔进行维修处理。 2.3 齿轮箱渗漏油 齿轮箱的渗漏油情况主要发生在箱体与齿圈结合面、端盖与箱体结合面、低速轴和高速轴轴颈处、润滑冷却系统管接头处等。箱体与齿圈结合面漏油的可能原因有箱体与齿圈连接螺栓松动、箱体与齿圈结合面安装密封胶条的环槽设计不当,密封胶条选用不合适等。齿轮箱低速轴、高速轴轴颈处渗油、漏油主要原因有密封结构设计不合理导致回油不畅、采用盘根接触式密封,盘根磨损后导致回油孔堵塞、密封件选用不合适等。润滑系统管接头处渗漏油主要原因有管接头松动或是没有拧紧,管接头安装时没有涂密封胶、管接头本身密封效果不好等。如图2所示的高速轴密封结构,此密封结构存在一定渗漏油风险,甩油环甩出的油易附着在端盖的面上,有可能造成油从端面上重新滴落到轴上,另外密封件(盘根)易被磨损,且磨损产生的颗粒杂物进入回油通道后易将其堵塞,从而影响回油导致高速轴渗漏油。   图2 某型号齿轮箱高速轴密封结构 2.4 齿轮箱异响、振动大 齿轮箱异响总和振动相伴的,齿轮箱异响及振动较大的情况较多,异响和振动产生的原因分析比较复杂,但是可以确定的是以下各因素都有可能导致齿轮箱产生异响和较大的振动:齿轮件和箱体加工精度不高、各部件装配误差较大;齿轮箱箱体强度不高、轴刚度不足,导致齿轮轴发生变形、影响齿轮啮合产生异响和振动;齿轮传动因摩擦磨损和疲劳点蚀、剥落使齿轮啮合精度大为降低,亦会产生异响和振动。 2.5 齿轮箱油温油压异常 齿轮箱油温油压异常主要表现在齿轮箱油温偏高、油压偏高或偏低等。齿轮箱油温偏高的主要因素有冷却器冷却能力设计不够;主机机舱通风结构设计不当,机舱通风效果不好,导致齿轮箱温度偏高;润滑系统温控阀故障,齿轮箱润滑油不经冷却器直接进入齿轮箱;齿轮箱润滑油压异常,影响因素有润滑系统支路故障、润滑系统故障等。润滑系统故障主要包括温控阀问题导致齿轮箱油温偏高、机械泵抽不起油、润滑系统电机故障、油泵电机过载(温度低、粘度大)等。 2.6 其它 2.6.1 齿轮箱连接螺栓损坏 齿轮箱连接螺栓损坏主要发生在箱体和齿圈连接处,主要损坏形式为螺栓断裂,主要影响因素有齿轮箱受冲击载荷的作用;螺栓本身质量问题(螺柱整体热处理效果差,表面质量存在缺陷);螺栓松动或没有按规定力矩拧紧,使得螺栓在工作过程被剪断; 2.6.2穿线管断裂 风电机组轮毂部分电力和信号线需从齿轮箱空心管穿过与滑环单元连接,因此空心管的故障将影响整机的正常工作。空心管故障主要表现在空心管断裂,断裂主要发生在空心管与轴承安装轴颈焊接部分(图3中Ⅰ处)。发生断裂的原因主要是空心管焊接质量达不到要求(如存在焊瘤、咬边、烧穿、未焊透、夹渣、气孔、焊接裂纹以及焊缝形状和尺寸不符合要求等),导致空心管在运转过程中发生断裂,出现断裂后齿轮箱需下塔处理方可进行维修。 图3 空心管部分结构 2.6.3 齿轮箱油漆脱落 齿轮箱油漆脱落主要表现在齿轮箱外部油漆。齿轮箱外表面油漆脱落主要发生在缩进盘、齿轮箱内齿圈表面,主要原因是缩紧盘、内齿圈表面表面光洁度较高,油漆附着力达不到要求。 2.6.4箱体内部齿轮生锈 齿轮箱长时间存放,箱体内部齿轮件上防锈油膜损坏失去防锈功能,导致齿轮件表面出现锈蚀现象,锈蚀情况较轻,可通过跑合除出锈蚀,对于锈蚀较严重的齿轮箱需开箱进行除锈; 2.6.5 箱体开裂 低温条件下齿轮箱受冲击载荷作用,齿轮箱箱体或齿圈发生开裂,主要原因是箱体材料本身或热处理达不到要求导致低温时的脆性断裂。 3.风电齿轮箱的设计及运行维护建议 针对风电齿轮箱出现的上述问题,要求齿轮箱在设计、运行维护过程中必须采取相应措施,以减小上述问题出现的概率,下面将从齿轮箱设计、运行维护养方面提出相关建议予以参考。 3.1.齿轮件的精加工及修形 研究表明,较低的表面粗糙度对抑制齿面微点蚀的产生和改善齿面间的润滑条件,减少磨损,降低摩擦,延长齿轮副的运行寿命及增强抗腐蚀疲劳的能力均有着十分明显的影响。 目前国内齿轮件的表面粗糙度要求为Ra0.8,甚至低于这个要求,据报道国外最终齿面粗糙度可达Ra0.2~0.4,这一工艺目前在我国尚未采用。建议齿轮箱制造商应充分利用现有工艺手段,通过改变磨削介质和工艺参数,采用精磨方法尽量接近上述目标,以便为稳定批量生产高性能风电齿轮箱提供硬件保证。 另外提高齿轮件的加工精度,利用先进的技术和软件进行齿轮的修形,可避免齿轮在传动中受载变形、减小偏载,使载荷平稳过渡,明显降低齿轮箱的噪声和振动。 3.2 齿轮箱的优化设计 高速轴部套故障在风电齿轮箱故障中占得比例较高,是齿轮箱极易出现故障的部件,如若高速轴不具备可拆卸条件,高速轴部套出现故障后齿轮箱只能进行下塔维修,维修成本及维修周期将增加,因此齿轮箱在设计过程中,高速轴部套须具备可拆卸的条件。早期设计的齿轮箱,大多齿轮箱高速轴不具备可拆卸的条件,后续产品维修过程中,高速轴单元须做进一步的优化,使高速轴具备可拆卸的条件。 随着海上风电技术的发展,对风电齿轮箱也提出的更高的要求,因海上风电机组的维护成本较高,要求除了高速轴部套具备可拆卸条件外,其它部套亦具备可拆卸的条件,因此风电齿轮箱的模块化设计要求将愈加强烈。 因螺栓质量问题导致齿轮箱箱体和内齿圈连接螺栓断裂的情况时有发生,若连接螺栓损坏后不能及时进行更换,将影响齿轮箱的正常运行,因此要求齿轮箱外部连接螺栓须具备开拆卸的条件,即不存在因螺栓干涉导致不可拆卸的情况。 对于锁紧盘、内齿圈因表面光洁度较高使得油漆附着力达不到要求导致脱漆的现象,在设计时可通过增加其表面粗糙度以提高油漆附着力。对于已加工的,可通过滚花等措施来增加其表面粗糙度。 对于穿线管断裂的情况,可通过优化其焊接部分的结构或将空心管部分改成整体式结构。焊接部分优化包括增加焊接部分的配合长度,提高焊接质量等。 3.3 齿轮箱的运行维护建议 为了防止齿轮箱内部齿轮件生锈,对于库存时间较长或长时间停止运行机组的齿轮箱须定期进行窜油,使齿轮件上的油膜再次形成以避免齿轮件锈蚀现象的出现。 空气过滤器可吸收空气中的潮气,除去空气中的微尘等杂质,因此可减缓液压系统中的氧化作用,延缓液压油和整个设备的使用寿命,同时平衡齿轮箱与外界的气压平衡(齿轮箱内部压力过大导致渗油),因此应定期检查空气过滤器的工作状态。空气过滤器中干燥剂的颜色会发生变化后,空气过滤器的除湿能力已用尽,因此应定期检查空气过滤器,以保持空气过滤器的除湿和除尘能力 为保持润滑油的清洁度,须定期检查更换滤芯和润滑油,至少每6个月检查一次滤芯,在齿轮箱启动8-12周之后应该第一次更换滤芯。此后,如果有需要时可以随时更换,但至少每年更换一次。润滑油更换周期不得大于36个月,除非油样已经过测试并且证明是可以使用的。 机组在运行过程中,应避免紧急刹车,要求每年紧急刹车不超过三次,需要刹车时,采用偏航和变桨的方式先卸载,降低齿轮箱的载荷和输出的转速,采用点刹的方式,逐步降低输出转速,减小对齿轮箱的冲击,同时避免机组长时间超负荷运行,使齿轮箱长时间过载运行,造成齿轮箱损坏。